Eisenpulver Ringkerne - Alter Hut oder doch nicht?

--gelöscht--

Hallo Chris,

+13% Abweichung vom berechneten Wert schrecken mich nicht wirklich. Das hab ich auch schon öfter beobachtet. Wenn du exakte Induktivitäten (zB für einen Diplexer) brauchst hilft nur nachmessen. Bei einem Tiepaßfilter am Senderausgang ist das wahrscheinlich egal.

Tricks um die Induktivität zu varieren kenn ich keine, außer das bereits von dir beschriebene Stauchen und Langziehen der Wicklungen. In amerikanischen Büchern (Doug DeMaw) stand mal was von unterschiedlichem Drahtdurchmesser, der unterschiedliche induktivitäten ergeben sollte. Das konnte ich aber nicht nachvollziehen. Ich nehm immer den dickst möglichen Draht, der noch eine einlagige Wicklumg mit ca 15° Abstand zwischen den Wicklungsenden ergibt.

Irgendwo im Netz gab es mal Diagramme mit Güte Kurven über die Frequenz für verschiedene Kernmaterialien und Kerndimensionen enthalten. Die find ich aber gerade nicht. Poste ich, wenn ich mal Zeit habe zu suchen (falls nicht ohnehin jemand anderer schneller ist).

73 Heinz, OE5EEP

--gelöscht--

... beherrsche ich leider auch nicht

Hallo Chris,

nachträglich auch von mir Gratulation zur bestandenen Amateurfunklizenz!

So schön der miniRingkern Rechner auch gemacht ist - er kann nur als Orientierung dienen! Schau Dir bitte mal die Datenblätter von Ferritherstellern genauer an: Selbst EPCOS gibt teilweise Toleranzen von bis zu 30% an. Aber was wesentlich schlimmer ist das µ und auch die Güte der Ferrite ist relativ stark frequenzabhängig! Schau in den Datenblättern nach.

Es hilft wirklich nur auch nach dem Wickeln zu messen. Wenn Du beispiesweise den VNWA von DG8SAQ oder den VNA nach N2PK hast, könntest Du diese Daten auch grafisch über die Frequenz gesweept betrachten. Es würde auch ein normales Dipper-Meter und ein bekannter Kondensator tun. Das LC-Meter vom FA misst leider auch nur bei maximal 700 kHz, viele L-Messgeräte messen mit Festfrequenzen, die Meisten mit 1 kHz, die Besseren auch mal mit 10 oder 100 kHz.

Also bleibt nur der Abgleich in der Schaltung durch drücken oder spreizen, oder es wird ein Trimmer vorgesehen.

Viel Spaß und Erfolg bei der Optimierung Deiner Schaltung

73 de Dietmar, DL2BZE

Gütekurven für Amidon Ringkerne findet man hier:
https://www.amidoncorp.com/pages/specifications unter 1-11 bis 1-18

Diese Kurven hab ich schon mal wo schöner und für viel mehr Frequenzbereiche/Kerntypen gesehn. Falls wer den Link hat, bitte posten.

War zwar nicht deine ursprüngliche Frage, vielleicht trotzdem für jemanden interessant.

Chris: Congrats zur bestandenen Pürfung und zum Rufzeichen!

73 Heinz

Hallo Chris,

die wichtigsten Punkte hast Du schon rausgefunden. Selbst die Vertriebsfirma Amidon weist darauf hin, dass die Permeabilitäten der Ringkerne Mittelwerte sind und um bis zu 25% abweichen können. Beim Mini-Ringkernmrechner muss man darauf achten, dass der Wickelraum zur Berechnung der Induktivität zu 360° ausgenutzt wird. Meist macht man das nicht, damit man noch etwas Spielraum zum Abgleichen hat. Also kommt bei einer Bewicklung von z. B. nur 300° eine höhere Induktivität zustande (engere Bewicklung bei gleicher Windungszahl). In deinem Fall war die Induktivität sogar zu klein. Die Ursache dafür ist m. E. dass Du nicht das passende Kernmaterial verwendet hast. Bei Induktivitäten mit so wenig Windungen (z. B. <15) sind die Berechnungsformeln nur noch näherungsweise stimmig. Also wäre es u. U. besser, wenn Du T50-6 Kerne mit etwas geringerer Permeabilität einsetzen würdest. Höhere Windunszahlen lassen auch einen feinfühligeren Abgleich zu. Aber wie Du schon schreibst: Ohne Nachmessen geht es NIE!

73, Uli, DK4SX

Hallo Chris & All,

zwar habe ich das von Dir angesprochene Buch auch nicht, kann aber speziell zum Thema Ferrite folgendes Buch dringend empfehlen (ich bekomme keine Provision :O

"Trilogie der induktiven Bauelemente"

Herausgeber: Würth Elektronic eiSos GmbH & Co. KG

Inzwischen 4. Auflage November 2008, Kosten etwa 49 Euro bei Amazon und hat 696 ! Seiten.

Das 4 köpfige Autorenteam, durchweg Leute die wissen wovon sie sprechen und mit sehr viel Praxixbezug, hat kaum einen Aspekt der Induktiven ausgelassen. Eventuell etwas für den Weihnachtsbaum. HF wird zwar behandelt, allerdings etwas knapp, dafür so gut wie Alles über Entstörungen usw.

73 de Dietmar, DL2BZE

Hallo liebe Kringelwickler,

der weiter oben angegebene Einfluß des Drahtdurchmessers kann sich auch auf die gößere Variationsmöglichkeit bei der Bewicklung beziehen.
Bei großen Drahtdurchmessern ist einfach nicht so viel mit stauchen.

72 de Alois

Hallo Christian,

Toleranzen von +/-15% sind bei Ringkernen, wie du schon festgestellt hast, völlig normal. Genauere Werte bekommt man dann nur durch Verschieben der Windungen oder aber indem eine Windung auf- bzw. abgewickelt wird. Ein LC-Meter ist da sehr vorteilhaft, die Genauigkeit bei den Spulen ist, trotz der sehr kleinen Messfrequenz, für den eigentlichen HF-Einsatz absolut ausreichend. Meine Wicklungen verteile ich, wenn die Windungszahl es überhaupt zulässt, über den vollen Kernumfang.

Ideal wären für dein TP-Filter Luftspulen die man zumindest rechtwinklig zueinander anordnen muß. Extra Abschirmung wäre noch besser. Nimmt man stattdessen Ringkerne sollten diese trotzdem, wenn möglich, rechtwinklig zueinander stehen. Als Material käme z.B. 6er, für den Diplexerteil 10er in Frage. Probieren kannst du es, sollte nicht anderes vorrätig sein, natürlich auch mit 2er Material, austauschen lassen sich die dann immer noch.

Zur Befestigung der Ringkerne nutze ich normalen Nagellack. EinTropfen an der Kontakstelle zwischen Kern und Platine, kurz trocknen lassen und gut ist. Der Lack läßt sich problemlos wieder entfernen! Desweiteren lassen sich damit die Windungen selbst, nachdem die Spule ausgemessen wurde, auf den Kern fixieren. Ist allerdings auch nur bei der Verwendung von dünnem CuL-Draht hin und wieder notwendig.

Direkt unter dem Kern (Platinenoberseite) sollte nach Möglichkeit keine Massefläche verlaufen, eine passende rechteckige Aussparung für den Kern wäre ideal. Massefläche verstimmt die Spule etwas und ist bei nichtabstimmbaren Filter zu meiden. Das Problem ist bei BP-Filter dominanter wie bei einfachen TP/HP-Filter. Ferner leidet darunter auch die Weitabselektion, wahrscheinlich koppeln die Spulen über eine durchgehende Masse zu stark untereinander.

Bei krummen C-Werten schleife ich einfach ein Stück von der Spitze der keramischen Scheibenkondensatoren ab und messe nach. Funktioniert leider bei SMD gar nicht :P. Die nun offene Stelle "isoliere" ich wieder mit dem schon erwähnten Nagellack. Jeder beliebige C-Wert läßt sich so günstig realisieren.

Bezüglich dem Verlauf der Güte über die Frequenz und bezogen auf unterschiedliche Kerngrößen und Windungszahlen sieh dir die äußerst detallierten Kataloge von Micrometals (Q-Curves) an. Die Diagramme sind allerdings mehr beim Bau von VFO's bzw. VCO's von besonderem Interesse, man kann damit den idealen Kern für die höchstmögliche Leerlaufgüte bei gegebenem Frequenzbereich bestimmen.

Hi,

noch eine ganz kurze Bemerkung. Es werden hier ab und zu die Ferritmaterialien der Fa. Würth erwähnt. Hier sollte generell beachtet werden, dass die Fa. Würth ausschließlich Materialien zur HF-Dämpfung herstellt, also solche, die bewusst mit geringen Güten ausgestattet sind. Aus eigener Erfahrung mit solchen Kernen weiß ich, dass man damit zwar sehr gut Mantelwellensperren bauen, aber keinesfalls Spulen für Filter oder Breitbandtrafos herstellen sollte!

73, Uli, DK4SX

Zitat von DK4SX

Hi,

noch eine ganz kurze Bemerkung. Es werden hier ab und zu die Ferritmaterialien der Fa. Würth erwähnt. Hier sollte generell beachtet werden, dass die Fa. Würth ausschließlich Materialien zur HF-Dämpfung herstellt, also solche, die bewusst mit geringen Güten ausgestattet sind. Aus eigener Erfahrung mit solchen Kernen weiß ich, dass man damit zwar sehr gut Mantelwellensperren bauen, aber keinesfalls Spulen für Filter oder Breitbandtrafos herstellen sollte!

73, Uli, DK4SX

Dem möchte ich insbesondere im letzten Punkt widersprechen.

Würth stellt Ferritmaterialien her, die aber nicht ausschließlich zur HF-Dämpfung einsetzbar sind. Es ist zutreffend, dass Ferritkerne für Induktivitäten hoher Güte weniger geeignet sind (Schwingkreise, Filter). Gerade aber für Breitbandtrafos und Anpassungsübertrager (oft unkorrekterweise auch als Balun bezeichnet) sind ausgewählte Nickel/Zink Ferrite, seien sie von Würth, Amidon, Micrometals oder Ferroxcube, bestens geeignet. Im Kleinsignalbereich sind auch Nickel/Mangan Ferrite mit hohem AL-Wert ideale Kerne für Breitbandübertrager. Ich habe schon viele davon auf Ringkerne oder Schweinenasen mit dem Siemens N30 Material gewickelt.
73
Günter

Zitat von chirt

Sehr gut, Danke, passt voll ins "Bild". Für den Diplexer habe ich gestern Abend einen T50-10 gewickelt, da ich mir dachte, dass hierfür ja nicht die HF, sondern die all die unerwünschten Frequenzen wie IF, Spiegel-F etc.

Ganz recht, so war das auch gedacht. Dazu zählt übrigens auch die "Trennspule" L4.

Zitat

Für die ZF Unterdrückung nach Vorne (45 MHz) habe ich einen Trim-C zum Abgleich nach wie vor auf der Platine.

Ist ja auch im Schaltbild vorgesehen, ohne Trimmer wäre die ZF-Notchstelle sehr schwer zu treffen.

Günter,

man kann auch Nickel/Zink-Ferrite mit verlustbehafteten Eigenschaften herstellen. Ich wäre, wenn es um Breitbandtrafos, die ja - im Gegensatz zu z. B. Mantelwellensperren - mit dem Nutzsignal magnetisiert werden und daher weitgehend verlustfrei sein sollten, mit Materialien von Würth vorsichtig. Das Siemens-Material N30 ist im Vergleich zu den Ferriten, die ich von Würth ausgemessen habe, recht verlustarm. Daher verwende ich es ebenfalls schon seit mehr als 20 Jahren als Breitbandübertrager in unzähligen Anwendungen bis etwa 200 Mhz. Das geht hervorragend.

73, Uli, DK4SX

@ Uli,

darum schrieb ich auch von "ausgewählten Nickel-Zink Ferriten". Ganz klar, dass nicht wahllos jeder EMV Ferrit als Balun geeignet ist. Da Würth mit seinen Produkten primär das umsatzstarke Segment der EMV Anwendungen und Schaltnetzteile adressiert, sucht man auf deren Webseite vergeblich Angaben über die Eigenschaften seiner Ferrite im HF-Bereich. Dieser Markt ist für Würth offensichtlich nicht interessant genug. Amidon hingegen ist schon historisch gesehen länger im HF Sektor zu Hause und stellt mehr HF relevante Daten für seine Kerne bereit. Daraus lässt sich aber nicht zwingend folgern, dass Würth Ferrite ungeeigneter wären als Amidon oder Ferroxcube Ferrite, die Materialien haben oft sehr ähnliche Eigenschaften.

Wolfgang Wippermann , DG0SA, empfiehlt[color=000000]: "Würth Elektronik vertreibt "FerritHülsen" mit dem Material "Breitbandabsorber NiZn", da ist ein Ringkern besonders interessant mit der Nummer 74270097 . Mit den Maßen 61mm x 35,5mm x 12,7mm eignet er sich sehr gut für Baluns, die auch einige Leistung vertragen. Die DARC Verlag GmbH vertreibt den Kern als "RK1", mein neuer Favorit! [/color]"

Uwe, de0508 hat in diesem Thread einen DG0Sa Balun mit dem von DG0SA empfohlenen Würth Material 6W20 gebaut und Messkurven eingestellt. Im Übrigen wurde das Thema Eisenpulver vs. Ferrit für Baluns auch schon in einem weiter zurückliegenden Thread (Posts 62 und 66ff) diskutiert und zusammengefasst.

73, Günter