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1

Dienstag, 12. April 2016, 11:13

Einsatz von breitband HF Drosseln für Spannungsentkopplung

Hallo Forum,

welche Drosseln verwendet ihr zum Filtern von Spannungsversorgungen von HF in analogen und digitalen Schaltungen.
Ich habe zur Diskussion zwei breitband Drosseln mit jeweils N=4 und 0,4mm Kupferlackdraht gewickelt.
Einmal auf den DLK BN43-2402 mit N=4, 28µH und auf zwei Ferrithülsen, die zusammen N=4, L=48µH haben.

Ist das ein gute Wahl ?

Kenn ihr anderes EMV Material ?

Welchen der beiden Drosseln würdet ihr einsetzen ?

Hier noch einige Bilder und Messungen der Drosselwirkungen.
»DC5PI« hat folgende Bilder angehängt:
  • drossel.jpg
  • 01-beide_kerne-overlay.png
»DC5PI« hat folgende Dateien angehängt:
73 de Uwe
DC5PI

2

Dienstag, 12. April 2016, 11:38

Hallo Uwe,

Ich denke es kommt sehr auf den zu dämpfenden Frequenzbereich und den Einsatz-Zweck einer Drossel an. In den meisten Fällen verwendet man ja innerhalb von Schaltungen wenn möglich handelsübliche fertige Drosseln. So mag die von dir gezeigte Drossel für Kurzwelle sehr gut geignet sein, für die EMV-Verdrosselung von niederfrequenteren Schaltnetzteilstörungen vielleicht aber nicht mehr ausreichend. Außerdem spielt bei der Auswahl von Kern und Wickeltechnik auch der zu verdrosselnde Strom eine Rolle, um Sättigung zu vermeiden. Bei Ferrit-Drosseln soll im Gegensatz zu Induktivitäten das Kernmaterial geringe Güten - also hohe Verluste - aufweisen und die Störungen absorbieren. Bei verlustreichem Ferrit ist im Ersatzschaltbild der Induktivität ein absorbierender Widerstand parallelgeschaltet.



Guter Einstieg:
http://www.we-online.de/web/de/index.php…_Grundlagen.pdf

Dieser Artikel hat zwar nicht unmittelbar etwas mit dem Thema Kernauswahl für Drosseln zu tun, ist aber vom Grundsatz her sehr aufschlussreich:
http://wb9jps.com/Gary_Johnson/Bias_Tee_…_Design_V2R.pdf

73
Günter
»DL4ZAO« hat folgendes Bild angehängt:
  • Würth_Power Ferrit Bead.PNG

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »DL4ZAO« (12. April 2016, 13:58)


3

Dienstag, 12. April 2016, 14:57

Hallo Günter,

ja die theoretischen Askpekte einer Drossel hatte wir vor Jahren schon mal "breitgetreten".
Deshalb habe ich mein Frage auch in den praktischen Teil des QRPForums eingestellt.

Für 5 fertig Drosseln, 1µH, 10µH, 40µH, 100µH und 2,2mH, habe ich deren S21 Werte aufgezeichnet.
Die Dämpfungswerte und die Resonanzstellen sind alle gut sichtbar und keine der Drossel würde ich als Breibanddrossel bis 200MHz verwenden wollen.
Die Resonanzstellen besteht aus einer parallel Resonanz aus L und C, bedingt durch die Wicklungskapazität der Drossel.

Da sind liefern die DLK- und Ferrithülsen-Drossel bessere Dämpfungswerte.
»DC5PI« hat folgende Bilder angehängt:
  • 01-160412-fertig_Drosseln.png
  • 02-160412-fertig_Drosseln.png
73 de Uwe
DC5PI

4

Dienstag, 12. April 2016, 15:42

Für Fernspeiseanwendungen wo es bis 50kHz und tiefer runtergeht und mit einigen hundert Milliampere verwende ich gerne eine Breitbanddrossel mit dem speziellen 3-7-3 Wickelschema auf einem BN73-0202 Doppellochkern. Im Grund ergibt das drei in Serie geschaltete Einzeldrosseln.
Die Drosseldämpfung beträgt ab 100 kHz bis 200 MHz mehr als 20dB und zeigt keine Eigenresonanzen.

73, Günter
»DL4ZAO« hat folgende Bilder angehängt:
  • Breitbanddrossel_1mH.jpg
  • Breitbanddrossel_1mH_0-1MHz.png
  • Breitbanddrossel_1mH_250MHz.png

5

Dienstag, 12. April 2016, 15:47

Ja super,

Die Wickeltechnik stammt aus einem Patent Miniature wideband RF choke US 7,012,485 B2. Ich bin sehr gespannt, wo Du es zuerst gefunden hast.
73 de Uwe
DC5PI

6

Dienstag, 12. April 2016, 15:52

Ich verwende dieses Wickelschema schon seit vielen Jahren. Auf diese Patenschrift hattest du damals 2008 hier im Forum hingewiesen.

73
Günter

7

Mittwoch, 13. April 2016, 11:06

Hallo Uwe und Günter!

DG0SA hat mal darauf hingewiesen http://www.dg0sa.de/dlk.htm (auf Seite ganz unten).

Verwende Wickelschema ebenfalls wie Günter mit BN73-202 Schweinenasen (für SNT Filterung etc).

.
73 de Chris, OE3HBW

8

Mittwoch, 13. April 2016, 11:10

Hallo Chris,

ich hoffe Eigenlob stinkt nicht: Wolgang, DG0SA habe ich dieses Wickelschema vorgestellt, er hat es dann auf seiner Webseite übernommen.
73 de Uwe
DC5PI

9

Mittwoch, 13. April 2016, 11:24

Hallo Uwe!

8)

Alles klar. Ich wollte nur sagen woher ich es habe und wie ich es einsetze...
Das Wickelschema ist wirklich interessant und sparsam. Mit 2 Cs ist ein Filter in PI Formation im für SNT rasch aufgebaut.

In die Kategorie der gefinkelten Wickelschema (wenn auch für andern Zweck) gehört übrigens US 8576037 B1.
https://www.google.com/patents/US8576037

Das hab jetzt ich gefunden :D

.
73 de Chris, OE3HBW

10

Mittwoch, 13. April 2016, 12:46

Ich habe zur Diskussion zwei breitband Drosseln mit jeweils N=4 und 0,4mm Kupferlackdraht gewickelt.
Einmal auf den DLK BN43-2402 mit N=4, 28µH und auf zwei Ferrithülsen, die zusammen N=4, L=48µH haben.


Uwe
welche Ferrithülsen hast du für deine Drossel oben im Bild verwendet?

Ich bewickle derartige Kerne meist mit dreifachisoliertem Draht (TEX-E, Rupatex), denn ich habe festgestellt, dass bei einfachem Kupferlackdraht die Isolierschicht beim Biegen um die scharfen Kanten des Doppellochkerns oder der Ferrithülse gerne abscheuert und dabei Windungsschlüsse oder Schlüsse zum Kernmaterial entstehen können. Insbesondere Mangan-Zink Ferrite ( z.B. Amidon #73 oder Siferrit N30) sind recht leitfähig und auch ein Schluss mit dem Kern kann unerwünschte Effekte verursachen.

73
Günter

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »DL4ZAO« (13. April 2016, 14:29)


11

Mittwoch, 13. April 2016, 18:35

Hallo Günter,

der Kernmaterial sowie Hersteller sind unbekannt, außer EMV Ferrit.
Sie verhalten sich mit N=3 Wdg. sehr breitbandig und ich setze sie gerne bei MMIC ein.
73 de Uwe
DC5PI

12

Mittwoch, 13. April 2016, 18:51

der Kernmaterial sowie Hersteller sind unbekannt, außer EMV Ferrit

Ersten Aufschluss gibt eine Messung der Leitfähigkeit. Liegt sie im Kiloohm Bereich, ist es ein Mangan-Zink Ferrit, ist sie eher im Megohm Bereich handelt es sich um einen Nickel-Zink Ferrit mit niedrigerer Anfangspermeabilität.

73
Günter

13

Mittwoch, 13. April 2016, 19:03

Hallo Günter,

ja habe gerne mal nachgemessen, ca. 9kOhm auf die gesamte Länge gesehen.
73 de Uwe
DC5PI

14

Donnerstag, 12. Mai 2016, 11:06

Für Fernspeiseanwendungen wo es bis 50kHz und tiefer runtergeht und mit einigen hundert Milliampere verwende ich gerne eine Breitbanddrossel mit dem speziellen 3-7-3 Wickelschema auf einem BN73-0202 Doppellochkern. Im Grund ergibt das drei in Serie geschaltete Einzeldrosseln.
Die Drosseldämpfung beträgt ab 100 kHz bis 200 MHz mehr als 20dB und zeigt keine Eigenresonanzen.

Hallo Günter,

Reicht der Kern für 13,75V und 4A aus oder muss ich was größeres nehmen und muss vor/hinter die Drossel noch ein C ?

Danke
72/73 de Uli
DF5SF

15

Donnerstag, 12. Mai 2016, 16:17

Hallo Ulli,

ich denke da wird keine Antwort kommen, da man sich selbst die Frage beantworten kann.
Für ein DLK BN73-0202 gibt es eine Darstellung/ Beschreibung auf diesen Webseiten.

# http://toroids.info/BN-73-202.php
# http://www.amidoncorp.com/bn-73-2402/

Der DLK ist einfach zu klein.

Bei Wolfgang, DG0SA erhältst Du große Kerne:
# http://www.dg0sa.de/dlk.htm

Oder man verwendet die 40mm Kerne:
# http://www.dg0sa.de/emv.htm

Die großen Ferrithülsen, Material 4W620, Würth 742 700 56, hatte ich mir mal bestellt.

Bei N=10 ergibt sich L=162,3µH, d.h. AL=1,623µH/N².
Die Messung wurde mit dem FA-NWT durchgeführt.

Diese Kerne sind meine Empfehlung für den von Dir veranschlagten Strom.
»DC5PI« hat folgendes Bild angehängt:
  • 160512-Würth_74270056.png
73 de Uwe
DC5PI

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »DC5PI« (12. Mai 2016, 22:46)


  • »DL2FCN« ist männlich

Beiträge: 83

Hobbys: Eigenbau, Messtechnik, CW & Digimodes

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16

Freitag, 13. Mai 2016, 12:49

@DL4ZAO

Hallo Guenter,

sehe, dass Du anscheinend einen Rigol SA mit TG hast.
Wie bist Du damit zufrieden???

vy 73 Bodo/DL2FCN

P.S. Wollte keinen neuen thread aufmachen...

17

Freitag, 13. Mai 2016, 15:31

Bodo,

warum sendest Du Günther keine PN ? Dafür sind die da.

Dein Beitrag hat aber nichts mit dem eigentlichen Thread zu tun !
73 de Uwe
DC5PI

18

Freitag, 13. Mai 2016, 17:05

Der hat schon per PN geantwortet :)

Aber zurück zum Thema Drossel: 4 Ampere sind eine Menge Holz. Dafür ist der 0202 Kern mit Sicherheit zu klein.

Maßgeblich ist die Flussdichte bzw. die magnetische Feldstärke H in A/m im Kern. Um die max. erlaubt DC-Vormagnetisierung zu bestimmen, müsste man ein Digaramm zum 73 Ferritmaterial haben, auf dem man sieht, ab welcher mag. Feldstärke die Permeabilität anfängt nachzulassen. Und dann ließe sich aus der Anzahl der Windungen, dem Strom und der mittleren Länge der Feldlinien im Kern ( beim Ringkern 2*Pi*r ) die mag Feldstärke H im Kern errechnen.

Man kann es aber auch einfach probieren 8)

73
Günter

19

Freitag, 13. Mai 2016, 17:50

Hallo Günter,
Daten von den Doppellochkernen kann man bei amidon.de finden:

http://www.amidon.de/contents/de/d602.html

73
Gerhard

20

Freitag, 13. Mai 2016, 18:40

Daten von den Doppellochkernen kann man bei amidon.de finden:

Aber leider nicht die Daten auf die es in diesem speziellen Fall ankommt.

Amidon ist nur ein Vertriebs-Markenname. Dahinter stehen die Ferritprodukte des amerkanischen Herstellers Fair-Rite. Der Amidon Doppellochkern BN73-0202 hat beim Original-Hersteller die Typenbezeichnung 2873000202. Auch dor findet man explizite kein Kurve zwischen Permeabilität und H. Nur die Hysteresekurve.

73
Günter

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »DL4ZAO« (13. Mai 2016, 19:10)