Ферромагнетики и все о них

Доброе время суток, господа. Попытался определить какие из имеющихся у меня колец (ферритовых?) можно использовать в ДПФ, а какие в симметрирующих трансформаторах, в биноклях, дросселях и т.п. Оказывается это довольно большое семейство материалов со своими свойствами и особенностями применения. Среди них бывает распыленное железо, бывает альсифер бывает феррит... Как разобраться с этим? Куда какой материал годится? Как несложными способами определить, что за материал держу в руках? "В тумбочке" накопилось много разного. А вот что именно - только Богу известно... Из приборов есть LС метр, измеритель NWT-7, осциллограф.

Дело в том, что искажения в реальных ДПФ зависят ни только от самого сердечника, но и от ампервитков, а этот параметр, в свою очередь, зависит от кучи факторов, в т. ч., и от схемотехники фильтра, и от того, на каком расстоянии от ската АЧХ Вы работаете.
Так что, давать какие-либо конкретные рекомендации довольно сложно, лично я, в полосовиках замкнутые ферриты не применяю вообще (даже с малыми мю), ну а остальные просто включаю в реальный тракт, и смотрю искажения.
Понятно, что чем больше площадь сечения магнитопровода, тем меньше искажений он внесёт при той же индуктивности....

А наш советский альсифер вряд ли можно использовать на ВЧ, в резонансных цепях - добротность низкая там будет...

Я на 3-Д принтере печатаю - оч удобно.

А как отличать из какого материала колечко? На зуб то не попробуешь? Хотелось бы методику не очень сложную... Но с измерениями - тогда есть уверенность в правильности использования.

Цитата: Сонгвиник от Июнь 30, 2020, 08:07:35 am

А как отличать из какого материала колечко?

Я не умею.
Просто колечки, которые прозваниваются тестером, в резонансных цепях выше 2 МГц не использую - это материал 1000 или 2000НМ. Годятся только под ШПТЛ, хотя, вторые бывают с какими-то интересными вкраплениями, из-за чего на верхах (30 МГц) и в ШПТЛ могут быть проблемы.
Материал 600НН и ниже не прозванивается тестером.

Ну, а самый беспроигрышный вариант резонансного исполнения для высококачественного аппарата с гарантированным отсутствием проблем - отрезать колечки от пластиковой водопроводной трубы, или, делать как Сергей (см. выше), если есть принтер...

Начало вот здесь http://analogtrx.com/SMF/index.php?topic=476.msg22851#msg22851

Решил провести натурные испытания имеющихся у меня ферритовых, и прочих импортных колечек.
Итак, проверяем FT50-43.
Схема испытаний.

Мультиметр показывает 58 В, несложно догадаться, что это примерно 58/sqrt2=41 В действующего напряжения на катушке. Частота на резонансе 1.3 МГц, mini Ring Core Calkulator 1.2 утверждает, что это уже заметная перегрузка - см. скрин - 178G при допустимых 132.
Через 3 минуты непрерывной работы, тепловизор показывает 40 град. при температуре окружающей среды 25 град.
Является ли перегрев всего-навсего таким критическим?
Мне кажется, что нет, нагрев никоим образом на резонансе не сказался - кольцо не поменяло своих параметров.
Есть подозрение, что мини ринг, мягко говоря, перестраховывается...

Картинка...

То же самое, напряжение 77 В действующего, судя по калькулятору превышение допустимого поля в сердечнике почти трёхкратная, картинка тепловизора через 3 минуты...

Я уже давно в эту перегрузку поглядываю и кольца ставлю в соответствии с ней , чтоб сильно не грелись. Классный калькулятор.

Цитата: ra0ahc от Ноябрь 04, 2020, 03:50:03 pm

и кольца ставлю в соответствии с ней , чтоб сильно не грелись.

Я-то только пару дней назад обратил внимание на эту возможность данного калькулятора, считая ранее подобные вещи своей пресетой, данные по максимальному намагничиванию к которой где-то взял. Где взял - уже и не помню, найти по новой не могу, но основная фишка в том, что мини ринг категорически отвергает все мои расчёты, показывая перегрузку материала.
Вот, к примеру, взять среднюю катушку из ФНЧ передатчика на 2 МГц - 6.5 мкГн, она у меня на Т130-2 заложена, на ней самая большая нагрузка из всех трёх катушек фильтра - при самом худшем раскладе - 316 В при 500 Вт проходящей мощности.
Мой расчёт давал температуру не выше 60 град. при 3-минутном прогоне.
Миниринг пугает запредельными режимами.
Сейчас всё проверим на практике...

Вот облом - и провод греется, и параллельная КСО. Сейчас всё поменяю, жалко было хороший провод тратить...

Цитата: Игорь 2 от Ноябрь 04, 2020, 04:20:59 pm

она у меня на Т130-2

Так вроде амидон ...-2 красный.

Цитата: Ut1lw от Ноябрь 04, 2020, 04:30:58 pm

амидон ...-2 красный.

Точно - увлёкся.
Естественно, шестёрка. Но, один фиг, миниринг перегруз показывает.

А вот мои картинки - к сожалению, провод 1.3 мм. закончился, мотал однушкой, а он греется, собака, сильнее, чем сам материал - я это тепловизором хорошо вижу.
Короче, вот такие картинки через 2 минуты непрерывной работы, если бы провод был нужного диаметра, градусов на 10 была бы ниже температура.

Короче, похоже, фишка в том, что для наших применений, когда работаешь не постоянно на всю катушку, а телеграфом с переходом на приём, а уж, тем более, SSB, с паузами, вполне допустимо вдвое превышать max. Flux (что у меня во всех ФНЧ и сделано), ну, а тем, кто хочет несущую по полчаса держать, лучше придерживаться цифр миниринга.
Другой вопрос - а сколько тогда меди придётся бухать, и то, что для тех же 500 Вт, типоразмера 130 уже явно не хватает, по крайней мере, до 7 МГц...

Кстати, интересное наблюдение - на старой доброй КСОшке реактивная мощность 1.25 кВАр а температура всего-навсего, 54 град. - +29 град. перегрева.
Страшно подумать, насколько я её перегружаю.
Хорошие конденсаторы, надёжные...

Нашёл интересный интерактивный сайт по Амидонам.Добавил себе в Экспресс-панель.
Ещё не разобрался,что там можно посчитать,но явно-вещь нужная! )))
http://www.toroids.info/BN-43-2402.php

Вопрос по "биноклям". Имеем сердечники BN43-7051 (недавно купил). Наматываю 5 витков через одну "дырку". В программе https://microsin.net/adminstuff/hardware/permeability-measure.html подставляю размеры. По расчету получается при 120 мкГн проницаемость 1000.
Беру свой старый BN43-7051, купленый года 2 назад на Алишке. Наматываю 5 витков через одну "дырку" получаю индуктивность 21 мкГн и расчетную проницаемость 175. Это чё такое?

Цитата: BL68 от Август 15, 2024, 08:42:05 pm

Это чё такое?

Изделие с али не прошло входной контроль, да и всё

Магнитная проницаемость 175... Это я даже не знаю что за материал. И куда его можно использовать....

Цитата: BL68 от Август 15, 2024, 08:42:05 pm

Это чё такое?

А зачем извращаться, мотать через одну дырку, разве нельзя намотать обмотку как положено?

Для сравнения такой же по размерам биноклю, но из 61 материала. Похоже именно он вам и попался.

Спасибо. Похоже действительно 61-й материал. А покупался как 43-й На трансформатор не пойдет. Tandem-match что-ли сделать?..

Цитата: BL68 от Август 17, 2024, 11:15:30 am

На трансформатор не пойдет.

Наоборот, в некоторых схема 100 ватных 12 В усилителей, где размах напряжения на стоках небольшой, а выходная обмотка делается 4-5 витков, применяются бинокли именно из этого материала. Вроде на ВЧ диапазонах потери меньше, а КПД соответственно получается повыше. При большем напряжении питания, нужную индуктивность обмоток получить проблематично.

Цитата: RK4CI от Август 16, 2024, 10:06:34 pm

А зачем извращаться, мотать через одну дырку

Это для измерений-расчета проницаемости, так вроде эмулируется кольцо или точней столбик ферритовый, чтобы в расчете описать размер сердечника, который расчеты понимают только для кольцевых (однодырочных).

После вдумчивого прочтения этой темы и прогона в миниринг таки остался вопрос. Габариты с большим трудом позволяют сделать ФНЧ усилиталя 1 кВт на Т130. Ну очень "кракозяблисто" получается. А можно ли сделать на Т106 при условии что будет стандартная работа 20% передача / 80% прием? И в миниринге не совсем понятно какое брать напряжение для катушек ФНЧ. Ну не полное-же действующее....
На фото "раскидал" максимально возможным способом. Понятно, что между кольцами будут диэлектрические прокладки.

Цитата: BL68 от Декабрь 23, 2024, 06:16:12 pm

Габариты с большим трудом позволяют сделать ФНЧ усилиталя 1 кВт на Т130.

А схему дайте своих фильтров...

Да всё те-же Гончаренко. http://dl2kq.de/pa/1-26.htm
Добавил еще один на 65 МГц.

Цитата: BL68 от Декабрь 23, 2024, 10:23:19 pm

Да всё те-же Гончаренко.

Ну, тогда включайте mini Ring и смотрите, что у Вас получается.
К примеру, для диапазона 1.9 МГц на 1.9 МГц на обеих катушках при 1 кВт по 327 В.
А у фильтра на восьмидесятку, при частоте 3.8 МГц, и том же киловатте, на L1 394 вольта, а на L2 - 348 вольт, перегрузка колец при работе одним тоном запредельная, хотя, шансы, что не рассыплются сразу после включения, конечно же, есть...

Цитата: BL68 от Декабрь 24, 2024, 12:10:31 pm

"Какое же напряжение в миниринге брать для катушек ФНЧ? По логике грубо приближенно Iвч * XL." Это верно или нет?

Я сто лет назад написал пресету, в которой всё это считается. Конечно же, с достаточной точностью можно и в каким-либо симуляторе считать, к примеру, в том же Мультисим - для идеальных катушек приложил скрин.
Считать на пальцах напряжения не умею, полагаю, что это никто и не сумеет.
По поводу, что где-то что-то как-то работало - так никто не мешает менять схемотехнику, или же, сдвигать выше частоту среза фильтра, да, при этом можно снизить нагрузку на катушки, но и фильтрация при этом так же ухудшится...

Цитата: BL68 от Декабрь 24, 2024, 10:12:49 am

Это понятно. Но тогда с точки зрения миниринга, утрировано, катушка с одним витком на частоте 10МГц в ФНЧ имеет нагрев чуть ли не 13000С,

А почему у Вас там индуктивность указана 0,01 мкГ? В модели фильтра более чем 0,1.

По напряжению - вот мой отвлеченный расчет обычного П-контура с невысокой добротностью и входным/выходным сопротивлением 50 Ом. Напряжение на катушке обведено. Видно, что это напряжение выше и входного и выходного. Величина превышения не всегда одинакова, в каждом конкретном П-контуре она разная.

Цитата: SYN от Декабрь 24, 2024, 02:47:49 pm

Цитата: BL68 от Декабрь 24, 2024, 10:12:49 amЭто понятно. Но тогда с точки зрения миниринга, утрировано, катушка с одним витком на частоте 10МГц в ФНЧ имеет нагрев чуть ли не 13000С,

А почему у Вас там индуктивность указана 0,01 мкГ? В модели фильтра более чем 0,1.
Это я для примера, утрировано, отвлеченно от конкретного фильтра.

Цитата: SYN от Декабрь 24, 2024, 02:47:49 pm

По напряжению - вот мой отвлеченный расчет обычного П-контура с невысокой добротностью и входным/выходным сопротивлением 50 Ом. Напряжение на катушке обведено. Видно, что это напряжение выше и входного и выходного. Величина превышения не всегда одинакова, в каждом конкретном П-контуре она разная.

Спасибо!

Цитата: Игорь 2 от Декабрь 24, 2024, 01:37:25 pm

Я сто лет назад написал пресету, в которой всё это считается. Конечно же, с достаточной точностью можно и в каким-либо симуляторе считать, к примеру, в том же Мультисим - для идеальных катушек приложил скрин.

Спасибо!

Цитата: BL68 от Декабрь 24, 2024, 12:56:46 am

На катушке с обеих сторно ВЧ напряжение. Понятно что не синфазное, но ведь и не полное амплитудное/действующее. Или я чего-то не понимаю.

Положим, фильтр в виде П-контура, на выходе то же напряжение, что и на входе. В случае противофазности этих напряжений, на катушке будет удвоенное входное напряжение.
А в фильтре с двумя катушками, на точке их соединения, напряжение вообще можно до безобразно высоких значений нагнать...

Это понятно. Но тогда с точки зрения миниринга, утрировано, катушка с одним витком на частоте 10МГц в ФНЧ имеет нагрев чуть ли не 13000С, что абсолютно нелогично и противоречит реальности. Вот это мне и непонятно, какое же напряжение брать для катушек ФНЧ. По логике грубо приближенно Iвч * XL.

Цитата: BL68 от Декабрь 24, 2024, 10:12:49 am

катушка с одним витком на частоте 10МГц в ФНЧ имеет нагрев чуть ли не 13000С, что абсолютно нелогично

А что тут нелогичного? Подайте на этот виток именно 180 В на частоте именно 10 МГц, и получите указанные цифры.
Не забудьте принять меры безопасности - обычно кольцо трескается, но, чем чёрт не шутит - могут полететь и осколки.
Понятно, что миниринг, на мой взгляд, здорово перестраховывается, реально по жизни, чисто для себя я порой в два раза перегружаю кольца, но в разработках, особенно, если аппарат предназначен для цифровой связи в непрерывном режиме, стараюсь не наглеть, или же, если наглею, обдувать кольца вентилятором.
Но, опять же, более чем в два раза стараюсь не перегружать...

Игорь, огромное Вам спасибо за терпение и разъяснения Но у меня тот-же вопрос остался: "Какое же напряжение в миниринге брать для катушек ФНЧ? По логике грубо приближенно Iвч * XL." Это верно или нет? А учитывая что еще часть мощности рассеивается на конденсаторах ФНЧ...
У меня в первом усилителе на BLF188 с мощностью не более 1кВт стоит ФНЧ именно на 106-х кольцах. Особого перегрева при непрерывной передаче 1мин не заметил.

Я в мниринге и считал. Но опять-же вопрос, который я не совсем понимаю. Откуда на катушке будет полное напряжение ВЧ сигнала если она является частью П-контура? Ведь она не включена между ВЧ и "землей" как обмотка ВЧ трансформатора. На катушке с обеих сторно ВЧ напряжение. Понятно что не синфазное, но ведь и не полное амплитудное/действующее. Или я чего-то не понимаю.