www.elektronik.si

[jozkoc]

Vsi ki se že dlje časa ukvarjate z visokofrekvenčno tehniko verjetno zelo dobro poznate dušilko z oznako VK200, za vse ostale pa na kratko da je to dušilka na feritnem jedru v obliki valja ki ima premer 6mm, dolžine 1cm skozi katerega je narejenih 6 lukenj za navijanje žice. Tuljava navita na to feritno jedro ima dobro dušenje frekvenc od 5MHz do 300MHz. Uporablja se pretežno na napajalnih vodih, NF vhodih/izhodih naprave, dovod/odvod enosmernih tokov na VF vodih itd.
Vse to napisano je znano, samo ena stvar ki je pri lasnostih feritnih jeder najbolj pomembna, pa je pri meni do pred kratkim bila neznanka, to je relativna permeabilnost (ur) jedra VK200. Pred leti sem že poiskušal dobiti ta podatek na internetu pa mi ni uspelo zato sem potem laično razmišljal da 200 v oznaki pomeni relativno permeabilnost. Zadnje čase pa malo iščem in raziskujem na tem področju in sem v Philips, po novem Ferroxcube, dokumentaciji našel diagram za feritni material 3B1 katerega ur je 900 in dušenje frekvenčno ustreza dušilki VK200. V priloženi sliki se vidi da krivulja pri Z = 300 ohm seka frekvenci 6MHz in 300MHz kar ustreza podatkom za VK200.


Oznake nekaterih proizvajalcev feritnih materialov iste ali podobne relativne permeabilnosti.

Ferroxcube (Philips) - 3B1 (ur=900)
Fair Rite - 43 (ur=850)
Magnetics - C (ur=900)
Epcos (Siemens) - K8 (ur=860)
Siemens Matsushita - K10 (ur=800 po starem katalogu, po novem je 600 ???)
Kolektor Magma (Iskra Feriti) - 1C (ur=900)
MMG - F19 (ur=1000)
Laird Technologies (Steward) - 28 (ur=850)
Ferronics - J (ur=850)


Linka do dokumentacije:
http://www.ferroxcube.com/appl/info/HB2009.pdf
http://www.intalek.com/Index/Projects/Research/MA012000a.pdf

[jozkoc]

V predalčkih imam nekaj takšnih feritnih jeder, pred leti sem jih nekaj kupil veliko je pa takšnih ki sem jih odlotal ali odščipal iz starih
neuporabnih el. vezij. Vsa ta jedra so dokaj neuporabna če ne veš kakšna je njihova relativna permeabilnost, zato sem začel razmišljati kako bi to ugotovil.
Na diagramu je na navpični osi prikazana impedanca ki je seštevek vseh lasnosti ki jih ima dušilka. Induktivna reaktanca in kožni pojav sta lasnosti
ki vplivata tako da s frekvenco impedanca narašča, kapacitivna reaktanca in izgube v jedru pa vplivata da s frekvenco impedanca pada, pri frekvenci
kjer je impedanca največja bi pa lahko napisal poenostavljen izraz: XL + kožni pojav = XC + izgube jedra. Glavni podatek ki me zanima pa
je induktivna reaktanca na začetku diagrama pri 1MHz. Pri tej frekvenci na dušilki prevladuje induktivna reaktanca vse ostale lasnosti
delujejo v manjši meri zato je pri 1MHz približno Z = XL in potemtakem lahko z enačbo L = XL / 2 × Pi × f izračunamo približno induktivnost dušilke.
Feritni material 4B1 relativne permeabilnosti 250 ima po diagramu pri 1MHz impedanco približno 20 ohm-ov, material 3B1 relativne permeabilnosti 900 pa 60 ohm-ov
in po izračunu za dušilko s feritnim materialom 4B1 pride induktivnost 3,2 mikro H za dušilko z materialom 3B1 pa 9,5 mikro H. Ta dva rezultata pa
ne morem vzeti za dokončna ker me motita naslednja izračuna ki sem jih naredil, namreč permeabilnost jedra in induktivnost tuljave sta
premo sorazmerni lasnosti ki potekata medsebojno linearno še posebej če je jedro takšne oblike da popolnoma objema navoje žice zato se mora ujemati
naslednji izraz: perm.1 / perm.2 = ind.1 / ind.2. Izračun faktorjev 900 / 250 = 3,6 in 9,5 / 3,2 = 3 se ne ujemata in edina razlaga ki sem jo našel
je da pri materialu 3B1 pri frekvenci 1MHz kapacitivna reaktanca in izgube v jedru že vplivata v tolikšni meri da je impedanca močno nižja od
teoretične induktivne reaktance. Glede na to dejstvo sem rezultat ki sem ga dobil pri materialu 4B1 vzel za bolj točnega zato sem faktor ki sem ga
dobil z razliko permeabilnosti obeh materialov pomnožil z induktivnostjo dušilke s feritnim materialom 4B1, torej 3,6 × 3,2 mikro H kar pride
11,5 mikro H za dušilko s feritnim materialom 3B1.
Toliko kar se teorije tiče, nato sem se lotil meritev induktivnosti dušilk pri 2,5 ovoja, prvo sem pomeril nekaj tistih
ki sem jih pred leti kupil v trgovini in naj bi bile dušilke VK200 ter sem začuden ugotovil da nekaj ni v redu ker so bile vrednosti od 2,9 mikro H
do 3,3 mikro H, očitno mi je trgovec prodal mačka v žaklju saj te induktivnosti ustrezajo za material relativne permeabilnosti 250, za VK200 bi po mojih
izračunih moralo priti vsaj 10 mikro H. Pomeril sem tudi tista ki sem jih pobral iz starih el. vezij. Jedra ki so označena z zeleno
barvo so imela induktivnost od 4,5 do 5 mikro H, druga, ki sem jih prepoznal tako ker imajo manjše luknje in sem moral naviti žico 0,5 namesto 0,6,
so imela induktivnost okoli 5,8 mikro H ter nazadnje štiri jedra ki po induktivnosti ustrezajo dušilki VK200 torej materialu relativne
permeabilnosti 900, vrednosti teh so bile: 10,3, 10,7, 12,0 in 12,3 mikro H.



Ugotavljanje relativne permeabilnosti (ur) feritnih jeder glede na induktivnost dušilke pri 2,5 ovoja:

- 2,9 mikro H do 3,3 mikro H ---> ur=250

- 10,3 mikro H do 12,3 mikro H ---> ur=900 (VK200)



Pri tovrstnih feritnih jedrih ponavadi na njih ne piše iz katere vrste feritnega materiala je izdelano zato če jih dobiš v starih el. vezjih ali
pa če jih kupiš nikoli nisi čisto prepričan kaj imaš saj trgovci radi prodajo če je samo podobno tistemu kar kupuješ, navsezadnje se ti fižolčki
lahko med seboj tudi pomešajo zato sem opisal kako sem prišel do približnih rezultatov s katerimi ugotoviš relativno permeabilnost jedra. Na srečo tukaj pri
meritvi ne potrebuješ točnega inštrumenta ker so poceni ročni LCR metri v območju pod 20 mikro H zelo netočni boljši so pa pač dragi in zato
nedostopni. Tukaj bi samo upozoril da imajo boljši inštrumenti možnost nastavitve višine napetostnega impulza in da je potrebno izbrati najmanjšo
napetost saj se meri začetna (initial) permeabilnost, jaz sem meril z 0,01V in frekvenco 100 kHz. Poizkusil sem tudi z ročnim LCR metrom in pri
dušilkah od 10,3 do 12,3 mikro H je bil pogrešek približno 10 procentov pri 2,9 do 3,3 mikro H pa 50 procentov, dobro je da se predhodno pomeri
rezultat v kratkem stiku (absolutna ničla - ničenje) ki se ga kasneje odšteje pri meritvi dušilke.