Porównanie dotyczy autotransformatorów nawiniętych na różnych typach rdzeni toroidalnych, jakie miałem akurat pod ręką. Przy pomiarze transformatory były zasilane z wyjścia nadajnika o mocy 5W. Sprawdzane było dopasowanoe transformatora na wejściu i moc oddawane do obciążenia. Transformatory badałem z myślą o zastosowaniu do szerokopasmowego zasilania anten przy małej mocy. Chciałem też sprawdzić popularne ostatnio opracowanie „sprzęgacza magnetycznego” OE3REB.
Transformatory 1:4:6:9 (50:200:300:450om) w układzie autotransformatorowym.
Schemat układu pomiarowego i transformatora.
Tabela pokazuje moc wyjściową i WFS na wejściu transformatora dla różnych wykonań, stopnia transformacji i częstotliwości. Wartości mocy podane w tabeli wynikają ze sprawności transformatorów i ich niedopasowania na wejściu. Na wyniki ma znaczny wpływ układ ALC transceivera FT-7, który redukuje moc przy niedopasowaniu obciążenia. W ostatnim wierszu tabeli podana jest dla porównania moc wyjściowa FT-7 na rezystancji 50om. Wyniki pomiaru mocy mogą być obarczone błędami zarówno przez wpływ układu ALC, jak i niestabilność mocy wyjściowej. Mają jednak bezsprzeczną wartość porównawczą dla poszukiwania optymalnego rozwiązania transformatora.
Nr |
Rdzeń |
Uzwojenie |
|
|
WFS / |
P |
|
|
Obciążenie |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
/ wymiary |
/ indukcyjność |
3,5 |
7 |
14 |
21 |
28 |
[MHz] |
/ uwagi |
1 |
Amidon „2”, m=10 |
3x7 zw.. izol. 0.5mm |
7,0 |
5,0 |
2,0 |
1,0 |
1,1 |
WFS |
450om |
|
T200-2 |
0,6 mH |
0,8 |
3,4 |
4,8 |
1,8 |
3,5 |
P[W] |
(OE3REB) |
2 |
F2001, m=2000 |
3x4zw., izol. 0.5mm |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,1 |
1,2 |
WFS |
450om |
|
12,5x7,5x5 |
14 mH |
4,0 |
4,3 |
4,5 |
4,5 |
4,2 |
P[W] |
|
|
|
|
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
WFS |
300om |
|
|
|
4,3 |
4,5 |
4,8 |
4,9 |
4,8 |
P[W] |
|
|
|
|
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
WFS |
200om |
|
|
|
3,9 |
4,3 |
4,5 |
4,6 |
4,1 |
P[W] |
|
3 |
F2001, m=2000 |
3x2zw., izol. 0.5mm |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
WFS |
450om |
|
4szt. 12,5x7,5x5 |
14 mH |
4,2 |
4,4 |
4,6 |
4,5 |
4,2 |
P[W] |
|
4 |
F1001, m=1000 |
3x8zw, Izol. 0.5 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
WFS |
450om |
|
28x19x9 |
120 mH |
4,7 |
4,8 |
5,0 |
5,3 |
4,7 |
P[W] |
|
|
|
|
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
WFS |
300om |
|
|
|
4,7 |
5,0 |
5,2 |
5,3 |
5,0 |
P[W] |
|
|
|
|
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
WFS |
200om |
|
|
|
4,6 |
4,8 |
5,0 |
5,2 |
4,6 |
P[W] |
|
5 |
F82, m=80 |
3x11zw, Izol. 0.5 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,4 |
1,7 |
WFS |
450om |
|
2szt. 25x15x7,5 |
18 mH |
4,7 |
4,9 |
5,0 |
4,9 |
4,1 |
P[W] |
|
6 |
4A11, m=900 |
3x3zw., Izol. 0.5 |
1,3 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,1 |
WFS |
450om |
|
2szt. 13x7,5x5 |
9 mH |
3,8 |
4,2 |
4,5 |
4,4 |
4,3 |
P[W] |
|
7 |
AN10H, m=100 |
3x10zw., skr., izol., 0.5mm |
1,0 |
1,0 |
1,2 |
1,7 |
2,4 |
WFS |
450om |
|
36x23x15 |
12 mH |
4,6 |
4,9 |
4,9 |
4,8 |
3,7 |
P[W] |
|
8 |
AN10H, m=100 |
3x7zw., izol., 0.5mm |
1,3 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,2 |
WFS |
450om |
|
36x23x15 |
6 mH |
4,4 |
4,9 |
5,0 |
4,0 |
4,1 |
P[W] |
|
|
TRX FT-7 |
- |
4,7 |
5,1 |
5,3 |
5,5 |
4,6 |
Pi[W] |
na 50ohm |
Oznaczenia:
- 2szt. 2 toroidy złożone razem,
- izol., 0.5mm uzwojenie wykonane trzema równoległymi przewodami 0.5mm w izolacji PCV,
- izol., skr., 0.5mm uzwojenie wykonane trzema przewodami 0.5mm w izolacji PCV, skręconymi ze
skokiem ok. 1zw/cm.
Wnioski:
- rodzaj użytego rdzenia nie jest decydujący, nawet pospolite ferryty F1001, 2001 dają dobre wyniki
- rdzeń proszkowy o małej przenikalności jest nieprzydatny
- najważniejsza jest liczba zwojów i sposób wykonania uzwojenia
- poprawna praca na małych częstotliwościach wymaga indukcyjności co najmniej kilkunastu mikrohenrów
- zbyt duża liczba zwojów i skręcenie przewodów uzwojenia pogarsza wyniki powyżej 20MHz
Nie miałem, niestety, rdzeni z materiałów 43, 61 i 4C65, które powinny się znaleźć w porównaniu, jako dedykowane do transformatorów szerokopasmowych.
Próba transformatora 1:16 (50:800om) nawiniętego 4 przewodami równoległymi zakończyła się zupełnym niepowodzeniem. Wzajmene sprzężenie 4 przewodów dawało wzrost WFS już od 7MHz i niedopuszczalne niedopasowanie powyżej 20MHz, również na wyjściach 200 i 450om.
„Magnetic coupler” według OE3REB wykonany na rdzeniu o bardzo małej przenikalności nie sprawdza się zdecydowanie, zgodnie zresztą z teorią. Dziwne więc są wyniki pomiaru WFS autora dla anten LW, publikowane w wielu miejscach.
Marcin Świetliński, SP5JNW
październik 2005.
Transformatory
szerokopasmowe I Str.