Rdzenie ferrytowe

[nuncjusz1]

Witam
Dziś na Wolumenie spotkałem stoisko z rdzeniami ferytowymi i karkasami do nich(bardzo porządne tworzywo z gotowymi wypustkami do lutowania),rdzeń na oko kolumna środkowa około 10 cm.kw. oczywiście w kształcie klasycznych EI lub toroidów(te powleczone były białą powłoką).Cena za szt z karkasem wachała się w granicach od 12-16 zł zależna od rozmiaru rdzenia.Rdzeń robiony w Polsce(niepamiętam gdzie),a karkasy w Polferze.Czas na pytanie ,czy mat. nadawałby się na głośnikowca
Pozdrawiam

[Romekd]

Witam.
Niestety, nie nadają się one na transformatory wyjściowe dla sygnałów niskiej częstotliwości (był już ten temat parokrotnie poruszany na naszym Forum). Niektóre ferryty maja może i niezłą przenikalność, ale łatwo się nasycają, i w związku z tym zalecane są do stosowania na wyższych częstotliwościach.

Pozdrawiam,
Romek

[Zibi]

Polfer robi też korpusy: http://www.polfer.com.pl/pl.htm
Karkasy są w ofercie f-my Contrans: http://www.contrans.com.pl
W sumie takich dystrybutorów jest pewnie wielu, ale osoba fizyczna nie będzie dla nich klientem, lecz natrętem.

[Sova]

Mam pytanie, gdyby zrobić układ który by "pilnował" prądów spoczynkowych lamp przeciwsobnych, tak, że gdyby się "rozstroiły" zapalałaby się np. led, co oznaczałoby, że trzeba regulować ponownie, to czy rdzenie takie by się nadawały do tych częstotliwości(akustycznych). Ukałd taki to kwestja paru opampów.

???

[Vault_Dweller]

Jak dla mnie to poroniony pomysł głównie dlatego, że jako lampowy purysta nie uznaję we wzmacniaczach żadnych półprzewodników poza diodami. Po co komplikować sobie życie za pomocą, jak to napisałeś, kilku opampów- jak można prościej? Wystarczy ustrój pomiarowy i przełącznik pomiaru napięć i prądów jak np. w W-100, można też wpakować w katody lamp końcowych oporniki np. 1om i między katody dać galwanometr. Tutaj niestety mamy taką niedogodność, że nie sprawdzimy obiektywnej nieprawidłowości w prądzie anodowym, lecz asymetrię prądów- wystarczy do zapewnienia równego rozpływu w transformatorze głośnikowym i usunięcia brumów spowodowanych niezupełnym znoszeniem się przydźwięku w uzwojeniach.

[Romekd]

Witam.
Problem z zastosowaniem rdzeni ferrytowych w transformatorach niskiej częstotliwości nie bierze się z różnicy prądów spoczynkowych lamp stopnia końcowego, a wynika z faktu, że rdzenie te nie są w stanie przenieść dużych mocy przy niskich (akustycznych) częstotliwościach. Ferryty nadają się natomiast wspaniale na rdzenie transformatorów pracujących na częstotliwościach wyższych, przy których to częstotliwościach rdzenie wykonane z blach transformatorowych wprowadzają już zbyt duże straty związane z pętlą histerezy i prądami Foucaulta. Gdyby się uprzeć to dałoby się wykonać transformator wyjściowy z rdzeniem ferrytowym, ale musiałby on mieć ogromne gabaryty w stosunku do wartości przenoszonej mocy.

Pozdrawiam,
Romek

[Piotr]

Mówiąc obrazowo:
Rdzeń ferrytowy ma bardzo dużą przenikalność, przez co łatwo go "przesterować". Indukcja dla danego prądu będzie znacznie większa, z tym że nie może ona wzrastać do nieograniczonej wartości. W związku z tym przy zadanej wielkości rdzenia i częstotliwości będzie można przenieść mniejszą amplitudę bez zniekształceń.

W ogóle nie widzę powodu, aby kombinować z ferrytami - w zakresie akustycznym nie wykazują one żadnych zalet w porównaniu do blach. Tak pod względem elektrycznym, jak i ekonomicznym.

[Sova]

dziękuję za odpowiedzi, już wiem wszystko, czego chciałem się dowiedzieć.

[WitekJ]

Ferryty nie mają większej przenikalności od materiałów metalicznych. To właśnie ogranicza ich zastosowanie w transformatorach sygnałowych m.cz. Stosowane w tym wypadku np. permaloje, mają przenikalności większe o trzy rzędy wielkości. Natomiast zastosowaniu ferrytów w transformatorach mocy m.cz. (głośnikowych) przeszkadza ich mała indukcja nasycenia - ok. trzy razy mniejsza niż używanych tutaj blach krzemowych.

[Piotr]

WitekJ
Może masz rację. Skutek będzie w każdym razie taki sam.
Szczerze mówiąc nie nie zastanawiałem się nad tym problemem bardzo dokładnie, gdyż nie miałem takiej potrzeby- zajmuję się głównie zakresem m.cz.

[krzkomar]

Jakoś tak w zeszłym roku walczyłem z modulatorem zrównoważonym do zegara lampowego (lampowa wersja zegarka Alka) - układ do generowania rozciągu liniowego. Sygnał sinus ok 10kHz trafiał na zwykły traforek sieciowy i z tamtąd do wyjścia. Moc bardzo niewielka. Ponieważ nie podobało mi się użycie tam transformatora "zwykłego", postanowiłem, że dam kubek ferrytowy, gdyż i tak częstotliwość jest już wysoka. Jak postanowiłem, tak też uczyniłem. Niestety okazało się , że obie połówki sinusa były mocno zniekształcone - przy narastaniu napięcia było dobrze, ale opadanie było jakby wklęśnięte). Spowodowane było to jak sądzę histerezą (na sygnał przy opadaniu nakładało sie przesunięcie związane z histerezą).
Wniosek z tego jest jeden: rdzenie ferrytowe nie nadają sie do innych przebiegów niż prostokąt (względnie piła) i to bez względu na częstotliwość (zmienialem f od pojedynczych kHz do kilkuset kHz - efekt ten sam).

[Romekd]

Niestety okazało się , że obie połówki sinusa były mocno zniekształcone - przy narastaniu napięcia było dobrze, ale opadanie było jakby wklęśnięte). Spowodowane było to jak sądzę histerezą (na sygnał przy opadaniu nakładało sie przesunięcie związane z histerezą).
Wniosek z tego jest jeden: rdzenie ferrytowe nie nadają sie do innych przebiegów niż prostokąt (względnie piła) i to bez względu na częstotliwość (zmienialem f od pojedynczych kHz do kilkuset kHz - efekt ten sam).

Troszkę namieszałeś. W bardzo wielu przyrządach pomiarowych stosuje się rdzenie ferrytowe (w różnego rodzaju filtrach) i wyśmienicie zdają one egzamin. Rdzenie ferrytowe stosowane są w cewkach obwodów p.cz i w.cz, i nie generują one żadnych widocznych mierzalnych zniekształceń sygnału. Rdzenie ferrytowe stosowane są również w cewkach generatorów cechujących się wybitnie niskim poziomem zniekształceń nieliniowych. Zniekształcenia, które obserwowałeś mogły wynikać np. z istnienia pasożytniczych rezonansów, które tworzyły indukcyjności uzwojeń z ich pojemnościami własnymi i pojemnościami układu do którego były włączone. Mogły też być efektem nasycania sie rdzenia lub działania innych elemetów o nieliniowych charakterystykach (np. diody), występujacych w testowanym przez Ciebie układzie modulatora.

Pozdrawiam,
Romek

[krzkomar]

Troszkę namieszałeś. W bardzo wielu przyrządach pomiarowych stosuje się rdzenie ferrytowe (w różnego rodzaju filtrach) i wyśmienicie zdają one egzamin. Rdzenie ferrytowe stosowane są w cewkach obwodów p.cz i w.cz, i nie generują one żadnych widocznych mierzalnych zniekształceń sygnału.

Owszem, są w nich stosowane, ale też zniekształcenia fali nośnej nie są jakoś strasznie w nich istotne, istotna jest informacja jaką ona niesie. Przy FM nie ma kształt sygnału żadnego znaczenia, przy AM ważna jest niezniekształcona obwiednia. Poprostu jedno drugiego nie wyklucza.
Poza tym jest jeszcze jedna kwestia - cewki obwodów w.cz. dla AM to obwody rezonansowe LC, czyli sinus jest tam niejako "odtwarzany" (tak wiem, że to głupie sformułowanie).

Rdzenie ferrytowe stosowane są również w cewkach generatorów cechujących się wybitnie niskim poziomem zniekształceń nieliniowych.

Jw. W tych generatorach jest obwód LC. W moim układzie był również obwód LC generatora i on działał b.dobrze - żadnych zniekształceń. Problem jest, gdy obwód nie jest obwodem rezonansowym.

Zniekształcenia, które obserwowałeś mogły wynikać np. z istnienia pasożytniczych rezonansów, które tworzyły indukcyjności uzwojeń z ich pojemnościami własnymi i pojemnościami układu do którego były włączone.

W paśmie kilka kHz - kilkaset kHz ?? (Testowałem na zewnętrznym generatorze funkcyjnym ). Poza tym typ zniekształcenia ewidentnie wskazywał na histerezę - zniekształcenie przy spadku prądu w cewce, dodające do niego "łuczek".

Mogły też być efektem nasycania sie rdzenia lub działania innych elemetów o nieliniowych charakterystykach (np. diody), występujacych w testowanym przez Ciebie układzie modulatora.

W układzie na zwykłym trafie było wszystko prawidłowo. Zdaje się (teraz już nie pamiętam)że również zrobiłem test bez elementów dodatkowych czyli: generator funkcyjny -> traforek -> oscyloskop. Próbowałem też go polaryzować, jak również zmieniać obciążenie. To pierwsze obcinało sygnał, to drugie przy bardzo silnym obciążeniu trochę poprawiało kształt sygnału z tego co pamiętam. Być może gdybym zastosował obwód LC to by pomogło, ale tego nie zrobiłem (w tym układzie to by było dopuszczalne).

Kubek był z materiału F1001 produkcji Polfer

[Romekd]

Poza tym jest jeszcze jedna kwestia - cewki obwodów w.cz. dla AM to obwody rezonansowe LC, czyli sinus jest tam niejako "odtwarzany" (tak wiem, że to głupie sformułowanie).

Rdzenie ferrytowe stosowane są również w cewkach generatorów cechujących się wybitnie niskim poziomem zniekształceń nieliniowych.

Jw. W tych generatorach jest obwód LC. W moim układzie był również obwód LC generatora i on działał b.dobrze - żadnych zniekształceń. Problem jest, gdy obwód nie jest obwodem rezonansowym.

Bardzo dobrze, wszystko się Krzyśku zgadza (spróbuj uzyskać czystą sinusoidę z obwodu LC, po zastosowaniu w nim nędznej jakości kondensatora, np. wykonanego z materiału ferroelektrycznego typu Z5U ). W takim razie podam Ci inny przykład, tym razem już nie obwodu rezonansowego LC, a transformatora szerokopasmowego, który stosowany jest powszechnie w roli symetryzatora antenowego, i który zapewnia dopasowanie linii koncentrycznej 75om do symetrycznego wejścia anteny pętlowej o impedancji falowej 300om. Na pewno znasz te transformatory i wiesz, że gdyby były one źródłem jakichś zniekształceń sygnału to z zniekształcenia te dałoby się zaobserwować jako częstotliwości harmoniczne sygnału podstawowego. Nic takiego jednak się nie dzieje – sygnał pozostaje czysty, a częstotliwości harmonicznych nie da się w nim stwierdzić (jeżeli tylko nie przesterujemy rdzenia w symetryzatorze). Wiem to, bo w początku lat 80. zrobiłem licencję krótkofalowca i stosując dwa takie rdzenie (w połączeniu równoległym) zasilałem przez nie antenę Yagi mocą ok. 30W (w paśmie dwóch metrów) i badając całe pasmo analizatorem widma nie stwierdziłem w nim podniesionego poziomu częstotliwości harmonicznych, co świadczyło, że rdzenie ferrytowe ich nie generowały. Zresztą gdyby rdzenie te wprowadzały istotne zniekształcenia to nie dałoby się ich stosować w roli symetryzatorów antenowych, gdyż wówczas wszystkie dochodzące z anteny sygnały mieszałyby się ze sobą tworząc niezliczoną liczbę kombinacji (produktów przemiany), skutecznie zakłócających odbiór. W tamtym czasie stosowałem zresztą rdzenie ferrytowe również w szerokopasmowych transformatorach instalacji antenowych KF, które emitowały już znacznie większe moce na falach krótkich, a mimo to również nie miałem problemu z żadnymi zakłóceniami. Chyba się więc ze mną zgodzisz, że rdzenie ferrytowe nie są takie złe i sensownie użyte w transformatorach aperiodycznych nie mogą być powodem występowania żadnych większych deformacji, przechodzących przez te transformatory sygnałów.

A wracając do kwestii sensowności stosowania tych rdzeni w transformatorach głośnikowych wzmacniaczy niskiej częstotliwości to myślę, że dałoby się je użyć, ale mogło by mieć to sens jedynie przy podziale całego pasma akustycznego na dwa mniejsze zakresy, i puszczeniu przez transformator z rdzeniem ferrytowym jedynie wyższych częstotliwości, np. większych od 1kHz (wzmacniacz musiałby posiadać dwa oddzielne tory sygnałowe, poprzedzone odpowiednimi filtrami). W torze przenoszącym częstotliwości niższe najlepiej byłoby zastosować tradycyjny transformator z rdzeniem z blach transformatorowych. Wymagania stawiane temu transformatorowi (takie parametry jak: indukcja rozproszenia, czy pasmo przenoszenia) mogłyby być już znacznie niższe niż w klasycznie zaprojektowanym wzmacniaczu.

Pozdrawiam,
Romek

[krzkomar]

Znam te transformatory, ale jak zapewne wiesz, warunkiem powstawania harmonicznych jest zniekształcenie nieciągłe sygnału (wówczas mamy ich nieskończenie wiele - co jest wykorzystywane w powielaczach częstotliwości, gdzie stopień sterujący pracuje w klasie C). Owszem można powiedzieć, że każdy kształt sygnału inny niż sinus to złożenie iluś tam sygnałów sinus (o odpowiedniej fazie i amplitudzie, oraz czestotliwości będących krotnością f sygnału) - transformata Fouriera, ale w rzeczywistości problem harmonicznych pojawia sie przy nieciągłości sygnału (dlatego też stopnie nadajników pracujące impulsowo muszą mieć bardzo dobrej jakości filtr wyjsciowy, znacznie lepszy niż dla stopnia liniowego). Można też robić powielacze częstotliwości na sygnale sinus z użyciem samych transformatorów (bez elementu nieliniowego w torze), ale polega to na odpowiednim przesunięnięciu faz sygnału i jego złożeniu (2 transformatory - uzwojenia pierwotne połączone szeregowo, uzwojenia wtórne połączone równolegle w przeciwfazie - potrajacz częstotliwości - przemysłowa metoda podnoszenia f sieci zasilającej do 150Hz na użytek np pieców indukcyjnych niskiej częstotliwości).

Praktyka wykazała, że rdzeń taki zniekształca sygnał sinus. Nie jest to bardzo duże zniekształcenie, nie mniej jednak w zastosowaniu w jakim chciałem go użyć wyklucza go zupełnie - muszę jeszcze spróbować z LC. Pewnie dało by się nawet zrobić wzmacniacz, ale trzeba sie liczyć z tym, że będzie on miał ten typ zniekształcenia. Jeżeli to miałby być wzmacniacz radiowęzłowy do nagłaśniania np dworca kolejowego, albo wzmacniacz gitarowy to miałby on może nawet rację bytu. Niestety do urządzeń HI-FI zupełnie się nie nadaje, jak również do wszelkiego sprzętu gdzie kształt sygnału odgrywa decydującą rolę (u mnie zniekształcenie to było widoczne w postaci "wgniecenia" na generowanym okręgu).

Naprawdę, chciałbym bardzo aby było inaczej, ale niestety rzeczywistość jest inna.