بـالـون: شناخت، ساخت، سنجش -4

.

.

چگونگی ساخت بالون

در این بخش این مطالب را می آموزیم:

• چالشی به نام «هسته»: هسته ی فرّیتی و هسته با گَرد آهن
• پارامترهای هسته، پیچش و امپدانس
• شکل های مختلف بالون ها، شماتیک بالون ها و شماتیک پیچش ها
• بالون جریان 1:1 – مسدودکننده ی امواج غلافی
• بالون با نسبت تبدیل
• بالون دوگانه یا هیبرید
• بالن نامتعادل به نامتعادل یا UnUn
• برهَم کُنِش یا اثر متقابل: خط انتقال میان بالون - تیونر آنتن
• در ساخت بالون به چه چیز باید دقیق شد: چالش ها

.

چالشی به نام «هسته»

.

.

در یک «بالونِ جریان» انرژی مفید از طریق «امواج ترانسورسال» در طول خط انتقال جابجا می شود و در حالت ایده آل هیچ فلوی مغناتیسی در هسته ایجاد نمی کند، زیرا جریان های مساوی، اما مختلف الجهت میدان مغناتیسی در داخل هسته، همدیگر را خنثی می کنند. دکوپلاژ از طریق مقاومت القاییِ پیچش ایجاد می شود که فقط برای جریان های نامتعادل موثر خواهد بود.

در نتیجه، برای هسته کار اندکی برای انجام دادن باقی می ماند و آن هنگامی است که بالون عدم تعادل ها یا به عبارت دیگر عدم تقارن های ناشی از جریان های نامتعادل را اصلاح و جبران می کند. فقط جریان های نامتعادل هستند که در هسته فلوی مغناتیسی تولید می کنند.

در «بالون های ولتاژ» قسمت قابل توجهی از انرژی از طریق فلوی مغناتیسی در هسته انتقال می یابد. این امر ایجاب می کند که هسته ای از مواد دارای تلفات کم و از لحاظ ابعاد فیزیکی، به اندازه ی کافی بزرگ انتخاب شود.

.

هسته های گَـرد آهن

هسته های RF گرد آهن با پرسکاری سرد از پودر «آهن کربنیل» بسیار خالص شده در زیر فشار بسیار زیاد ساخته می شوند.

نفوذپذیری یا رسانش مغناتیسی یا پرمابیلیته ی هسته های گرد آهن کمتر از هسته های فریت است.

هسته های پودر آهن به ویژه درخور کاربرد در مدارهایی مانند نوسانگرها و فیلترها، یعنی جاهایی که ضریب Q یا بهره ی بالایی مورد نظر است، می باشند. این هسته ها توان های بالا را تحمل می کنند. این هسته ها، اما، به عنوان بالون کمتر مناسب هستند، زیرا به علت پرمابیلیته ی پایینی که دارند، پیچیدن تعداد دور زیادی لازم خواهد شد تا به خودالقایی (اندکسیون) مورد نظر دست یافت.

هسته های حلقوی (تورویید) گردآهن که توسط تولیدکنندگان معتبری مانند «میکرومتال» یا «امیدون» در بازار قرار دارند، با پرمابیلیته های متنوع ساخته و با رنگ رمزبندی و مشخص می شوند.

برای فیلترها و مدارهای نوسانی اغلب از انواع زیر بهره گیری می شود:

ماده ی شماره 2 (قرمز)، پرمابیلیته 10µ برای فرکانس های 1 تا 30 مگاهرتز،

ماده ی شماره 6 (زرد)، پرمابیلیته 8µ برای فرکانس های 2 تا 50 مگاهرتز.

.

.

پرمابیلیته µr مقداری است برای نمایش

هدایت یا نفوذپذیری مغناتیسیِ یک ماده.

پرمابیلیته ی هوا µr = 1 است. هر گاه درون سلفی که هسته ی هوایی دارد، هسته ای با پرمابیلیته ی µr = 10 جا زده شود،

مقدار خودالقایی یا اندوکسیون سلف 10 برابر بیشتر خواهد شد.

.

هسته های فریت

فریت ها «مواد مغناتیسی نرم»ی هستند که از «زینتر»کردن اجزای ساختمانی آنها درست می شوند. این مصالح عبارتند از اکسیدآهن (هماتیت) و اکسیدها و کربنات های فلزات دیگر. فریت ها یا اصلاً رسانای الکتریسیته نیستند، و یا رسانش بسیار ناچیزی دارند. آنها مانند سرامیک سخت و بسیار شکننده هستند. فریت ها را به شکل های گوناگونی پرس می کنند.

.

فریت منگنز-روی: MnZn

فریت های MnZn پرمابیلیته هایی تا حدود 5000µ و بیشتر دارند. در فرکانس های بالا تلفات این نوع فریت ها بر اثر «جریان های گردابی» بالا می رود.

در این گروه فریت های زیر معمولاً مورد مصرف بیش تری دارند:

Fair Rite / Amidon                 #77        µ = 2000

Siemens / TDK-EPCOS         N30       µ = 4500

.

.

فریت های نیکل- روی: NiZn

این فریت ها دارای نفوذپذیری مغناتیسی (پرمابیلیته) تا 1500µ هستند و انواع پرمصرف آنها عبارتند از:

Fair Rite / Amidon                    FT #33    µ = 600

Fair Rite / Amidon                    FT #43    µ = 800

Fair Rite / Amidon                    FT # 61   µ = 125

Ferroxcube                               4C65      µ = 125

Wuerth                                      4W620   µ = 620

.

هسته های شرکت Wuerth از نوع 74270097 ساخته شده از ماده ی 4W620 به قطر بیرونی 61 میلی متر، قطر درونی 5/35 میلی متر و بلندی 13 میلی متر برای ساخت بالون در توان های بالا مناسب است. انجمن رادیو آماتوری آلمان (DARC) این هسته ها را با نام RK1 عرضه می کند. این هسته ها مشابه FT240-43 ساخت شرکت «امیدون» هستند. اگر به هسته ی بلندتر (ضخیم تر) ی نیاز باشد، می توان هسته ی Wuerth از نوع 74270191  یا RK4 را به کار برد.

.

در ساخت بالون های باند پهن در محدوده ی امواج کوتاه،

فریت های NiZn بهترین انتخاب هستند.

.

مقاومت جریان متناوب (امپدانس) یک بالون

مقادیر اندازه گیری شده برای یک هسته ی فریت حلقوی امیدون از نوع #43 در تصویر زیر دیده می شوند.

.

.

با اندازه گیری امپدانس بالون درمی یابیم که:

• مقاومت القایی با بالارفتن پرمابیلیته µ ی ماده ی هسته متناسباً افزایش می یابد (Z ~ µ)،
• مقاومت القایی متناسب با مربع تعداد دور N سیم پیچ بالا می رود (Z ~ N²)،
• ظرفیت خازنی سیم پیچ متناسب با تعداد دور تغییر می کند (Z ~ N)،
• اندوکسیون سیم پیچ و ظرفیت خازنی در حلقه های این پیچش در ارتباط با یکدیگر یک فرکانس تشدید ایجاد می کنند که به نام «خود تشدیدی» (self-resonance) خوانده می شود،
• فرکانس«خود تشدیدی» با بالارفتن تعداد دور به سمت پایین متمایل می شود.

.

ادامه دارد ...

.

.

مطالب مرتبط:

بـالـون: شناخت، ساخت، سنجش -5

بـالـون: شناخت، ساخت، سنجش -3

بـالـون: شناخت، ساخت، سنجش -2

بـالـون: شناخت، ساخت، سنجش -1

.

.

www. etesalkootah.ir ||   2016-04-23 © 

2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح "اتصال کوتاه آی آر" بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل "کلیک" به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح "www.etesalkootah.ir" بعنوان منبع مجاز است.

.