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Ringkerne

Ringkerne berechnen…spielt die Temperatur des Kerns eine Rolle? Diese Frage werde ich in diesem Beitrag durch eigene Messungen versuchen zu beantworten.

…immer wieder das gleiche Problem: eignet sich der mir vorliegende Ringkern für einen Balun? Was ist das für ein Ringkern? In dem folgenden Beitrag habe ich diverse Informationen zusammengetragen um das Material aus dem der Kern besteht zu bestimmen. Dieser Beitrag stellt kein umfassendes Werk da sondern bezieht sich  auf persönliche Erfahrungen mit diversen Kernen. Auch interessierte mich das Temperaturverhalten der Kerne: Verändert der Kern seine magnetischen Eigenschaften wenn er sich erwärmt, eine für den Funkamateur sehr wichtige Frage.

Allgemeines Wissen zu Ringkernen erhält man von www.AMIDON.de, hier wird recht umfangreich das Thema beschrieben, weit über den praktischen Nutzen hinaus.

Zum Berechnen der Kerne, also für die eigene Anwendungen gibt es den „miniRingkern“ Rechner als Freeware, downloadbar unter anderem beim DARC. Das Programm „miniRingkern“ stellt alles zur Verfügung was man zum Berechnen braucht, auch ein Tool zum Bestimmen von unbekannten Kernen ist vorhanden…das habe ich mal ausprobiert: Zuvor muss man nur den AL-Wert ausmessen. Dafür braucht man ein Induktivitäts-Messgerät. Ansich ist das ganz einfach…ist es aber nicht! Der AL-Wert ist die Induktivität die eine einzige Windung auf dem zu testenden Kern hat. Die gemessene Indunktivität ist meistens zu klein um von Standard- Messgeräten erfasst zu werden. Das Problem ist aber recht einfach lösbar. Man bringt einfach mehrere Windungen auf den Kern auf und mist dann. Dann öffnet man im „miniRingkern“-Rechner: „Tools“ und dann „AL und Permabilität“…alle grünen Felder müssen bedient werden, hier werden u.a. die gemessene Induktivität und die Windungszahl eingegeben…FERTIG! Ich habe das mal für meinen Kern (FT50-43) gemacht, siehe folgende Abbildung: das Programm errechnet für mich einen Wert von 448,98 nH/N².

…Bildschirmfoto wie ich im Programm AL-Werte unbekannter Kerne bestimme…alle Werte können danach in ein anderes Tool durch einfaches Anklicken übernommen werden…die Eingaben sind also nicht zu wiederholen…sehr praktisch!

Jetzt zu meinen Temperaturmessungen am Ferrit-Kern FT50-43: …ich habe die Messungen recht schnell abgebrochen weil sich das Übertragungsverhalten nicht ändert, gemessen wurde einmal bei 20,9 °C und einmal bei etwas über 90°C. Allerdings ändert sich nicht unerheblich die Induktivität:

…der Temperaturfühler wird direkt an der Spule mit Wärmeleitpaste befestigt. Rechts liegt das Generatorsignal an, links ist die Messauskopplung mit 50 Ohm Abschlusswiderstand. Erwärmt wird mit der Heißluftpistole.

Auf die Darstellung am Oszilloskop wird verzichtet weil es nichts wichtiges darzustellen gibt! Als nächstes kommt die Messung der Induktivität bei 20,9°C und 90°C. Gemessen wird an einem FT50-43 Kern mit 5 Wdg. 0,5mm Durchmesser CuL.

…der Messaufbau, z.Zt. 58,1°C. Die rote und schwarze Strippe ist in Vierleiter-Technik ausgeführt und ermöglicht so eine optimale Messung direkt am Objekt.
…Induktivität bei 20,9 °C.
…Induktivität bei 92°C…über 5 µH ändert sich die Induktivität!