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trasformatore EHT ex TVC

       Ferriti per Balun e trasformatori EHT

Girovagando in rete mi è capitato di leggere la proposta relativa all’uso di ferriti recuperate da trasformatori EHT (Extra HightTension) di televisori per realizzare Balun. Le opinioni in merito all’utilizzo di tali ferriti non erano omogenee ma sufficientemente intriganti. Incuriosito dunque dall'idea mi sono procurato un gruppo EHT smontandolo da un vecchio telaio di un TVC Grundig. Il trasformatore con i suoi avvolgimenti si presentava come nella prima fotografia. Con tanta pazienza si è proceduto alla rimozione degli avvolgimenti.

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Ciò può essere fatto in diversi modi: con un trapanino Dremel corredato di un disco abrasivo, oppure con un seghetto incidendo il bordo degli avvolgimenti. Attenzione: il nucleo di ferrite è incredibilmente duro ma … fragile, dunque operare con la massima delicatezza nel rimuove gli avvolgimenti. Completata l’opera questo è ciò che si ottiene.

Ferrite ex trasformatore EHT

Le dimensioni fisiche del nucleo così ricavato sono: -diametro colonne cilindriche: circa 15 mm, -altezza: circa 49 mm.Per avere un idea, almeno comparativa, della permeabilità della ferrite che compone il nucleo, sono state avvolte 10 spire su una colonna e si è misurato il valore di induttanza dell’avvolgimento realizzato, la misura è stata effettuata con LC Meter [i]a qualche kiloHertz ottenendo valori di circa 54uH. La stessa misura è stata effettuata anche con il VNWA2, alla frequenza di 1MHz, ottenendo valori comparabili con quelli precedentemente misurati.

 

Screen shot misura

Gli avvolgimenti, per realizzare un balun con rapporto 4:1, sono realizzati con piattina rosso-nera da 2 x 0.50 mm per gli avvolgimenti da 6 e 9 spire. Nel caso di 10 e 12 spire si è optato per conduttori più piccoli, in modo tale da far rientrare l’avvolgimento nello spazio disponibile (circa 32 mm) sulla colonna.con piattina rosso-nera da 2 x 0.50 mm per gli avvolgimenti da 6 e 9 spire. Lo schema usato è il seguente, è importante che gli avvolgimenti sulle due colonne abbiano direzioni opposte. A seguire le foto della ferrite con gli avvolgimenti da 6 e 9 spire e 10 spire. Si è usato il VNWA2 scegliendo come parametro il VSWR, forse più famigliare agli OM del Return Loss in dB. Il secondario del Balun è stato chiuso su un carico di 200 Ω (50:200, 1:4), selezionando due resistori da 100 Ω connessi in serie. Il range di frequenza interessato alla misura è stato scelto nell’intervallo 1 MHz – 81 MHz, così da verificare il possibile utilizzo in 160 m come pure studiare il comportamento oltre i 6 m. I risultati delle misure sono stati riportati, per comodità di lettura, in un solo grafico. Sono stati posti dei marker alle frequenze radioamatoriali

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Il colore nero è relativo all’avvolgimento di 6 spire, il colore arancione a 9 spire, il viola a 10 spire e infine il verde a 12 spire. In ascissa troviamo la frequenza (1MHz-81 MHz), in ordinata il valore di VSWR e la griglia mostra intervalli di 0.2, partendo da 1 sino a 3 di VSWR. Per comodità di lettura, è stata trascritta la tabella che segue, dai dati riportati nelle letture dei marker del grafico precedente. La tabella riporta i valori di VSWR alle diverse frequenze per avvolgimenti con diverso numero di spire.

 Tab

Conclusioni

La risposta al quesito se fosse possibile utilizzare tale ferrite per la realizzazione di Balun è sostanzialmente positiva. Può essere interessante fare alcune valutazioni sul numero di spire in funzione della frequenza in cui il Balun dovrà lavorare. Si nota come sia sconsigliato utilizzare un range così esteso di frequenza, nessuna combinazione di spire/frequenza a generato risultati ottimali. È dunque necessario un compromesso: se il Balun dovrà essere usato per frequenze alte, diciamo dai 40 m ai 6 m, probabilmente la soluzione con 6 spire è la migliore. Offre una risposta quasi piatta dai 7 MHz ad oltre gli 80 MHz. Se siamo interessati ad operare su frequenze più basse, partendo ad esempio dai 3,5 MHz, la soluzione migliore sembra essere quella con 10 spire, che personalmente preferisco. Nel realizzare gli avvolgimenti per le misure non è stata posta la necessaria cura nella scelta della sezione del conduttore e dell’isolamento, cosa invece opportuna in fase di realizzazione definitiva. Non avendo a disposizione le specifiche della ferrite è difficile stimare il valore della massima potenza trasferibile. Considerando le dimensioni fisiche si ritiene comunque sia in grado di ‘gestire’ almeno 100-200 W pep in SSB.

Anritsu

 Le misure qui riportate sono state effettuate previa calibrazione degli strumenti, e per validare l’accuratezza, sono state effettuate, sulla configurazione con 10 spire, misure sia con il VNWA, sia con analizzatore di spettro ed accoppiatore direzionale. I dati letti dall’analizzatore di spettro sono stati corretti tenendo conto dell’attenuazione di prelievo dell’accoppiatore direzionale, trasformati da Return Loss in dB (RL) in VSWR con la seguente formula:

 

VSWR = (1+(10^RL/20))/((10^RL/20)-1) [ii]

 

Il risultato è stato posto su grafico, per confrontarlo con i valori ottenuto con la misura tramite il VNWA2, per un range di frequenza limitato in alto a 60 MHz.

 

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Si può notare come un errore strumentale sia presente e inevitabile, ma di entità estremamente contenuta a conferma dell’accuratezza delle misure. Per una trattazione più rigorosa ed esaustiva sui Balun, consiglio la consultazione dell'ottimo lavoro di Lucio, IW2FND [iii].

73 de I6DVX

 

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   [i]  http://my.integritynet.com.au/purdic/lc-meter-project.htm

  [ii]  http://www.soontai.com/cal_rtvswr.html?Submit=B+a+c+k

  [iii] http://www.iw2fnd.it/al/content/balun
 
 
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