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Forum: HF, Funk und Felder Transformer Wicklungsreihenfolge


Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Hallo,

mit einem Pulse Transformer sollen aus einem Primärsignal zwei möglichst 
gleiche zueinander invertierte Signale gemacht werden.

Wohin wird die Hilfswicklung zur besseren kapazitiven Trennung/Balance 
gelegt?
Doch so: S1,P,S2,N,S1,P,S2,N,S1,P,S2,N ....
oder?

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Ich würde es so machen:

1. Ganz innen: Primärwicklung
2. Darüber: Hilfswicklumg ( Schirmwicklung )
3. Darüber: Parallel gelegt S1, S2

Gruss

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hihi, Michi,


die Wicklung "N.C.", not connected, ohne Abschluß hat mich irritiert, 
ich dachte an die legendäre dritte Wicklung im Guanella-Transformator.

Alles Mumpitz - diese Wicklung ist, wie der Vorredner richtig erkannt 
hat, eine Schirmwicklung.
Dient der Ableitung kapazitiver Ströme, die von der Primärwicklung 
ausgehen.

Die Schirmwicklung wird gern als eine Lage Kupferfolie ausgeführt und 
auf Masse gelegt. (Die Kupferfolie darf natürlich keine um den Kern 
geschlossene Schleife bilden.)

Wo eine dritte Wicklung mit dem Wickelautomat billiger ist als die 
Einlage einer Kupferfolie, wird auch eine Schirmwicklung gelegt. Die ist 
aber weniger gut - denn je länger der Draht, je höher sein Widerstand, 
desto geringer die Abschirmwirkung am heißen Ende.

In deutschen Zeichnungen wird der Schirm klarer dargestellt mit einem 
geraden Strich, gelegentlich punktiert.


Ciao
Wolfgang Horn

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Hallo Hase & Horn,

danke, das Stichwort Schirmwicklung liefert einige Suchtreffer, werd 
mich mal durchkämpfen (50% der Suchtreffer kommen aus der Audio 
Esotherik Ecke <g>).

Bei 5-15 Windungen etwas übereinander zu wickeln wird natürlich etwas 
schwierig, aber übertragen auf nebeneinander liegende Wicklung sollte 
doch das Prinzip auch anwendbar sein, oder?

Nur eins verstehe ich noch nicht ganz. Wenn ich eine kapazitive Kopplung 
zwischen Primaerwicklung und Schirmwicklung/Trennfolie habe, so habe ich 
doch auf der anderen Seite der Wicklung die gleiche Kopplung zwischen 
Schirm und Sekundärwicklung, es sei denn ich mache diesen Abstand durch 
eine zusätzliche Isolierlage grösser?

Bei den Luftspulen die ich testweise gewickelt habe komme ich bei enger 
Wicklung auf 6pF zwichen den Spulen, was noch stark verbesserungswürdig 
ist.

Zum besseren Verständniss:
Ich versuche gerade das Prinzip eines Sampling Oszis nachzubauen, klappt 
auch schon ein bischen.

Zur Ansteuerung des Sample Switches aus einer Diodenbrücke benutze ich 
Sub ns Impulse aus einem Avalache Pulser, die ich mittels des 
Transformers in  zwei entgegengepolte Pulse umforme zur Ansteuerung der 
Diodenbrücke.

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi, Michi,

Du: "Ich versuche gerade das Prinzip eines Sampling Oszis nachzubauen, 
klappt
auch schon ein bischen."

Oh, eine wesentliche Information. Alles zurück.

Wenn Du keine gewaltige Potentialtrennung brauchst, dann nimm einen 
Leitungsübertrager ("Transmission Line Transformer") vom Typ "Unbal" - 
unbalanced - balanced.
Ein Doppellochkern sollte reichen, bifilar bewickelt, ein paar 
Windungen.

Ciao
Wolfgang Horn

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Auf die Schnelle hab ich zu dem Stichwort Schirmwicklung neben dem einen 
Standardsatz, den alle voneinander Abschreiben, nur folgendes 
brauchbares gefunden:

Trafos mit Schirmwicklung oder Schirmfolie
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Transformer mit Schirmwicklung
http://www.wikipatents.com/de/3533649.html

Mir scheint auch, wenn die meisten Leute von Schirmwicklung reden, 
denken sie neben dem zusätzlichen Durchschlagsschutz eher an einen NF 
Transformer der durch die Schirmwicklung eine gewisse HF Filterwirkung 
bekommt.

Aber ich befürchte im UHF+ Bereich bleibt vom Konzept der Ableitung der 
kapazitiven Einkopplung nach GND nicht mehr viel übrig.
Überschlagsmässig gerechnet ergeben zumindestens bei einer echten 
Schirmwicklung 10 Windungen bei meinen Tests ~630nH, was bei 1GHz 40 Ohm 
bedeutet. Das wird schon arg gross gegenüber den 6pF = 26 Ohm.
Da hilft in der Tat nur Folie.

>Ein Doppellochkern sollte reichen
Zuerst hatte ich ein paar Ferrit Kerne durchprobiert, aber die wirkten 
in dem Frequenzbereich nur noch als Drossel und die Impulsbreite auf der 
Sekundärseite stieg sofort auf unbrachbare 10ns+ an (die "Bandbreite" 
eines Sampling Oszis wird ja im wesentlichen von der "Torzeit" des 
Sampling Gates bestimmt).
Daher bin ich auf Luftspulen umgestiegen, aber vielleicht finde ich noch 
brauchbares Kernmaterial.

>Wenn Du keine gewaltige Potentialtrennung brauchst
zumindestens bei einer Version des Diode Bridge Gates sitzen die Spulen 
an entgegengesetzten Enden der Bridge und sind DC mässig gegeneinander 
vorgespannt. Eine Common Mode Einkopplung von der Primärseite wäre da 
nicht besonders hilfreich.

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Michi,

informiere Dich bitte über Leitungsübertrager, Transmission Line 
Transformer oder Baluns.

Lese von den Segnungen der genialen Lösung, Primär- und Sekundärwicklung 
bifilar zu wickeln, also so ineinander verdrillt, daß die kapazitive 
Kopplung und die induktive konstruktiv miteinander wirken.

Was meinst Du wohl, warum ich das geschrieben habe?

ciao
Wolfgang Horn

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Lese von den Segnungen ....
>meinst Du wohl, warum ich das geschrieben habe?

Na, ich kämpfe mich doch schon den ganzen Tag durch alle mögliche 
wichtige und unwichtige Literatur, die ich zu dem Thema auftreiben kann. 
Von daher weiss ich eure zusätzlichen Stichworte durchaus zu schätzen.

Aber das braucht halt seine Zeit bis man Wichtiges von Unwichtigen 
trennen kann, da man als Anfänger zunächst mal jede Tür mit dem Balken 
quer zu nehmen versucht. Also etwas Geduld....

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Hallo, Kupfer Michi,

betr. Verständnis Schirmwicklung:

Durch Einbringen einer an Masse gelegten Abschirmwicklung ( bzw. -folie 
) zwischen den beiden zu entkoppelnden Wicklungen wird erreicht,
dass zwischen diesen Wicklungen keine kapazitive Kopplung mehr besteht.
Alle kapazitiven Kopplungsströme werden ja nach Masse abgeleitet.
Den Effekt der Entkopplung der Wicklungen voneinander
erkaufe ich mir ( unvermeidlich ) mit einer grösseren Kapazität zum
Schaltungsnullpunkt, diese Kopplung wird also stärker.

Mfg.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Alle kapazitiven Kopplungsströme werden ja nach Masse abgeleitet.
Den Effekt der Entkopplung der Wicklungen voneinander
erkaufe ich mir ( unvermeidlich ) mit einer grösseren Kapazität zum
Schaltungsnullpunkt

Danke, die Erklärung hilft weiter, werd damit mal experimentieren.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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So, falls es noch jemand interessiert,
hab mir jetzt das Konzept der Transmission Line Transformer etwas 
durchgelesen und damit experimentiert.

Dies hier hat mir zum Verständniss am meisten geholfen:

Transmission Line Transformers: Theory, Design and Applications ...
http://www.highfrequencyelectronics.com/Archives/D...
http://www.highfrequencyelectronics.com/Archives/J...

Damit hab ich mir dann zunächst mal einen rein Coaxbasierten Balun 
gebaut.
Die symetrie ware jedoch nicht gerade berauschend (20%).

Danach hab ich zwei Abwandlungen probiert:
Symetrierung mittels Kompensationsleitung wie hier beschrieben:

Ein Beitrag zu Entwurf und Modellierung von Anpassschaltungen fuer 
breitbandige Mikrowellen Leistungsverstaerker
http://edocs.tu-berlin.de/diss/2005/horn_johannes.pdf   Kap. 7

AN1034: Three Balun Designs for Push-Pull Amplifiers
http://www.freescale.com/files/rf_if/doc/app_note/AN1034.pdf

damit wars dann weitaus symetrischer, aber da ich das ganze diskret mit 
Coaxleitungen aufgebaut hab, war das Ergebniss stark von der 
geometrischen Anordnung der Coaxstücke abhängig.

Darum hab ich dann zu Dämpfung des Commen Mode Anteils Ferittringkerne 
genommen.

3 Ferrite über den einfachen Coax TLT (ohne Symetrieleitung) geschoben 
brachte nahezu vollständige Symterie (~1-3%).

Zur Krönung hab ich dann einen TLT mit einem verdrillten 2 Draht als TL 
auf einem Ringkern aufgebaut (vulgo 1:1 Balun).

Dieser brachte dann genausogute Resultate, man muss jedoch die Impedanz 
für den Abschluss bestimmen.

Nach dieser Erkentnissreise hab ich mich wegen der Kompaktheit für 
letztere Balunvariante entschieden.
Damit kann ich die symetrischen Pulse für meine Sample Bridge ohne 
jegliche Verbreiterung erzeugen (ist sowieso alles jenseits der 
Bandbreite meines 200MHz Oszi).

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi, Michi,

Danke für Deine Erkentnissreise.


ciao
Wolfgang Horn

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