Induttanza

[plovati]

Interessante, e se si riducesse il gap al minimo compatibile con una Idc di 7-10ma e una Vac di 50Vrms?
E come capacità parassite a quanto siamo? A che frequenza taglia con una resistenza di sorgente di 10Kohm?
Hai già capito dove voglio andare a parare...

_________
Piergiorgio

[Davide]

Interessante, e se si riducesse il gap al minimo compatibile con una Idc di 7-10ma e una Vac di 50Vrms?
E come capacità parassite a quanto siamo? A che frequenza taglia con una resistenza di sorgente di 10Kohm?
Hai già capito dove voglio andare a parare...

_________
Piergiorgio


Originally posted by plovati - 11/06/2007 :  17:39:40

Piergiorgio... insisto...

....... Sono ancora dati provvisori...

Ciao

Davide



Originally posted by Davide - 11/06/2007 : 17:33:18

Credo di aver capito dove vuoi andare a parare... alle bassissime induzioni il vero collo di bottiglia (sonoro) è il nucleo!!!

Ciao

Davide

[Davide]

Ciao a tutti,

ho completato i test sul campione dell' induttanza ed allego il rapportino aggiornato.

Ovviamente meritano qualche commento che potrò fare in seguito, per ora dategli un occhiata...

Ciao

Davide




Attachment: TestRep-18-06-07.pdf ( 66818bytes )

[Davide]

Ciao a tutti,

dopo lunga assenza dovuta per lo più ad impegni di lavoro, riprenderei - per concluderlo - il discorso sull'induttanza.

le misure effettuate sul prototipo gentilmente messo a disposizione da Tiziano hanno dimostrato un' ottima
corrispondenza con le prestazioni elettriche stimate in fase di progetto.

Nel dettaglio, per i vari parametri:

1) Resistenza in CC degli avvolgimenti:

Il valore misurato di circa 311 ohm (nella configurazione serie) risulta leggermente migliore (più basso) rispetto a quanto
previsto in sede di progetto ovvero 334 ohm. La differenza dipende dal fatto che il prototipo misurato NON HA la cartatura
da 0.05 mm fra ogni strato dell' avvolgimento, ma solanto 3 o 4 cartature per tutta l'altezza dell'avvolgimento; questo fa
si che la spira media, e quindi la lunghezza totale del filo, sia leggermente più corta del valore di progetto. Ciò è confermato
anche dal fatto che gli avvolgimenti non riempiono totalmente la finestra come previsto da progetto (a parte un minimo di clearance).
In effetti ricalcolando la Rcc considerando l'altezza degli avvolgimenti misurata sul prototipo si ottiene un valore praticamente identico
a quello misurato.

2) Induttanza:

Per ragioni pratiche il traferro nel campione aveva uno spessore leggermente diverso da quanto previsto dal progetto, ovvero 0,22 mm
in luogo dei 0,2 mm.
La frequenza di misura inoltre era di 30 Hz, sicuramente più significativa per le applicazioni tipiche rispetto ai 20 Hz di progetto.

Anche in questo caso si verifica un' ottima rispondenza dell'induttanza misurata con quella prevista: i 50 H di targa, con 50 mA di
Icc, si ottengono per circa 1.3 Vrms, corrispondenti ad un induzione Bca di circa 20 Gauss, molto vicina a quella per la quale è stata
stimata la permeabilità effettiva del nucleo + traferro.
Un'ulteriore conferma della validità dei grafici pubblicati da F.Callegari su CHF.

Aumentando la tensione AC e quindi l'induzione Bca, ovviamente l'induttanza aumenta fino a circa 70 H, oltre 150 Vrms il generatore
non arrivava...

Al variare della corrente Icc l'induttanza si mantiene molto stabile, a 60 mA il calo è trascurabile, come previsto già in fase di progetto.

Le considerazioni fatte valgono per la connessione serie dei due avvolgimenti e per quella parallelo fatta la dovuta scalatura;
in quest'ultima configuarazione può essere un ottimo induttore di filtro, forse un pò sovradimensionato come dimensione del nucleo...

3) Capacità distribuita:

Il valore misurato di 46pF (in configurazione serie) risulta abbastanza simile a quello calcolato nell'ipotesi di conduttore da 0,25 mm nominali
a smalto singolo, senza cartatura fra gli strati, che risultava circa 50pF; un valore comunque adeguato per la maggior parte delle
applicazioni. Da notare che la cartatura consigliata fra gli strati, con carta sottile da 0.05mm, avrebbe ridotto tale valore a circa
18-20 pF.

4) Conclusioni:

In conclusione, come anticipato, possiamo dire che le misure hanno abbondantemente convalidato il progetto confermando il raggiungimento
dei requisiti iniziali.

Sicuramente degno di nota è il lavoro di F.Callegari che ha fornito, attraverso i grafici apparsi sui noti articoli per TU asimmetrici pubblicati a suo
tempo su CHF, uno degli strumenti più utili ed affidabili per il dimensionamento di tali componenti.

I miei ringraziamenti vanno ovviamente a Tiziano "mrttg" che è stato il "motore" del progetto, si è fatto carico di tutto il lavoro di realizzazione
dei prototipi e mi ha fornito (a sue spese compresa la spedizione) il campione che ho poi sottoposto alla misura.

Commenti, ovviamente, sempre ben graditi!!!

Ciao

Davide Maiarelli

[MBaudino]

Ciao, alcuni chiarimenti, per imparare:

1. con 46p e 60H circa, la risonanza mi risulterebbe a 3KHz. Ti torna o sbaglio qualche cosa? Te lo chiedo perchè vedo un tuo certo disappunto per i 46pF anzichè il valore piu' basso. Quando dici ''un valore comunque adeguato per la maggior parte delle applicazioni'' presumo che tu sottoindenta che sarebbe meglio fare di piu'. Ti chiedo qualche info in piu' sul senso di questa frase; pensando chiaramente ad applicazioni per le quali i 50 H possono essere adeguati, anche tenendo conto del diminuire dell' induttanza al diminuire del segnale ( diciamo Rint del generatore dell' ordine dei1-1,2k). Simulando con Spice è chiaramente tutto a posto, ma immagino che fra la teoria e la pratica ci possano essere differenze. Hai qualche correlazione fra suono (o misure) e frequenza di risonanza? Insomma, cartare fra gli strati cosa avrebbe comportato nella pratica?

2. come hai misurato le C parassite? Con la risonanza o altri metodi?
3. che sistema hai adottato per eliminare la C dei cavi dello strumento? Piccola capacità in serie ai cavi , sonda bassa capacità 1:10, detrazione matematica del valore , dip meter ..... ?
4. quanto variano le C parassite (se variano significatvamente) con la tensione di prova?

Grazie per il notevole contributo,
Mauro

edit PS:
5. Hai misurato separatamente le induttanze dei singoli avvolgimenti? Te lo chiedo perchè non ho info sulla mutua induttanza reale in bobine a piu' gole. Nell' estate ho fatto qualche prova su gole asimmetriche, con K piuttosto bassi.

[mrttg]

Ciao Davide bel lavoro ; )

1) Resistenza in CC degli avvolgimenti:

Il valore misurato di circa 311 ohm (nella configurazione serie) risulta leggermente migliore (più basso) rispetto a quanto
previsto in sede di progetto ovvero 334 ohm. La differenza dipende dal fatto che il prototipo misurato NON HA la cartatura
da 0.05 mm fra ogni strato dell' avvolgimento, ma solanto 3 o 4 cartature per tutta l'altezza dell'avvolgimento; questo fa
si che la spira media, e quindi la lunghezza totale del filo, sia leggermente più corta del valore di progetto. Ciò è confermato
anche dal fatto che gli avvolgimenti non riempiono totalmente la finestra come previsto da progetto (a parte un minimo di clearance).
In effetti ricalcolando la Rcc considerando l'altezza degli avvolgimenti misurata sul prototipo si ottiene un valore praticamente identico
a quello misurato.

Verifico se riescono a cartare ogni strato in automatico... oppure facciamo cartare ogni 3/4 strati

2) Induttanza:

Anche in questo caso si verifica un' ottima rispondenza dell'induttanza misurata con quella prevista: i 50 H di targa, con 50 mA di
Icc, si ottengono per circa 1.3 Vrms, corrispondenti ad un induzione Bca di circa 20 Gauss, molto vicina a quella per la quale è stata
stimata la permeabilità effettiva del nucleo + traferro.
Un'ulteriore conferma della validità dei grafici pubblicati da F.Callegari su CHF.

Le curve erano piuttosto chiare al riguardo

3) Capacità distribuita:

Il valore misurato di 46pF (in configurazione serie) risulta abbastanza simile a quello calcolato nell'ipotesi di conduttore da 0,25 mm nominali
a smalto singolo, senza cartatura fra gli strati, che risultava circa 50pF; un valore comunque adeguato per la maggior parte delle
applicazioni. Da notare che la cartatura consigliata fra gli strati, con carta sottile da 0.05mm, avrebbe ridotto tale valore a circa
18-20 pF.

Vediamo di porre rimedio nella versione definitiva e abbassare la capacità... aumentando le nastrature.

4) Conclusioni:

In conclusione, come anticipato, possiamo dire che le misure hanno abbondantemente convalidato il progetto confermando il raggiungimento
dei requisiti iniziali.

Indice di un buon progetto fatto su solide basi teoriche

Sicuramente degno di nota è il lavoro di F.Callegari che ha fornito, attraverso i grafici apparsi sui noti articoli per TU asimmetrici pubblicati a suo
tempo su CHF, uno degli strumenti più utili ed affidabili per il dimensionamento di tali componenti.

Su questi discorsi Davide torneremo e approfondiremo in merito al trasformatore x 845 GM70 su cui stiamo rimuginando da tempo.

Conclusioni mrttg:
Un progetto nato quasi per scherzo e sviluppatosi molto bene grazie a Davide;e cosa importante è stata data una traccia metodologica per chi voglia calcolarsi una sua induttanza.

Tiziano

[Davide]

Ciao Mauro,

brevemente:

Nell' ipotesi che l'induttanza sia 60H a 3 KHz il tuo calcolo è corretto.
Considera tuttavia che a parità di Vac l'induzione a 3KHz è 1/100 di
quella a 30 Hz, inoltre per quella laminazione la permeabilità cala
notevolmente all' aumentare della frequenza, quindi la risonanza a
3KHz si raggiunge - se si raggiunge - solo con tensioni impresse
abbastanza alte.

Non c'era nessun disappunto nella mia affermazione per i 46 pF se non
la considerazione che in senso assoluto l'induttore è tanto migliore (diciamo più ideale) tanto minori sono le capacità distribuite.

Se vuoi puoi tranquillamente sostituire il mio "comunque adeguato" con "sicuramente adeguato" alla maggior parte delle applicazioni tipiche.

Il discorso della cartatura non è limitato solo alle capacità distribuite, ma
è a mio avviso un pò più articolato.

La risonanza in se per se in questo caso non ha significativi effetti ai fini pratici, ovvero pensando alla tipica applicazione che può trovare un tale componente.

La capacità è stata misurata mettendo una resistenza di valore opportuno in parallelo all' induttore (in configurazione serie); a tensione
costante si misura la corrente assorbita a bassa frequenza (tale che gli
effetti della capacità siano ragionevolmente trascurabili), quinidi si và
a cercare la ferquenza per la quale la corrente assorbita aumenta di
3dB, ovvero la reattanza capacitiva è uguale alla resistenza in parallelo.

L'accuratezza del metodo è dell' ordine del 10-15%, ma non credo che
serva una misura molto più precisa.

Le capacità parassite dei cavi e degli strumenti non danno fastidio perchè
la misura della corrente viene effettuata attraveso una resistenza di piccolo valore (es. 100R) messa in serie al circuito.

Per quanto ne so, o per quanto mi viene in mente in questo momento,
non c'è nessuna ragione per cui le capacità distribuite debbano variare
sensibilmente con la tensione di prova nel caso di un componente come questo. Se hai riscontri differenti sarò contento di apprenderli.

Ciao e Grazie.

Davide

[MBaudino]

Intanto, grazie per l' attenzione. Non ho mai provato o usato induttanze anodiche per cui le informazioni sono molto preziose. L' argomento non è neppure molto trattato nella letteratura hobbystica (CHF ecc.)

.... se si raggiunge - solo con tensioni impresse
abbastanza alte.

certo, stupidaggine mia; sento gli effetti di fine estate.

Se vuoi puoi tranquillamente sostituire il mio "comunque adeguato" con "sicuramente adeguato" alla maggior parte delle applicazioni tipiche.

La mia curiosità è stata attratta dalla locuzione 'applicazioni tipiche', non dall' adeguato.
Rimanendo in campo HiFi mi chiedevo quali potevano essere le applicazioni NON tipiche di una L di carico anodico per la quale diventasse importante la frequenza di risonanza. Per dirla tutta, sto cercando di attingere alle tua notevole esperienza (provarci è lecito). So che ti occupi per passione di progetti di elevato livello hifi, per cui mi sono banalmente chiesto: '' e cosa c'è, che io non vedo?". Non ho mai trovato (per altro, non avendo avuto esigenze di capire le induttanze anodiche, non ho neppure cercato a fondo) un modello di Lanodica che andasse oltre alla C in parallelo. Per cui mi sono chiesto se c'era dell' altro da tenere in considerazione. Altrimenti tanto varrebbe prendere una L da filtro, con filo di diametro opportunamente piccolo, farla lavorare a B non troppo alto e metterla come carico anodico: avrà 1-2 nF di Cd, tanto dove risuona non ha particolare importanza (sulla base del solo modello che conosco, chiaro). Presumo però che non sia così, per cui cercavo di capire il perchè e cosa altro c'era da considerare. Quindi semplice curiosità intellettuale. In sintesi la mia domandona sarebbe:'che vantaggi strumentali o sonori si avrebbero (in uno stadio ampli HiFi) cercando di produrre una induttanza anodica quanto piu' possibile ideale (e perchè)' . Magari sarà una cosa banale, ma sono un apprendista avvolgitore.

Il discorso della cartatura non è limitato solo alle capacità distribuite, ma
è a mio avviso un pò più articolato.

Ci provo a chiedere anche su questo: e cioè? Io, oltre al pensare a benefici sulla stabilità meccanica ed allo smorzamento delle strizioni non sono in grado di trovare altri vantaggi.

Per quanto ne so, o per quanto mi viene in mente in questo momento,
non c'è nessuna ragione per cui le capacità distribuite debbano variare
sensibilmente con la tensione di prova nel caso di un componente come questo. Se hai riscontri differenti sarò contento di apprenderli.

No, nessuna info in merito. Deriva dal ricordo forse sfocato (o piu' probabilmente sbagliato) di una lettura in cui si diceva che la capacità interspira variava con la tensione. Per cui ti ho chiesto se avevi osservato qualche cosa in merito.

Forse ho un poco esagerato già con tutte queste domande. Ne aggiungo un ultima. In una induttanza per carico anodico a due o piu' gole (con i due avvolgimenti in serie), ritieni che possano esserci benefici a stratificare verticalmente ed incrociare gli strati delle due gole?

Mi appello al tuo buon cuore per le risposte
Mauro

[Davide]

Ciao Mauro,

ti rispondo volentieri nei limiti del possibile:

Le capacità parassite in un induttore per carico anodico vanno considerate secondo me non tanto
in relazione alla risonanza con l'induttanza stessa, che in genere non crea problemi di sorta, ma
piuttosto in relazione alle costanti di tempo formate con le impedenze in gioco.

In tal senso ad esempio una resistenza di sorgente di 1-1.5K con una capacità di 46pF non desta
particolare preoccupazione, ma un 8-10K con una capacità di 1nF potrebbe. C'è da considerare sempre
che la capacità parassita dell'induttore anodico finisce per essere in parallelo con la reattanza capacitiva
del carico pilotato dallo stadio.

Una induttanza progettata come induttanza di filtro in genere non è una buona idea per un carico anodico.
Normalmente le induttanze di filtro sono ottimizzate per non saturare con la Icc, ma hanno un margine
limitato di induzione Bca essendo fra l'altro previste per lavorare ad una data frequenza, generalmente
maggiore di 20-30Hz...
Hanno poi in genere bassi valori di induttanza, sono realizzate con materiali magnetici più scadenti,
laminazioni più spesse ed avvolgimenti meno curati.

Il discorso della stratificazioe e della cartatura fra strato e strato è come accennavo più ampio
ed anche più imporatnte dal punto di vista sonoro, ma qui entriamo anche nel campo del soggettivo...

Per me un avvolgimento eseguio a regola d'arte dovrebbe avere la cartatura fra strato e strato, i benefici
che intravedi in termini di stabilità meccanica sono sicuramente corretti e le conseguenze dal punto di vista
sonoro non sono di poco conto. Non so se hai mai avuto modo di sperimentare che in un finale chiuso su carico
fittizio e messo in ingersso un segnale musicale, il TU... "canta"...

La cartatura è anche funzionale ad una buona stratificazione, non sono mai riuscito ad avvolgere più di 4 o 5 strati
correttamente senza la cartatura fra gli strati stessi.

Le differenze sonore si sentono, in alcuni casi di più in altri di meno, ma sempre (secondo me, soggettivo...) a favore
dell' avvolgimento eseguito con più cura e la "cura" comprende: materiali, esecuzione, impregnazione, ecc.

Discorso analogo vale per materiali magnetici e laminazioni.

Per induttori di questo tipo, allo scopo di ridurre la capacità parassita, il frazionamento dell'avvolgimento su più cave è tutto
ciò che serve.

Sono contento di trovare interesse attorno a questi argomenti!

Ciao

Davide

[mrttg]

Per me un avvolgimento eseguio a regola d'arte dovrebbe avere la cartatura fra strato e strato, i benefici
che intravedi in termini di stabilità meccanica sono sicuramente corretti e le conseguenze dal punto di vista
sonoro non sono di poco conto. Non so se hai mai avuto modo di sperimentare che in un finale chiuso su carico
fittizio e messo in ingersso un segnale musicale, il TU... "canta"...

Ciao Davide,
allora ne faccio fare una con gli isolamenti su ogni strato (per la gioia dell' avvolgitore) e poi la confrontiamo con quella in tuo possesso su un ampli.

Serve poi un ampli adatto Gluca ci sei?

Tiziano

[MBaudino]

ti rispondo volentieri nei limiti del possibile:

sei il mio guru jap di riferimento

...ma piuttosto in relazione alle costanti di tempo formate con le impedenze in gioco.

Concordo (nel mio piccolo). Piu' facile giocare con le 2A3 che con le 211 . Proprio per questo trovo strano tanto entusiasmo ''diffuso'' sui risultati ottenuti con valvole ad alta Rint raggiunti utilizzando componenti magnetici dai costi umani.

Non so se hai mai avuto modo di sperimentare che in un finale chiuso su carico fittizio e messo in ingersso un segnale musicale, il TU... "canta"...

Si certo. Ho passato qualche ora con lo stetoscopio a ripartire alle varie frequenze il contributo derivante dalla magnetostrizione dei nuclei e dall' avvolgimento. Senza alcun risultato utile, per altro, non volendo impregnare definitivamente l' unico rocchetto o bloccare i pochi nuclei. A logica darei una certa preferenza, come impregnante, a materiali non troppo rigidi, con buone caratteristiche smorzanti (che però purtroppo sono anche viscosi o solidi a temperatura ambiente). In uno scambio di idee con PLovati, non mi ritrovo d' accordo con lui quando sostiene che una buona impregnazione sotto vuoto penetra completamente nell' avvolgimento. O meglio, non conoscendo le resine utilizzate specificatamente per questo scopo ( a cui lui probabilmente si riferisce), ragiono sulle normale epox a bassa fluidità. Francamente non me le vedo passare oltre il terzo strato piu' esterno o qualche mm all' interno dei bordi, soprattutto in presenza di carta. Per questo ipotizzavo una preimpregnazione del filo durante l' avvolgimento.
Tu come la vedi? E in termini di tensione meccanica da dare al filo, hai qualche consiglio da darmi? A parte il non arrivare a rottura e non superare la cedevolezza del polietilene dei normali rocchetti, presumo che piu' si tira, meglio sia ( immagino che sarebbe vantaggioso avvolgere su tondo, ma è una fantasia)

La cartatura è anche funzionale ad una buona stratificazione, non sono mai riuscito ad avvolgere più di 4 o 5 strati correttamente senza la cartatura fra gli strati stessi.

Beato te, la mia manualità è molto piu' scarsa (sono un apprendista, come ti ho detto). Con lo 0,18 (che è già grande) non arrivo al terzo strato. Con lo 0,10 neanche il secondo viene decente.

Per induttori di questo tipo, allo scopo di ridurre la capacità parassita, il frazionamento dell'avvolgimento su più cave è tutto
ciò che serve.

Grazie, qualche semplificazione è sempre utile.

Che dirti. Grazie 1000
Mauro