Misura di L in bobine di alimentazione

[Tokamak]

Problema: voglio conoscere l'induttanza delle bobine che userò nell'alimentatore anodico. Il problema è che non riesco a trovare un valore univoco nella misurazione. Il mio tester mi da un valore, la clio un altro, allora oggi ho messo su un set up di misura cosi composto: bobina di valore incognito con in serie resistenza e capacità a formare un circuito risonante RLC serie. Ho inserito un amperometro in AC poi alimentato il tutto con unamplificatore che forniva 3 V efficaci sinusoidali di frequenza variabile tramite un oscillatore. Ho monitorato con 2 sonde di un oscilloscopio la tensione ai capi dell'amplificatore e ai capi della resistenza. Poi ho variato la frequenza del segnale immesso fino a mandare il circuito in risonanza: ho riconosciuto questa condizione perchè alla risonanza il modulo della corrente nel circuito è massimo ( visibile nell'amperometro) e perche la tensione e la corrente sono in fase ( visibile dall'oscilloscopio). Ora dalla conoscenza del condensatore, della pulsazione di risonanza, ho ricavato la L incognita. Ho ricavato valori di L di un 15% maggiori rispetto a quanto misurato in automatico con la clio. Purtroppo questi valori risultano molto maggiori dell'induttanza dichiarata dal costruttore ( 2 volte almeno). Se sbaglio, dove sbaglio? Immagino che la mia procedura sia in difetto perche non scorre coorente magnetizzante in continua nella bobina. Allora come allestire un set up di misura che mi dica il valore induttivo della mia bobina, quando essa è attraversata dalla sua corrente nominale di lavoro? grazie a tutti. stefano

[sinuko]

Ciao,
a quale frequenza hai fatto le misure (probabilmente il tester fa le misure a 1khz (dovresti trovarlo tra le specifiche) ?
un 15% di differenza non mi pare male tra la clio e l'altro metodo e comunque la L varia (anche) con la frequenza .
Ciao Paolo

[Tokamak]

La cella RLC serie che ho fatto , con L incognita risuonava a 31 Hz. Ho trovato sul radiotron design handbook un paragrafo dove si dice chiaramente che per msurare una bobina percorsa da corrente dc bisogna metterla nelle condizioni di utilizzo reale. c'è uno schema di misura che domani studierò e proverò ad applicare. grazie

[MBaudino]

Non è solo un problema tuo: semplicemente non esiste un valore univoco per le induttanze con nucleo. La comprensione del problema deriva dal fatto che l' induttanza deriva dalla permeabilità del nucleo (fissate geometrie e materiali) e che quest'ultima deriva in maniera NON lineare dall' induzione. A sua volta l' induzione ( AC+DC) aumenta con la tensione e diminuisce con la frequenza. In funzione di dove si trova il punto di lavoro sulla curva µ/B, un aumento della corrente DC può provocare un utile incremento della permeabilità (e quindi dell' induttanza) oppure un crollo della permeabilità (e quindi dell' induttanza).

In sintesi, a parità di nucleo, avvolgimento e gap il valore dell' induttanza varia necessariamente con la tensione di misura applicata e con la frequenza di prova. In alcuni casi fortunati, esempio quelli in cui l' induttanza sia percorsa da un' alta corrente dc e basso ripple ac (esempio alimentatore per filamenti) le misure si semplificano, diventando meno critiche e di valore piu' universale; questo è vero però solo se si tratta di induttanze correttamente gappate per la corrente di lavoro ( e quindi oggetti pesanti e costosi): in tali casi difficilmente la componente AC dell' induzione risulterà significativa rispetto a quella DC.
Nel tuo caso (basse correnti, typ 30-150 mA ed alto ripple) sarebbe buona norma eseguire la misura in AC sovraimponendo una corrente DC: anzi LA corente DC che poi farai passare. Questo puo' essere fatto mettendo in parallelo una sorgente DC in grado di fornire tensioni e correnti opportune, secondo i ben noti schemi proposti da Callegari su CHF. In pratica devi usare o un CCS opportuno (generatore di corrente costante) o un normale alimentatore messo in serie ad una induttanza di valore sicuramente molto superiore a quello dell' induttanza sotto misura. La tua sorgente AC poi dovrà essere connessa al set di misura tramite un elettrolitico opportuno.
IMHO nel caso di una L per ANODICA ( e non per i filamenti) la misura AC deve essere fatta a 100 Hz (o comunque alla frequenza di ripple del tuo raddrizzatore) e ad una tensione AC pari al ripple previsto (o comunque un valore ad esso prossimo). Facendo inoltre circolare una corrente DC pari a quella prevista dal tuo schema (a meno di dare per scontato che il gap sia stato dimensionato con criteri elettrici e non economici).
Qualunque altra misura ti fornirà dei numeri che saranno sicuramente giusti, ma applicabili solo alle condizioni di prova; queste ultime possono non avere alcuna attinenza con le condizioni di lavoro della L nel tuo circuito reale. Ad esempio, la misura fatta con il ''tester'' LCR è di solito fortemente erronea in questo caso; gli LCR comuni lavorano a 900-1000 Hz, 1-5Vac, condizione questa assolutamente diversa da quella di lavoro.
La misura fatta dalla Clio (o ricavata dalla risonanza) è anch' essa presumibilmente errata in quanto le tensioni AC non sono quelle di lavoro, ovvero quella di ripple all' uscita del raddrizzatore (ipotizzo ben piu' alta di qualche Vac)). La Clio o analoga scheda vanno nvece benissimo per le L senza nucleo (o per alcuni nuclei molto particolari), tipo quelle dei crossover (senza nucleo) o di un TU parafeed o di un TU PP oerfettamente bilanciato (a trovarli).
Nella mia limitatissima esperienza non ho mai visto induttanze commerciali che -alla corrente DC dichiarata dal produtore- presentassero valori di L superiori al dichiarato.

Mauro

[Tokamak]

Grazie Mauro della esauriente risposta. In questi girni ho fatto diverse prove e mi sono fatto un idea del problema. ci sono arrivato da solo, senza andar a leggere glia articoli di callegari, potrei sicuramente avere fatto degli errori , ma ho ottenuto risultati incoraggianti. Ovvio che dovessi imporre una corrente DC magnetizzante, pari circa a quella di lavoro nell'alimentatore. Allora ho fatto un circuito con due alimentatori in serie , uno in DC (13 volt da banco) ed uno in AC costituito dal secondario di un trasformatore a 70 volt rms. Questo alimentatore doppio è stato collegato alla bobina sotto misura, con in serie una resistenza per limitare la corrente dc a quella di progetto. Ho poi misurato con un milliamperometro in AC la corente in AC circolante. Ho notato che escludendo l'alimentatore DC la corrente AC diminuisce, infatti diminuendo la magnetizzazione del nucleo della bobina aumenta la sua L e quindi la sua reattanza. Poi infine ho ricavato la L facendo il rapporto tra la Veff applicata e la impedenza del circuito ( resistiva piu induttiva). Sto facendomi tutte queste paranoie sulla misura delle bobine perche sto realizzando un alimentatore induttivo e dunque ho interesse nel conoscere l'effettiva induttanza alla corrente di lavoro. Secondo voi, in un ampli come un monotriodo che lavori in classe A, quindi con un assorbimento costante, è necessaria per la bobina di testa una swinging choke (o bobina fluttuante, cioè con pochissimo traferro e che vari di molto il suo valore induttivo in funzione della I che la attraversa, al fine di essere sempre maggiore della L critica). Essendo l'assorbimento costante non dovrebbe servire...oppure devo considerar che nel brevissimo periodo ( modulazione data dal segnale audio) la corrente e quindi il carico risulti variabile? Sul web cè incertezza e confusione su questo argomento. Grazie a tutti

[marziom]

non è che ho capito bene la domanda, ma devi far lavorare la bobina in modo che polarizzata con la sua DC si trova nella zona di massima permeabilità, lontano dalla saturazione.

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I want to see a beatiful girl... no 00110010111010011001...

[mrttg]

Come misurare le induttanze lo trovi su CHF 84 nell' ultima parte dell' articolo di Callegari "Progetto degli induttori di filtro per CC"



Saluti Tiziano