Balun panoramica
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Ho fatto una ricerca bibliografica cercando sul web pagine relative ai tre tipi di balun più diffusi (1:1, 4:1, 9:1).
Qui presento i risultati della ricerca.
Ho cercato di rendere pratico questo lavoro ed ho provato a costruire i vari balun sia usando toroidi, che barrette di ferrite. Pare infatti che le ferriti delle radioline a transistors in onde medie funzionino bene a questo scopo.
I balun che interessano a me sono solo per potenze QRP o comunque potenze modeste e per 40-20-15 metri.
Normalmente il tipo 1:1 si usa nei dipoli alimentati al centro, il 4:1 nelle windom (dipolo fuori centro) o nelle random-wire o long-wire assieme al 9:1.
Questa rappresentazione è molto utile per la costruzione dei trasformatori.
Se invece rappresentiamo gli avvolgimenti nel modo classico, capiremo a colpo d'occhio perchè si ottengono i vari rapporti di trasformazione.
Nella riga in basso di figure si può osservare che (si ricordi che i singoli avvolgimenti hanno lo stesso numero di spire essendo stati avvolti in bifilare o trifilare), l'ingresso per il cavo coassiale ha lo stesso numero di spire dell'ingresso bilanciato nel balun 1 a 1, la metà in quello 4:1 ed un terzo nel 9:1.
Siccome il rapporto di impedenze è rappresentato dal quandrato del rapporto fra spire, si comprende come le impedenze siamo in rapporto 1:1, o 1:4 o 1:9.
Io ho costruito entrambe le variazioni di ognuno dei tre tipi di balun. Come toroidi ho usato un T130-2, non troppo voluminoso, ma capace di ospitare le spire trifilari di filo da 0.8-1mm che ho usato.
Ho provato ad avvolgere una decina di spire ed a misurarne l'induttanza (con l'induttanzimetro AADE LC meter 2B) su vari tipi di ferriti lineari a sezione sia rettangolare che cilindrica di varie dimensioni e su un T130-2.
Ho visto che l'induttanza per una spira su ferrite lineare è sempre superiore di un fattore 1.5-2 rispetto ad una spira sul toroide T130-2 che io uso, essendo il miglior compromesso fra dimensioni e peso per il QRP.
Da questi dati mi pare sia consigliabile raddoppiare all'incirca le spire sui toroidi rispetto alle spire su ferriti lineari, per ottenere induttanze paragonabili. Quindi le 8-9 spire multifilari si ferrite lineare, divengono 15-18 sul T130-2 per tutti i balun qui presentati.
A questo proposito penso sia quasi obbligatorio per i toroidi usare del filo smaltato invece che filo isolato in plastica, poichè quest'ultimo, a parità di sezione del rame, occupa uno spessore circa doppio. Tutt'altro discorso per potenze elevate, dove addirittura è obbligatorio usare filo ricoperto in tefluon perchè questo isolante resiste bene al riscaldamento del filo che avviene con potenze elevate.
Qui presento i risultati della ricerca.
Ho cercato di rendere pratico questo lavoro ed ho provato a costruire i vari balun sia usando toroidi, che barrette di ferrite. Pare infatti che le ferriti delle radioline a transistors in onde medie funzionino bene a questo scopo.
I balun che interessano a me sono solo per potenze QRP o comunque potenze modeste e per 40-20-15 metri.
Normalmente il tipo 1:1 si usa nei dipoli alimentati al centro, il 4:1 nelle windom (dipolo fuori centro) o nelle random-wire o long-wire assieme al 9:1.
Rappresentazione schematica
Negli schemi i balun vengono generalmente rappresentati nel modo che si può osservare nelle immagini della riga in alto, con una notazione usata per gli avvolgimenti multifilari, con il pallino nero che indica l'inizio degli avvolgimenti.Questa rappresentazione è molto utile per la costruzione dei trasformatori.
Se invece rappresentiamo gli avvolgimenti nel modo classico, capiremo a colpo d'occhio perchè si ottengono i vari rapporti di trasformazione.
Nella riga in basso di figure si può osservare che (si ricordi che i singoli avvolgimenti hanno lo stesso numero di spire essendo stati avvolti in bifilare o trifilare), l'ingresso per il cavo coassiale ha lo stesso numero di spire dell'ingresso bilanciato nel balun 1 a 1, la metà in quello 4:1 ed un terzo nel 9:1.
Siccome il rapporto di impedenze è rappresentato dal quandrato del rapporto fra spire, si comprende come le impedenze siamo in rapporto 1:1, o 1:4 o 1:9.
Costruzione
Dal punto di vista costruttivo è molto più difficile avvolgere in bifilare o trifilare su un toroide, specie se di modeste dimensioni, che su una barretta di ferrite, specie usando filo di sezione non sottile.Io ho costruito entrambe le variazioni di ognuno dei tre tipi di balun. Come toroidi ho usato un T130-2, non troppo voluminoso, ma capace di ospitare le spire trifilari di filo da 0.8-1mm che ho usato.
Ho provato ad avvolgere una decina di spire ed a misurarne l'induttanza (con l'induttanzimetro AADE LC meter 2B) su vari tipi di ferriti lineari a sezione sia rettangolare che cilindrica di varie dimensioni e su un T130-2.
Ho visto che l'induttanza per una spira su ferrite lineare è sempre superiore di un fattore 1.5-2 rispetto ad una spira sul toroide T130-2 che io uso, essendo il miglior compromesso fra dimensioni e peso per il QRP.
Da questi dati mi pare sia consigliabile raddoppiare all'incirca le spire sui toroidi rispetto alle spire su ferriti lineari, per ottenere induttanze paragonabili. Quindi le 8-9 spire multifilari si ferrite lineare, divengono 15-18 sul T130-2 per tutti i balun qui presentati.
A questo proposito penso sia quasi obbligatorio per i toroidi usare del filo smaltato invece che filo isolato in plastica, poichè quest'ultimo, a parità di sezione del rame, occupa uno spessore circa doppio. Tutt'altro discorso per potenze elevate, dove addirittura è obbligatorio usare filo ricoperto in tefluon perchè questo isolante resiste bene al riscaldamento del filo che avviene con potenze elevate.
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