Winding Toroids - Eine Anleitung zum sicheren Wickeln von Ringkernen

Wenn Sie dies lesen, arbeiten Sie hoffentlich an der Erstellung von Kits oder versuchen, die Handhabung von Totoids zu verstehen. Ich finde, Kit-Building ist eine der schönsten Erfahrungen im Amateurfunk. Möglicherweise gibt es im gesamten Kitbuild mehrere Aufgaben. Eine dieser Aufgaben ist das Wickeln von Toroiden. Wenn Sie Bausätze bauen, müssen Sie sich dieser Aufgabe irgendwann stellen, da Toroide in vielen Schaltungen wie Oszillatoren, Filtern und auch als Transformatoren verwendet werden.

Dieser Leitfaden gibt Ihnen einige Tipps, um den reibungslosen Ablauf des Prozesses zu erleichtern und ihn möglicherweise etwas angenehmer zu machen.

EMPFOHLENE WERKZEUGE:
Sie benötigen möglicherweise einige Tools, um diese Aufgabe auszuführen.

Sie beinhalten:

Lupe oder Vergrößerungsvisier (bevorzugt)
Butanfeuerzeug
Kleiner Juwelierschraubendreher
Feiner Punkt schwarzer Magic Marker (Sharpie)
Feines Schleifpapier
Lötkolben
Lot
Lötkolben (optional) oder schwerer Lötkolben (250W)
Spitzzange
Ohmmeter

WICKELN DER TOROIDE:
Der erste Schritt besteht darin, die Anweisungen des Herstellers genau zu befolgen. Die Anweisungen geben an, welcher Kern (Ferrit oder Eisenpulver), die Länge des zu verwendenden Drahtes und wie viele Windungen erforderlich sind. Viele der Kerne, die Sie verwenden werden, sind farblich gekennzeichnet. Wenn nicht, finden Sie die separat verpackten Kerne, um die Möglichkeit zu minimieren, die falsche zu verwenden.

Sie müssen sicherstellen, dass Sie den richtigen Kern und Draht auswählen und verwenden. Einige Toroide können einen Draht mit kleinerem Durchmesser spezifizieren, wenn viele Windungen auf den Kern gewickelt werden müssen. Die Anweisungen geben an, wie viele Umdrehungen für den Toroid erforderlich sind und wie er gewickelt wird (Startpunkt und in welche Richtung er sich einschlagen soll). Die Art des Wickelns ist aus zwei Gründen sehr wichtig.

Erstens, wenn der Toroid nicht wie vorgesehen gewickelt wird, passt er möglicherweise nicht wie beabsichtigt auf die Platine. Zweitens müssen einige Wicklungen auf dem Toroid eine bestimmte Polarität beibehalten. Diese Toroide sollen mit einem bestimmten "Sinn" (Bezug von einer Wicklung zu einer anderen) gewickelt werden, der aufrechterhalten werden muss, damit die Schaltung richtig funktioniert.

Nach dem Wickeln eines Toroids benutzen Sie ein Vergrößerungsglas und einen kleinen Juwelierschraubendreher, um die Anzahl der Umdrehungen zu überprüfen. Zuerst die Windungen so weit wie möglich auf dem Kern trennen. Betrachten Sie dann den Toroid unter einer Lupe oder einem Vergrößerungsvisier und verwenden Sie den kleinen Juwelierschraubendreher als Zeiger, um die Anzahl der Umdrehungen zu zählen. Zählen Sie immer zweimal. Jedes Mal, wenn der Draht durch das Zentrum des Toroids fährt, zählt er als eine Umdrehung.

Einige Toroide erfordern eine sekundäre Wicklung. Sie müssen die Anweisungen sorgfältig befolgen, um sicherzustellen, dass es mit dem richtigen "Sinn" verwunden ist. Es gibt auch einige Toroide (zwei- und dreipolig), die erfordern, dass zwei oder drei Teile des Magnetdrahtes miteinander verdrillt werden, bevor sie auf den Toroid gewickelt werden.

Nun, da Sie den Toroid gewickelt haben, ist es Zeit, die Leads vorzubereiten. Zuerst müssen Sie bestimmen, wie der Toroid auf der Platine montiert werden soll (flach oder senkrecht stehend). Sie müssen dann die Kabel mit dem feinen schwarzen Magic Marker) markieren. Markieren Sie die Leitungen an der Kante des Toroid, kurz bevor die Leitung die Platine treffen würde, wenn der Toroid bündig montiert ist. Markieren Sie es so nahe am Toroid, dass Sie eine Umdrehung von jeder Elektrode abwickeln müssen, um den Zahnschmelz zu entfernen.

Wenn Sie jede Kurve zurückspulen, sind die Leitungen normalerweise ein wenig länger, da die Wicklungen auf dem Toroid ein wenig enger sind. Dies wird durch den Vorgang des Entfernens und Wiederaufwickelns des Emails verursacht. Bei dieser Technik wird die Markierung auf dem Draht an der perfekten Stelle zum Entfernen der Emaille aufgewickelt, so dass Sie eine gute Lötverbindung und eine minimale Leitungslänge erhalten.

ENTFERNEN DER EMAILLE:
Jetzt werden wir Möglichkeiten sehen, den Schmelz von jedem Blei zu entfernen.

Zuerst wickeln Sie eine Umdrehung von jedem Ende des Toroids ab. Wenn es sich um einen zweiadrigen oder dreiadrigen Ringkern handelt, müssen Sie die Anschlüsse aufdrehen und nacheinander arbeiten. Stellen Sie außerdem sicher, dass zwischen den unverdrillten Leitungen genügend Abstand vorhanden ist, so dass die Erwärmung keinen Kurzschluss mit den anderen Leitungen verursacht.

Nun, während Sie den Ringkern am Kern halten, legen Sie das Ende einer der Zuleitungen über die Flamme vom Butanfeuerzeug. Sie werden feststellen, dass der Zahnschmelz in einer sehr vorhersehbaren Geschwindigkeit brennt. Wenn Sie den Draht von der Flamme entfernen, brennt ein bisschen mehr des Emails. Mit einiger Übung werden Sie in der Lage sein, den Schmelz bis zu dem Punkt abzubrennen, an dem Sie den Draht mit dem schwarzen Magic Marker markiert haben. Bis Sie es beherrschen, schlage ich vor, beim Wickeln der Toroide etwas längere Drahtstücke zu verwenden. Die Leitungen sollten 1 - 2 Zoll lang sein, nachdem alle Umdrehungen auf dem Toroid aufgewickelt worden sind. Dies gibt Ihnen eine angenehmere Menge an Draht, mit der Sie arbeiten können, wenn Sie den Schmelz abbrennen.

Sobald Sie die Emaille verbrannt haben, können Sie die Asche mit dem feinen Sandpapier entfernen. Nehmen Sie ein kleines Stück etwa 1/2 X 2 Zoll und falten Sie es in der Hälfte der Länge. Legen Sie den Draht zwischen die gefalteten Teile des Sandpapiers und üben Sie eine kleine Menge Druck aus. Dann ziehen Sie den Draht vorsichtig vom Sandpapier ab. Tun Sie dies mehrmals, drehen Sie den Draht nach jedem Mal leicht. Dies sollte die gesamte Asche entfernen und einen glänzenden Draht zurücklassen. Wenden Sie nicht zu viel Druck an, da dies zum Bruch des Drahtes führen kann.

Löten Sie nun mit dem Lötkolben und dem Lötmittel die blanken Kabel. In der Regel wird jeder Lack, der nicht durch das Schleifpapier entfernt wurde, beim Verzinnen entfernt. Wenn Sie alle Leads abgeschlossen haben, spulen Sie die eine Runde für jeden entfernten Lead zurück. Wenn der Toroid ein Bifilar oder Tri-Filar ist, vergessen Sie nicht, die Leads erneut zu verdrillen, bevor Sie die eine Umdrehung auf den Toroid zurückdrehen. Stellen Sie nach dem erneuten Verdrillen der Drähte sicher, dass die blanken verzinnten Leitungen nicht kurzgeschlossen sind. Als nächstes müssen Sie die Drahtwindungen auf dem Toroid zählen, um zu bestätigen, dass Sie die richtige Nummer haben.

Nur ein kurzes Wort über diese Wicklungen, die nur 1 - 4 Umdrehungen sind. Sie müssen diese ein wenig anders behandeln. Wickeln Sie den Toroid wie zuvor beschrieben und markieren Sie die Elektroden für die Entfernung des Zahnschmelzes. Entfernen Sie alle Wicklungen vom Toroid. Dies ist notwendig, da der Versuch, den Draht mit den noch am Toroid installierten Wicklungen zu schleifen, dazu führt, dass Sie den Draht direkt vom Kern abziehen. Es gibt einfach nicht genug Züge, um es an Ort und Stelle zu halten. Halten Sie den Draht mit der Spitzzange fest, wenn Sie das Email abbrennen und die Asche mit dem feinen Schleifpapier entfernen. Wenn Sie den Draht ganz am Ende halten, während Sie die Emaille entfernen, wird die Stelle, an der Sie sie gehalten haben, nach dem Lötprozess abgeschnitten. Auf diese Weise müssen Sie sich keine Sorgen über Schäden an dem Draht machen, an dem er von der Spitzzange gehalten wird. Sobald der Zahnschmelz entfernt wurde, können Sie den Toroid zurückspulen und die Elektroden wie oben beschrieben verzinnen.

Alternative Methode zur Entfernung der Emaille:
Es gibt eine alternative Methode zur Entfernung des Schmelz, die von vielen bevorzugt wird. Diese Methode verwendet einen Lötkolben oder Lötkolben, um den Lack zu entfernen und den Draht in einem Schritt zu verzinnen. Wenn Sie einen Lötkolben haben, schalten Sie ihn ein und warten Sie, bis er auf Temperatur ist. Wenn es auf der richtigen Temperatur ist, wird das Lot in einem geschmolzenen Zustand sein. Um den Schmelz zu entfernen, führen Sie den Draht in das geschmolzene Lot bis zu der Markierung ein, die Sie angaben, um anzuzeigen, wie viel Schmelz entfernt werden muss. Das Email wird abschmelzen und das Lötmittel wird den Draht in einem Schritt verzinnen. Die Asche aus der Emaille verbleibt im Lot im Topf.

Ein Lötkolben kann auch verwendet werden, um den Schmelz zu entfernen. Die Methode funktioniert am besten mit einem temperaturgeregelten Bügeleisen oder einer Workstation. Wenn Sie die Temperatur an Ihrem Bügeleisen einstellen können, sollten Sie es zwischen 750 und 800 Grad Fahrenheit einstellen.

Wenn Ihr Bügeleisen abnehmbare Spitzen hat, ziehen Sie eine größere Spitze, dann würden Sie normalerweise für Leiterplattenlöten verwenden. Die größere Spitze hält mehr Lötmittel und hält während des Schmelzentfernungsprozesses eine konstantere Temperatur aufrecht. Um mit dem Entfernen des Schmelzes zu beginnen, schmelzen Sie einen großen Klecks Lötzinn auf die Spitze. Das Lot sollte fast sofort schmelzen und sollte auf der Lötkolbenspitze geschmolzen bleiben. Als nächstes führen Sie den Draht langsam durch das Lötmittel an der Spitze, bis Sie die Markierung erreichen, die Sie auf den Draht gesetzt hatten. Sie werden sehen, dass der Schmelz entfernt und der Draht gleichzeitig verzinnt wird. Das Lot wird die Asche aus der Emaille zurückhalten. Dies erfordert, dass Sie das verunreinigte Lötmittel von der Lötkolbenspitze reinigen und frisches Lötmaterial häufig an der Spitze schmelzen.

DIE LEADS UM DEN TOROID:
An dieser Stelle sollten Sie sicherstellen, dass die Windungen so gleichmäßig wie möglich auf dem Kern verteilt sind. In den meisten Fällen sollten die Wicklungen etwa 85% des Kerns bedecken. Die Anweisungen werden Ihnen normalerweise sagen, wie der fertige Toroid aussehen sollte. Der Abstand der Wicklungen beeinflusst die Induktivität des Toroids. Wenn Sie ein Messgerät haben, das die Induktivität misst, überprüfen Sie die Induktivität des Toroids und vergleichen Sie sie mit dem Wert, der auf dem Schaltplan oder der Tabelle der Teile aufgeführt ist. Wenn Sie die Induktivität anpassen müssen, versuchen Sie, die Windungen zu spreizen, um die Induktivität zu erhöhen, oder die Windungen zu komprimieren, um die Induktivität zu verringern. Der Abstand der Wicklungen kann auch für die beste Leistung während der endgültigen Schaltungsausrichtung eingestellt werden. In den Ausrichtungsinstruktionen wird es normalerweise Hinweise darauf geben, wie dies zu tun ist.

MONTAGE UND LÖTEN:
Der nächste Schritt besteht darin, den Toroid zu montieren, indem die Leiter durch die richtigen Löcher in der Platine oder anderers gezogen werden. SIE MÜSSEN SEHR VORSICHTIG SEIN, INSBESONDERE WENN DER TOROID MULTIPLE LEADS HAT. Es ist sehr einfach, die Leitungen in die falschen Löcher zu stecken. Ziehen Sie die Kabel so, dass der Toroid fest an der Platine anliegt. Biegen Sie alle Leitungen, um den Toroid an Ort und Stelle zu halten. Löten Sie jetzt eine Leitung. Achten Sie beim Löten der Leitungen darauf, wie das Lot fließt.

Eine der Hauptursachen für Probleme mit Toroiden ist nicht eine gute Lötverbindung zwischen den Toroidleitungen und den Lötpads. Die Lötstelle sollte glatt, glatt und abgerundet ohne Hohlräume aussehen. Wenn das Blei in einem kleinen Lotpool als "Insel" erscheint, besteht die Möglichkeit, dass es keinen guten Kontakt gibt. Überprüfen Sie nun, ob der Toroid noch an der Platine anliegt. Ist dies nicht der Fall, erwärmen Sie die Lötstelle, die Sie gerade hergestellt haben, und üben Sie einen leichten Druck auf das Toroid aus, so dass es eng an der Platine anliegt. Wenn Sie mit der Position des Toroids zufrieden sind, löten Sie die restlichen Leitungen.

Nach dem Löten ist es immer am besten, die Lötstellen mit einem Ohmmeter zu überprüfen. Legen Sie die Kabel vom Ohmmeter auf die Lötpads (nicht die blanken Kabel) von zwei der Kabel von der gleichen Wicklung des Ringkerns oder die elektrisch in den Stromkreis verbunden sind. Sie sollten fast keinen Widerstand messen. Wenn der Widerstand hoch oder unendlich ist, überprüfen Sie die Lötstellen. Wenn Sie immer noch ein Problem haben, können Sie versuchen, den Draht neu zu positionieren, indem Sie die Lötstelle erhitzen und eine kleine Menge davon von der Toroidseite der Platine ziehen. Überprüfen Sie die Lötstelle und fügen Sie bei Bedarf zusätzliches Lot hinzu. Sobald Sie sicher sind, dass Sie gute Lötstellen haben, können Sie das überschüssige Blei über den Lötstellen abschneiden.

Berechnen der erforderlichen Drahtlänge für Toroide:
Wenn Sie sich nicht sicher sind, wie lange der Draht für die angegebene Anzahl von Umdrehungen auf einem Kern mit einer bestimmten Größe verwendet werden soll, können Sie die Länge anhand der folgenden Tabelle ermitteln.

Siehe auch Technische Daten Eisenpulverkerne der einzelnen Kerntypen. FT ist in Bearbeitung.

Verwenden Sie die folgende Gleichung, um Drahtlängen zu berechnen:
Länge in Zoll = (Gewünschte Anzahl von Umdrehungen) X (IPT) + 3 Zoll (IPT = Zoll pro Umdrehung)