コアの特性と、適用方法の工夫

記 2003年07月30日〜  ja3npl

• その１．手持ちのコアをＬメーターで測定
• その２．インピーダンスメーターで測定
• その３．コアの配置・シミュレーション
• その４．コア適用効果の実測

＜その１．手持ちのコアをＬメーターで測定＞

ａ．特性のわかっているコア

  写真の９種のコアを測った結果は、下表のようになりました。

•   行1〜行6はカタログ値と、実測値とが良く合っています。Ｘl=2πｆｌの式で換算しています。ちなみに、1uHは10MHzにて62.8Ωです。
•   行7のFT-114/#43は、合いません。何度測ってもFT-114/#61の２倍程度です。行2のFB-801/#43の２倍の断面積を持って推定しても1uH位の値となるのに。アミドン社の製造ミスでは？。
•   行8、行9の２種はやはり（雑音対策用に作られたコア）大きい数値を示します。価格比から見ても、ZCAT3035が雑音対策に最も効果がありそうです。
•   次図は、コアのデータシート例です。
  

    この例では10MHzで約90Ωです。空心コイルの場合なら、Ｘl=2πｆｌの式に従って、周波数に比例した右上がりの直線になりますが、左図では傾きがより緩やかです。いずれにせよ、HF帯/28MHz以下は準空心コイルです。
    10MHz以下の特性は？、と疑問を持ちましたが、周波数特性を自分の手で測り（次回）、要領を得ました。

  
  
  
•   なお、Ｌメーターの測定周波数（空芯Ｌの場合）は 30MHzあたりになっています。（Ｌメーターについては、別項の製作紹介を参照下さい。）コアの周波数特性を考慮した補正が要るのかも知れません。
•   コアを使わずに、空芯コイルで1uHを作るとすれば、直径500mm/１回巻程度の大きさとなります。

ｂ．特性不明のコア

  左の写真のコアは、はたして雑音対策に使えるのでしょうか。
  材質はカーボニル、フェライト、あるいは異種？、どんな周波数特性？．．という疑問です。

  早速に、インダクタンスを測定した結果が次表です。

•   この実測値と、前記の特性の分かっているコアのデータと、比較して、これらはいずれも、材料#43や#77に代表される�Aフェライト(Ni-Zn)系、�Bフェライト(Mn-Zn)系と推定されます。
    未だ、測定例が少数で確信がありませんが、類似の形状の場合に、概略は次の３種と数値の対比ではないかと思われます。

  種別	特徴	インダクタンス
  �@カーボニル系	高周波で低損失、同調コイル	0.001uH〜0.01uH/1turn
  �Aフェライト（Ni-Zn)系	数MHz	0.01uH〜1uH/1turn
  �Bフェライト（Mn-Zn)系	数百KHz以下	1uH/1turn以上

•   行１のリング状のものは、この中で一番インダクタンスが大きく、同軸を通すのに丁度良い寸法です。
•   行２のリング状のものは、Ｍ形接栓の付いた同軸を通すことが出来るので便利が良いのですが、インダクタンスが小さ目です。
•   行３のリング状のものは、内径が大きく、5〜6回同軸を巻けるので、25〜36倍のインダクタンスが得られます。
•   行４の廃却ＴＶから回収した15KHz発振用フライバックトランスのコアですが、意外にもインダクタンスは小でした。ADSLモデムの出入り口に多用しています。内径が大きいので巻回数を多く出来ます。
•   行５のバーアンテナは、コアが開放なので、インダクタンスは小です。でも、巻回数で稼げます。
•   １回巻の場合に、測定レンジは0.01uH〜10uHです。なお、巻き回数の二乗でインダクタンスが増えるので、10回巻きで測定すれば、100倍となり、1〜1000uHの測定レンジとなります。

・・ヒント・・

1. コアにコイルを巻いて、インダクタンスを測れば、おおよその材質の見当が付きます。
2. �@カーボニル系/アミドンＴシリーズはインダクタンスが小さく、雑音対策には不向きです。
3. ZCAT3035が最良です。
4. ＴＶのフライバック・トランスのコアは有用です。我が家では、ＴＶなど廃却の際に、部品取りの為、基板を抜き取って保管していました。５個ばかり回収できました。
5. コアを買うときには、店頭で、Ｌメーターを使って実測した上で購入することになるのでしょうか。

以上