Je pensais que l'acier avait une perte de fer très élevée, en particulier à fréquences. Alors est-il possible au moins théoriquement d'utiliser dur clous en acier pour atténuer les bruits haute fréquence dans les alimentations dites?

Non, pas vraiment. Une perle de ferrite (par exemple) repose sur le fait que le matériau de ferrite externe (pas le fil traversant) est à la fois un mauvais conducteur électrique à basses fréquences mais, à hautes fréquences, devenant un condensateur à perte et capable de transformer les EMI en chaleur. Voici quelques exemples de Murata: -

Comme vous devriez pouvoir le voir, les FB sont conçus pour cibler une gamme spécifique de fréquences et différentes valeurs dans la même gamme de modèles peuvent être choisies pour donner une meilleure atténuation à certaines parties du spectre tout en maintenant des pertes raisonnablement faibles pour les signaux cela ne devrait pas être atténué de manière significative.

Je vis dans un endroit où les billes de ferrite pour la suppression des émi sont difficiles à obtenir

Un clou n'a pas l'une des caractéristiques vitales de la ferrite qui le rendent très utile comme atténuateur à savoir; qu'il agit comme un condensateur avec perte lorsque la fréquence augmente et résonne donc avec l'inductance parallèle du fil traversant.

Il existe un bon document d'Analog Devices qui explique les choses plus en détail et ce document montre le modèle développé pour un BMB2A1000LN2 de Tyco Electronics: -

R1 et C1 représentent le diélectrique avec perte du matériau en ferrite et vous ne l'obtiendrez tout simplement pas avec un morceau de fer ordinaire ou un clou. Au cas où quelqu'un remarque la faute de frappe dans l'image ADI ci-dessus (L1 = 1,208 uF), il devrait indiquer 1,208 uH produisant ainsi une résonance de crête à environ 112 MHz.

Les gens avaient l'habitude de fabriquer des inducteurs avec perte (chokes) en enroulant 100 tours autour d'une résistance de 100 ohms;avoir le starter et la résistance en parallèle.

Le brouillage / enroulement aléatoire visait à minimiser la capacité cohérente entre les couches du fil, réduisant ainsi le risque de résonances.

Si cette self de radiofréquence RFC était dans la plaque d'un amplificateur de classe C, vous utiliseriez probablement une résistance AllenBradley de 2 watts 1 000 ohms;la grande résistance était nécessaire pour survivre à la haute tension.

Lisez quelques articles de construction dans d'anciens manuels ARRL (jambon).Ou magazines TVQ.

La théorie complète ici est très compliquée. Vous avez un effet de peau et une perte d'hystérésis en jeu. Alors, j'ai pensé faire une expérience. J'ai étroitement enroulé une bobine de fil magnétique n ° 32 sur un clou en acier galvanisé 10D 3 ". Voici la bobine:

Notez que la règle est en centimètres.

J'ai mesuré l'atténuation avec la bobine placée en série entre un générateur de fonction sinusoïdale et un oscilloscope avec un terminateur de 50 ohms sur son entrée. À partir de là, j'ai calculé l'impédance en fonction de la fréquence:

Pas si différent d'un starter en ferrite.

Modifier:

Pour plus de détails, j'ai pris plus de mesures avec une configuration de test renforcée. Je donne des mesures brutes pour votre plaisir de calcul. La tension d'entrée était des ondes sinusoïdales de 1 V RMS: j'ai réajusté la sortie du générateur de fonctions pour chaque fréquence. Le retard dans la configuration avec la bobine en court-circuit était de 29 ns, mesuré avec une onde carrée. Je n'ai pas corrigé le délai ci-dessous pour cela.

• Délai de volts MHz (ns)
• 1,0 0,36 100
• 1,4 0,34 71
• 2,0 0,28 59
• 2,8 0,25 48
• 4,0 0,21 38
• 5,6 0,19 32
• 8,0 0,16 28
• 11,0 0,15 24
• 16,0 0,16 21
• 22,0 0,22 20

La "résonance" est extrêmement large.

Comme l'a expliqué Andy, l'acier ne fonctionnera pas.De plus, sa perméabilité magnétique diminue à mesure que la fréquence augmente, et si vous enroulez un inducteur sur un clou, alors le clou qui est conducteur fera agir votre inducteur comme un transformateur avec un court-circuit secondaire * et l'inducteur sera plutôt inutile.

Vous pouvez cependant obtenir des noyaux de ferrite gratuitement sur d'anciens câbles.

*: Les inducteurs avec des noyaux conducteurs solides (comme un clou) sont une mauvaise idée.Le champ magnétique CA induira des courants de Foucault dans le noyau, ce qui transforme l'inducteur en transformateur.Le primaire de ce transformateur est l'inductance, et le secondaire est le noyau lui-même qui est le même qu'une bobine secondaire avec un seul tour en court-circuit.

Cela augmente les pertes (pas de problème ici) mais cela rend également l'inducteur moins efficace ... pas ce que vous voulez pour le filtrage.

Pas moins gourou que Tom Rauch, W8JI lui-même a démystifié l'idée d'utiliser un noyau en acier solide à la place de la ferrite.

Depuis https://www.w8ji.com/steel_wool_balun.htm:

Les baluns à boulons, les noyaux de balun en laine d'acier et les autres noyaux solides en fer ou en acier ou stratifiés sont un HOAX. Ce ne sont pas du tout des baluns. Le texte ci-dessous explique pourquoi ce sont des canulars.

Un problème survient lorsque les champs magnétiques changent de niveau. Un champ magnétique variant dans le temps générera des courants dans n'importe quel chemin conducteur fermé, même le fer. Ce courant est appelé "courant de Foucault". La quantité de courant dépend de la taille de la ou des particules de fer formant le conducteur et de la vitesse de variation du champ magnétique. Plus les particules sont grosses, plus la surface du conducteur pour les courants de Foucault devient grande. Plus la zone est grande, plus la fréquence à laquelle les courants de Foucault commencent à causer des problèmes est basse.

Les courants de Foucault génèrent leur propre champ magnétique opposé au champ incident excitant le noyau. Si le fer a des courants de Foucault de section suffisamment grande et que le compteur MMF résultant des courants de Foucault repoussera les champs magnétiques hors du noyau. Avec une fréquence croissante, une particule de fer de taille donnée a une fréquence à laquelle l'inductance commence à diminuer. Cet effet provient du "tour court" générant un flux opposé. Au fur et à mesure que la fréquence augmente, l'inductance diminue. À une certaine fréquence, le noyau n'est plus capable de supporter le champ et, à cause des courants de Foucault, réduit en fait l'inductance.

Par exemple, l'insertion d'un bouchon en fer massif à l'intérieur d'une petite bobine RF montre un comportement presque identique à l'utilisation de tampons en laiton ou en aluminium. L'insertion d'une limace solide de fer peut augmenter la concentration du champ magnétique et l'inductance près des fréquences de courant continu, mais à certaines fréquences plus élevées, les courants de Foucault et l'incapacité du noyau à suivre les changements de champ entraînent une diminution de la concentration du flux ..... atteignant finalement zéro . A une certaine fréquence, le compteur MMF prend le relais. L'inductance est en fait réduite par le noyau. ...

J'ai effectué ce même test ici avec des noyaux en fer, en laiton et en aluminium avec les mêmes résultats. J'ai utilisé un MFJ-259B, tandis que Tom a utilisé l'équipement de test coûteux dans son laboratoire.

... Arrêtons ce mythe sur les baluns en laine d'acier et boulons en acier. Les matériaux du noyau audio sont stratifiés ou en poudre pour une bonne raison. Les noyaux RF sont de petites particules isolées emballées ensemble pour une raison. Un matériau solide ne se comporte pas comme un matériau de plus petite section.

Les mêmes principes pour un bon starter EMI s'appliquent également ici. Bien sûr, un balun transmet les RF sur le conducteur central et à l'intérieur du blindage. Cependant, sa fonction principale est d'étouffer tout courant de mode commun à l'extérieur du bouclier .

De plus, toute énergie indésirable qui se dissipe dans un starter EMI va se présenter sous la forme de chaleur . Une self de filtre EMI doit avoir une résistance élevée aux RF si elle ne passe pas aux RF, comme un balun.