広帯域インピーダンス変換

質問

１対９のインピーダンス変換トランスについての質問です。
目的は入力パルス（１２５０Ｖ）の電圧ステップアップが出来れば良いので、
トランスに限る必要はないかもしれませんが、現在、伝送トランスを考えています。
入力はパルスなので当然、広帯域が要求されます。フェライトのトロイダルコアを使って
試しているのですが、なかなか高域が伸びません。
設計帯域としては１０ｋＨｚ～１０ＭＨｚを考えています。勿論、立ち上がりを
考えれば、これより上に周波数が伸びてくれるのは大歓迎ですが・・・。
どうすれば、このような広帯域インピーダンス変換トランスを作ることが出来るのでしょうか？
宜しく御回答ください。

回答No.4

ikkyu3

補足を読みました。
伝送線路トランスとしますと、高域については、もう巻線長ないし配線長を1ｃｍでも切り詰めるように形状を検討するしかないような気がします。

低域は、コアの比透磁率でかせいで巻線を少なくする。
線材の絶縁を熱的、高周波的によいものを検討する。テフロンは、どうでしょうか。
温度上昇は、余裕はありませんか。もっと、できるだけ小型化出来ませんか。

あたりまえのことばかりで、あまり新しい情報ではないですね。
基本的に伝送線路トランスは、自作が容易です。
試行錯誤で、こりずに頑張ってください。
では

回答No.3

ikkyu3

伝送トランスとありますが、内容から判じますと伝送線路トランスではなく、広帯域高周波トランスのようですね。
一見したところ特に問題はなさそうと思ったのですが、よく読むと高域が伸びないことがあげられています。
変圧器はその特徴である広帯域で結合が深い特徴も、高周波になると結合が浅くなり高域の損失が大きくなります。

この仕様ですと高域の為には、１０ＭＨｚで比透磁率が十分に高い磁性材料を選択することが最重要と思います。
最近の資料を知らないのですが、変圧器としては、期待する周波数で比透磁率５０００から１００００くらい欲しいのですが、有りませんか。夢でしょうか。

耐圧は、使用電圧の何倍か短時間必要では有りませんか。
誘電損失の少ない絶縁対策が必要になりそうです。
線種は、ホルマルよりエナメルの方がロスは少ないです。

補足

私が試みているのは、純伝送線路トランスです。大電流を流すので
普通のトランスだとコアロス、磁気飽和から非常に困難になります。
したがって、電力の伝達は磁気結合によるものではありません。
高域が伸びない理由は、透磁率が高域まで伸びていないのと、低域での阻止インピーダンスを稼ぐために巻き数を増やしているため、巻き線長が長くなり、λ／４での共振にかかっているためです。
某メーカでは比透磁率１００００のものはありますが、当然スヌーク限界から
高域まで透磁率は伸びていません。インピーダンスとしては透磁率の虚数部の
おかげでなんとか１０ＭＨｚ近辺まで伸びているようです。

回答No.2

nta

４ｋＶ以上でも電流が少なければなんとか巻けると思いますが、パルストランスの広帯域化には
（１）フェライト材料の選別
（２）磁路長を短くする。小さなコア。
（３）巻数を少なく、インダクタンスＬ，浮遊キャパシタンスＣを下げる。
（２）（３）－＞必然的に電流容量が低下する。耐電圧のある線材が使えない。
10ＭＨｚというのは小信号用でしたら実現は簡単ですが、大電力となると専業メーカの技術力にかかっています。
一般論しかわかりませんのでメーカにご相談になるのが確実かと思います。

回答No.1

nta

１：９はインピーダンス比ですか電圧比ですか。昇圧ですか降圧ですか。万一１０ｋV以上にアップするというのでは１０MHｚに対応できるような小型のパルストランスを作るというのは大変な難問です。反対に降圧で、電流がほとんどいらないのであれば、いくらでもありそうです。高圧パルストランスの専業としてはstangenesがありますので問い合わせてみては。

参考URL：

http://www.stangenes.com/

補足

御回答有難うございます。
補足ですが、１：９はインピーダンス比で、昇圧です。電圧比は１：３で
出力電圧３７５０Ｖを目指しています。
厳しいでしょうかね？
宜しくお願いします。