空芯トロイダルコアコイルは最良ではないようだ

大きいほうのガラスビーズにΦ0.8mm UEW線を巻いてみた。
内径14mm、外形25mm、厚さ6.4mmです。

デザイン的に平坦ではありませんが、43回巻くことができました。



実測してみると 1.36μH 思っていたよりインダクタンスが小さいです。
AI (Grok) に尋ねてみましたが間違い無いようです。



これだと、HFローバンド用してはインダクタンス不足で汎用性が低いです。

アミドンの 黄色コア (T-68-6) だと20回巻くだけで実測1.95μHが得られました。



また、この空芯トロイダルのほうがTシリーズのカーボニル鉄粉コアよりロスが少なくて良好じゃないかと、思い込んでいたのですがどうやらそうでもなさそうです。そのあたりが下記AIの回答です。



もうひとつ、コイルの良し悪しを表す指標で重要なQ値ですが、巻き方が簡単なソレノイド巻きと空芯トロイダルを比較してとAIに尋ねてみたところ...



線路長が長くなるのでその分の銅損でQが落ちるとのこと。

結論として、漏れ磁束の点では有利だが

・Q値は大きくならない(巻数が多いための銅損)
・インダクタンス小さい
・空芯ならソレノイド巻でいいんじゃねぇー

結局この発想はボツりそうです。
カットオフ54MHzのLPFを作るには良さそうですが...

手芸用ガラスビースを用いた空芯トロイダルコアコイル

コイル作成には欠かせないアミドンのコア、これ結構高価ですね。



ずいぶん以前(数十年前...)にこんな空芯コイルを作ったことがあります。
が、こんなのを作るのは非常に難しくて実用的ではありません。

だったら...ガラスまたは樹脂製のトロイダルコアに相当するドーナッツ型のモノに巻けば良いんじゃ??
ってことで。


手芸用で、ドーナッツ型ガラスビーズが安価(20個で110円)販売されいるのを探し出して購入してみました。




安価だったのでガラスではなく、樹脂製ではないかと疑い、ガスコンロで炙って燃えないかを確認しましたが間違いなくガラス製でした。

寸法は実測値で外形10mm、内径4.2mm、厚さ3.5mmです。

これを元に AI (Grok) に10回、20回、30回巻いた場合、どれぐらいのインダクタンスが得られるか尋ねてみると...


0.5μH程度は得られるとのAI 回答...　
(便利な時代となりました!!)



そのへんに有ったUEW線、たぶん0.3mmを適当に巻いてみました。
後から拡大鏡を使って巻数を数えたところ23回。



23回でAI に計算してもらったところ0.31μH とのこと。



じゃぁ、実測してみようじゃないか...ってことでDE-5000で測定したところ、
多少の誤差はあるものの、おおまかで合致していることを確認しました。

もう少し細い線を使うと30回は巻くことができます。
Maxで0.5μHとなると、HFローバンドでの使用はインダクタンスが足りませんが
ハイバンド～50MHzだとLPFとか、の製作に十分使える値です。

まとめとして、これのメリットとしては

・なんせ安価
・フェライトコアのように磁気飽和が起こらない
・真空管回路でも使える
・空芯なのでコア材のばらつきが無く安定した
　インダクタンスが得られる
・Qが高い(はず) ← 要検証　←コア入りの方が
   Q値が高い

一方、デメリットとしては

・形状、大きなものがなかなか見つからない
・μ値が1なので大きなインダクタンスが得にくい
・バランや広帯域トランスとしては使えない

こんなところでしょうか。

樹脂製でも使えるハズですが、材質によって誘電正接の影響で高周波ではロスが発生する可能性あるため、ガラスやステアタイトが最適です。(十分使えると思いますが)