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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Planartransformator mit 10W


Autor: Jochen Zimmermann (hans01)
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Bin gerade dabei ein Netzteil mit einem Planartrafo aufzubauen.
Eingang 50VDC...250VDC Ausgang 5VDC mit 2A.
Als Schaltregler will ich den TNY380PK verwenden mit 260kHz.
Aufgebaut soll es als Sperrwandler. Für die Windungen komm ich auf 5:1
Hat jemand schon Erfahrung mit Planartransformatoren gemacht?
Und wie sieht es mit dem Windungsverhältnis aus? Werden die anderster 
berechnet als bei gewöhnlichen Transformatoren?
Gibt es irgend welche Tools speziell für Planartransformatoren?

Gruß Hans

Autor: mandrake (Gast)
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Ich habe schon einen Sperrwandler mit Planartrafo entwickelt.
Jedoch nicht für Netzspannung.

Zu beachten ist:

-Luftspalt nötig da hier nahezu die gesamte Energie gespeichert wird
-Kernmaterial sollte für die Schaltfrequenz geeignet sein
-Kernmaterial sollte nicht in die Sättigung geraten
-Durch die Planartechnik kann es zu höheren Streuinduktivitäten kommen
 => Snubber, sowie Clamp evtl erforderlich.

Berechnung des Trafo:
-Windungsverhältnis = 50V/5V = 10
-Primärinduktivität über die Energie berechnen:

W_gespeichert = 1/2  L_prim  I_sat^2 = P_ausgang / f_schalt

-Sekundärinduktivität über L_prim und Windungsverhältnis berechnen.

Ob es Tools speziell dafür gibt weiß ich nicht.

Gruß

Mandrake

Autor: Alex (Gast)
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Kernmaterial sollte für die Schaltfrequenz geeignet sein.
Hierbei Herrn Fourier nicht vergessen.
Bei einem rechteckigen 260Khz Signal hast du dann noch die Oberwellen, 
die zu überraschend großen Verlusten im Kernmaterial führen können.

Autor: mandrake (Gast)
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@Alex:

Absolut richtig, aber die meiste Energie steckt in der Grundwelle ;)
Aber ein Kernmaterial im Grenzbereich zu benutzen ist auch keine gute 
Idee.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Autor: Jochen Zimmermann (hans01)
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Danke schon mal für die Informationen.
Muss aber wahrscheinlich jetzt zwei Sperrwandler hintereinander 
aufbauen.
Denn ich brauch eine Überbrückungszeit von 50ms. Und für so große 
Kondensatoren hab ich kein Platz.
Deshalb werd ich zu erst ein Step up Wandler von 50V...250V auf 300V 
aufbauen dann kommen die Speicherkondensatoren und dann von 300V auf 5V 
wandeln.
Ein Step up mit einem Sperrwandler ist doch auch machbar.
Wie sieht es mit der Beschaltung aus? Vorallem die Ansteuerung für den 
MOSFET.

Autor: Jochen Zimmermann (hans01)
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Für den Planar-Kern hab ich mal den ER 23/5/13 von EPCOS gewählt, mit 
N49.
Reicht der jeweils für Beide aus? Leistungsangaben sind leider nicht 
dabei.

Autor: axelr. (Gast)
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http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/er_23_5_13.pdf
N49 ist für hohe Frequenzen (500kHz) und max.50mT
Verlustleistung ist im Datenblatt mit 0.25Watt angegeben.
Die maximal zur Verfügung stehende Fläche sind 50mm².
Das Volumen beträgt 1640mm³ (zwei E-Kerne gegenüber, bei Kombi aus E-I 
Kern entspr. weniger, siehe DB).

Autor: Jochen Zimmermann (hans01)
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Das Datenblatt von dem Kern hab ich auch.
Was kann der jetzt nun an Watt??

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Was kann der jetzt nun an Watt??

Das ist abhängig von:
-   ~ f
-   ~ A
-   ~ Bmax
-   ~ Stromdichte

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