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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik elektrische/magnetische Schirmung für SMPS


Autor: Bri (Gast)
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Für eine Nixieuhr habe ich mir einen Stepup Wandler mit dem MC34063 
gebaut und verschiedene Spulen durchprobiert. Die Ringkerne, die ich da 
hatte, waren alle eher suboptimal, d.h. maximal 60% Wirkungsgrad und 
wurden warm. Zum Glück hatte ich noch einen Ferritstab der ganz 
ordentlich funktioniert, 76% Wirkungsgrad, wird überhaupt nicht warm. 
(Kann es sein, dass solche Stabspulen besser für Stepup Wandler geeignet 
sind als Ringkerne? Ich hab bis jetzt im Internet bei den meisten 
Schaltungen nur solche gesehen, keine mit Ringkernen. Und bei mir hat 
nie ein Ringkern funktioniert, obwohl ich min. 3 verschiedene 
Materialien hatte.) Aber das ist nicht meine eigentliche Frage. Die 
Stabspule erzeugt doch ein viel größeres Streufeld als so ein Ringkern. 
Ich will aber keinen Langwellensender bauen und auch noch die 
Zeitzeichen empfangen.

Sollte ich die Spule elektrisch und/oder magnetisch schirmen mit 
MU-Metal oder normalem Blech? Die Schaltnetzteile von Computern müssten 
doch auch geschirmt werden, oder nicht? Könnte man das Blech von dem 
Gehäuse des Netzteils für eine ordentliche Schirmung nehmen? Wie macht 
man das richtig, einfach ein Kästchen biegen und mit Masse verbinden? 
Und wenn es schon MU-Metal sein muss, wo kann man das einfach 
beschaffen/ausbauen?

MfG, Bri

Autor: rene (Gast)
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Die Idee ist richtig. Der Stabferrit ist die unguenstigste Loesung. Eine 
geschlossene Form ist vorzuziehen. Dazu sollte die Frequenz zum Material 
passen, sowie der Saettigungsfluss nicht ueberschritten werden. Ich 
wuerde einen E-Kern oder eine Topfkern vorziehen. Ringkerne sind muehsam 
zu wickeln. Der Saettigungsfluss ist von der Groesse abhaengig. Je nach 
Wandlerart benoetigt man einen Kern mit grossem Luftspalt oder Kleinem. 
Der Stabferrit hat sozusagen einen grossen Luftspalt. Die passende 
Kenngroesse ist der AL wert. Ein grosser AL wert entspricht einem 
kleinen Luftspalt und umgekehrt. Ja, ein grosser Luftspalt, dh kleiner 
AL wert, bedingt mehr Windungen fuer eine gewisse Induktivitaet.

rene

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Hallo,
ein Schaltregler mit einem LW-Empfänger zusammen ist schon eine echte 
Herausforderung. Eine gleichmäßig bewickelte Ringkerndrossel ist da die 
optimale Lösung. Dazu kommt noch gute Abschirmung und vor Allem eine 
gute Wahl der Schaltfrequenz: Möglichst weit weg von der 
Empfangsfrequenz und deren ganzzahligen Bruchteilen.

Jörg

Autor: alfsch (Gast)
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nimm als ringkern nen amidon, zb reichelt: T80-2 , das -2 material is 
für sowas optimal (eingebauter luftspalt sozusagen, liegt am material)
bzw die passende grösse, aber -2 !
ansonsten ein topfkern, mit spalt, is aber wohl teurer, dafür perfekt 
geschirmt, da geschlossenes feld + ferrit aussen.

Autor: Bri (Gast)
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Danke für eure Tipps. Ich werde mir am besten gleich einen Ringkern und 
einen Schalenkern bei Reichelt bestellen. Gibs eigentlich irgendwo eine 
Liste, wo die Kernmaterialien aller Hersteller beschrieben sind und 
wofür sie geeignet sind? Die Beschreibungen bei www.amidon.de sind nicht 
sehr hilfreich. Ist die Farbkennzeichnung bei den Ringkernen eigentlich 
eindeutig oder macht das jeder Hersteller nach eigenem Geschmack?

Autor: rene (Gast)
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Siemens hatte da mal ein gutes pdf zum downloaden. Jetzt bei EPCOS.

rene

Autor: Michael (Gast)
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Das liegt alles nicht nur am Material. Bei einem Sperrwandler bzw. 
Hochsetzsteller muß die Energie im Trafo bzw Drossel gesperichert 
werden. Eine Drossel aus einem guten Ferrit ohne Luftspalt kann aber 
keine Energie Speichern. Al-Wert hoch -> Kleine mögliche 
Spannungszeitfläche bis der Kern Sättigt. Du brauchst also einen 
Luftspalt. Der ist bei E-Kernel leicht nachträglich durch ein Stück 
Papier einzustellen. Bei Ringkernen ist das schwer möglich. Hier gibt es 
Materialen die über die gesamte Länge einen Luftspallt verteilt haben. 
Die eigen sich auch für Sperrwandler und Hochsetzsteller.

Eine gute Seite zur Drosselberechnung

http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/smps.html

Mfg Michael

Autor: Matthias (Gast)
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Kann da Michael nur zustimmen.
Die richtige Drossel für ein Schaltnetzteil muss einen 
MINDEST-Luftspaltvolumen haben.
Die durch die Drossel gespeicherte Energie ist maßgebilich im Luftspalt 
drin und errechnet sich wie folgt:

     B^2             B: magn. Flussdichte (Ferrite, je nach Freq. ca 
0.2T)
E1 = ---- * V        V: Luftspaltvolumen in Kubikmeter (Grundeinheiten)
     2 µ0            µ0: magn. Permeabilität ( 4*PI* 10^-7)
                     E: Energie in Joule (Wattsekunden)
Diese Energie muss mindestens so groß sein wie die, die du speichern 
willst:
     1               L: errechnete Induktivität
E2 = --  L  I^2    I: max Strom in der Drossel (mit HF-Anteil..)
     2
Ist E2>E1 hast du große thermische Probleme wenn du das Netzteil nahe 
dem Nennstrom betreibst. Dann kann kommt der Kern in die Sättigung und 
die Induktivität geht schlagartig gegen Null.
Die Seite, die Michael angegeben hat, verwendet diese SNT-Drossel 
Grundlagen..
Weitere Info's gern..

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