Moin moin,
ich möchte für einen SEPIC Converter eine gekoppelte Induktivität
wickeln.
Dafür habe ich mir einen Ferroxcube TN25/15/10 mit dem Kernmaterial 3F3
besorgt. - der ist schön Groß und mein Lackdraht hat mit 1,25mm² auch
einiges an Dicke
Nach meinen Berechnungen brauche ich für 150µH gute 10 Windungen pro
Hälfte. Das ist auch kein Problem, die 10 Windungen füllen den Kern zu
gut 1/3 und die LCR Messbrücke misst auch einen Treffern, was die
Induktivität angeht.
Aber jetzt meine eigentliche Frage:
Ich will ja wie gesagt eine gekoppelte Induktivität wickeln - aber wie
wickle ich die zweite Spule auf den selben Kern? Bifilar zur ersten oder
sollte ich die erste Wicklung wieder entfernen und beide Wicklungen
parallel aufwickeln?
Vielen Dank
Frager schrieb:> wie wickle ich die zweite Spule auf den selben Kern?> Bifilar zur ersten oder sollte ich die erste Wicklung> wieder entfernen und beide Wicklungen parallel aufwickeln?
Je nach dem, wie eng verzahnt (bifilar heisst für mich parallel
aufwickeln, also ein Draht A und ein Draht B und wieder ein Draht A und
ein Draht B in jeder Lage nebeneinander, oder 2-lagig eine Lage mit 10
Windeungen A und eine Lage mit 10 Windungen B dadrüber oder
nebeneinander heisst 5 Windungen A, dann A in der zweiten Lage zurück
und daneben auf den freien Kern 5 Windungen B und B auf der zweiten Lage
zurück wie man es auch bei einem Kern mit 2 Kammern machen würde) man
die Windungen wickelt, um so schlechter wird die Kopplung, aber auch die
Koppelkapazität sinkt.
Bei Sepic ist die Koppelkapazität und Isolation aber wohl egal, also
kannst du bifilar wickeln.
MaWin schrieb:> Bei Sepic ist die Koppelkapazität und Isolation aber wohl egal, also> kannst du bifilar wickeln.
Man kann sich das Ganze auch komplett sparen. Der SEPIC funktioniert
auch mit zwei völlig separaten Drosseln. Die Energieübertragung erfolgt
über den Koppelkondensator.
Wenn der TO da 1.25 qmm dicken Draht vorgesehen hat, schätze ich mal,
daß er so um die 10..12 Ampere fließen lassen will - aber dazu passen
150 µH überhaupt nicht (wenn man Kleinspannung voraussetzt).
Also bitte ein paar nähere Informationen. Drosseln für SEPIC gibt's auch
fertig bei Würth.
W.S.
Frager schrieb:> hinz schrieb:>> Dir ist klar, das so ein Kern ohne Luftspalt schnell in Sättigung geht?>> Nein!> Was heißt das genau?
Dass du wohl einen für deinen Zweck ungeeigneten Kern gekauft hast. Wenn
Ringkern, dann brauchst du einen Metallpulverkern. Ansonsten nimm halt
einen Ferritkern mit Luftspalt, z.B. ETD.
W.S. schrieb:> Also bitte ein paar nähere Informationen
Vin: 15-22Vdc
Vout: 28Vdc
Iout: 2A
fsw: 100kHz
Im Anhang mal ein neuer Versuch. 2 Bündel zu je 4x0,4mm Durchmesser
nebeneinander auf einem Kern.
Wäre das so in etwa okay?
Frager schrieb:> Nach meinen Berechnungen brauche ich für 150µH gute 10 Windungen
Nochmal rechnen, es sind nur 9Wdg.
Frager schrieb:> hinz schrieb:>> Dir ist klar, das so ein Kern ohne Luftspalt schnell in Sättigung geht?>> Nein!> Was heißt das genau?
Das heißt, dass der Kern bei 9Wdg und 1A eine Flussdichte von 340mT hat
-> Ende Gelände.
hinz schrieb:> Wozu dann SEPIC?
Kurzschlussfestigkeit der Versorgungquelle. Bei einem Boost wäre durch
die Diode die Quelle direkt mit der Last verbunden.
Nö.
Guck doch bitte mal bei Würth nach SEPIC. Da gibt es eine ganze
Breitseite von Speicherdrosseln für alle möglichen Fälle.
http://katalog.we-online.de/de/pbs/WE-DD/744870220
Aber was mich bei deinen Angaben stutzig macht, ist Vin 15..22V und Out
28 Volt. Da geht doch ein simpler StepUp viel besser. Nen SEPIC nimmt
man nur, wenn man:
1. die Ausgangsspannung im selben Bereich hat wie die Eingangsspannung
oder
2. den Ausgangskreis bei ausgeschaltetem Wandler galvanisch von der
Eingangsspannung trennen will.
W.S.
Frager schrieb:> ArnoR schrieb:>> Das heißt, dass der Kern bei 9Wdg und 1A eine Flussdichte von 340mT hat>> -> Ende Gelände.>> Okay. Und wie berechne ich das?
B = µ_0 µ_r I * n / l
µ_r, l und B_max stehen im Datenblatt.
hinz schrieb:> B = µ_0 µ_r I * n / l>> µ_r, l und B_max stehen im Datenblatt.
Ich versuch jetzt seit über einer Stunde "was" zu Stande zu bekommen -
das erste mal ist wirklich schwer :-/
B wird im 3F3 Datenblatt ~440mT bei 25°C;10kHz;1200A/m bzw. ~370mT bei
100°C; 10kHz;1200A/m angegeben. - Im TN25/15/10 Datenblatt mit >=320mT
und im 3F3 Datenblatt
µ_r wird nicht gegeben, dafür aber µi mit 2000 +/-20% bei 25°C; <=10khz;
0,25mT und auch ein µa mit ~4000 bei 100°C; 25kHz; 200mT
Mit l, so denke ich ist le (die effektive Länge) die ist laut TN25/15/10
Datenblatt mit 48,9mm angegeben ist gemeint.
Könntest du mir jetzt sagen, wie ich auf den benötigten Flussdichte
komme?
PS. Datenblätter hängen an...
Vielen Dank!
Das mit dem Luftspalt lässt sich auch lösen, indem man mit nem dünnen
Sägeblatt in den Ringkern reinsägt.
Für nen Sperrwandler hab ich das mal so gemacht, mit ner alten Drossel
aus nem PC NT.
Sascha_ schrieb:> Das mit dem Luftspalt lässt sich auch lösen, indem man mit nem> dünnen> Sägeblatt in den Ringkern reinsägt.>> Für nen Sperrwandler hab ich das mal so gemacht, mit ner alten Drossel> aus nem PC NT.
Du erzählst entweder ein Märchen, oder du hast einen Spalt in einen
Metallpulverkern gesägt, bei dem das gar nicht nötig gewesen wäre.
Frager schrieb:> B wird im 3F3 Datenblatt ~440mT bei 25°C;10kHz;1200A/m bzw. ~370mT bei> 100°C; 10kHz;1200A/m angegeben. - Im TN25/15/10 Datenblatt mit >=320mT
Du wisst da eh nicht zu nah ran. Je nach Arbeitsfrequenz nutzt man 0,05
bis 0,2 T.
> µ_r wird nicht gegeben, dafür aber µi mit 2000 +/-20% bei 25°C; <=10khz;> 0,25mT und auch ein µa mit ~4000 bei 100°C; 25kHz; 200mT
Rechne erst mal mit Raumtemperatur. Und das ist natürlich µ_r.
> Mit l, so denke ich ist le (die effektive Länge) die ist laut TN25/15/10> Datenblatt mit 48,9mm angegeben ist gemeint.
Zeile verrutscht! Und du musst natürlich 0,0602m einsetzen.
Frager schrieb:> Könntest du mir jetzt sagen, wie ich auf den benötigten Flussdichte> komme?
Gar nicht. Die Flußdichte wird nicht benötigt, sondern stellt sich auf
Grund der magnetischen Feldstärke (H in A/m) und der Permeabilität µ des
Kernmaterials ein. Die Permabilität wird üblicherweise als ein
Vielfaches der Vakuum-Permeabilität µ0 angegeben. Das ist dann eine
dimensionslose Zahl, meist µr genannt. Für dein 3F3 Material ist die
Permeabilität stark temperaturabhängig. Bei Raumtemperatur ist µr=2000,
bei 100°C ist µr~=4000. Deswegen die zwei Angaben im Datenblatt.
Zurück zur Flußdichte: der Zusammenhang zwischen Feldstärke und
Flußdichte ist für die meisten Kernmaterialien nichtlinear (außer für
Vakuum/Luft). Die Flußdichte nimmt bei steigender Feldstärke irgendwann
nicht mehr weiter zu, sondern nähert sich einem Grenzwert an. Das
Kernmaterial geht in Sättigung; der wirksame Wert von µr geht zurück.
Dieser Vorgang ist nicht abrupt, sondern schleichend. Deswegen kann man
keinen festen Wert für die Sättigungsflußdichte angeben. Manche
Hersteller geben den Wert an, bei dem µr auf 80% des Anfangswerts
gesunken ist. Andere nehmen 50%. Dazu kommt noch, daß das Verhalten auch
von der Frequenz abhängt.
Aus elektrischer Sicht will man den Kern möglichst gar nicht in die
Sättigung bringen, weil dann nämlich die Verluste steigen. Dann braucht
man sehr große und teure Kerne. Aus ökonomischer Sicht wählt man einen
Kern so aus, daß er nur so weit in die Sättigung geht wie akzeptabel
ist. Langer Rede kurzer Sinn: wenn bei der Auslegung von Schaltfrequenz
und Strom ein Wert der Flußdichte herauskommt, der über der Sättigungs-
flußdichte deines Kerns liegt, dann ist der Kern nicht geeignet.
hinz schrieb:> noreply@noreply.com schrieb:>> Hört sich irgendwie>> nach Solarmodul an. ;-)>> Das wäre blöd, dann klappt das so einfach nicht.
No, das will ich nicht!
Ich will aus einem Akku (4S LiFePo4) 28V bei bis zu 2A machen und das
nach möglichkeit so, das ein Kurzschluss an der 28V Seite nicht bis zum
Akku durchschlägt. Bei einem Boost Wandler wäre da ja die Diode, die
selbst dann die Batterie Durchleitet, wenn der Regler "nichts" macht.
Beim SEPIC ist ein Kondensator in Reihe, der nur Pulsartige Ströme
fließen lassen kann.
Ein Boostwandler, den ich zuvor benutzt habe, hat mir leider bei einem
Kurzen die Akkus zur Kernschmelte gebracht - bzw. die Zuleitungen sind
vor Hitze abgemantelt und haben dann den Akku hart kurz geschlossen und
das noch vor dem Regler weil die Dioden einfach nicht kaputt gehen
wollten...
hinz schrieb:> Sascha_ schrieb:>> Das mit dem Luftspalt lässt sich auch lösen, indem man mit nem>> dünnen>> Sägeblatt in den Ringkern reinsägt.>>>> Für nen Sperrwandler hab ich das mal so gemacht, mit ner alten Drossel>> aus nem PC NT.>> Du erzählst entweder ein Märchen, oder du hast einen Spalt in einen> Metallpulverkern gesägt, bei dem das gar nicht nötig gewesen wäre.
Wenn es eine Drossel, d.h. ein Ferritkern, war, dann kann man das schon
machen. Allerdings ist das 'n arges Würfelspiel oder einfach gut
gemessen. Das dünne Sägeblatt halte ich auch nicht für so
unwahrscheinlich. Das Material ist aber zugegebenermaßen sehr spröde und
einen durchgängigen Schlitz zu sägen halte ich mithin für ein ziemliches
Fingergeschick, mit einer Handsäge und einem so feinen Blatt. Ich bringe
meine Drosselkerne mal zum Goldschmied fürs schlitzen.
Auch für Akkuentladung kann man Sperrwandler verwenden.
Das beschriebene Problem mit "Kernschmelze" liegt aber an einer
fehlenden Sicherung. ;-) Wenn der Schalttransitor dauerhaft auf 0 Ohm
geht, braucht man sowas.
Erstmal ein Akkupack mit UVLO und Sicherung (ggf. elektronisch und
selbstrückstellend falls man mit häufigen Kurzschlüssen rechnet) zu
bauen erscheint mir auch etwas zielführender.
Und da kannste dann ne beliebige Last dranhängen, zum Beispiel son Step
Up Modul von China-Ebay.
Ich will aber auch etwas mit den Wandlern aus Interesse machen!
Von daher habe ich zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen - bzw. habe
ich vor dieses zu tun.
Naja, in dem Fall würde ich erstmal 2 ungekoppelte Induktivitäten
verbauen, dann gucken wie das Verhalten ist (Oszi) und dann einen
Ringkern mit Kupferlackdraht bewickeln und als gekoppelte Induktivität
einsetzen.
Schön eine Wicklung auf den linken Teil des Kerns und eine auf den
rechten. Wicklungssinn beachten, rechte-Hand Regel.
Sascha_ schrieb:> Schön eine Wicklung auf den linken Teil des Kerns und eine auf den> rechten. Wicklungssinn beachten, rechte-Hand Regel.
Also nicht so, wie ich oben schon fotografiert habe?
Ja, so habe ich sie ja auch gewickelt, nur das ich statt eines massiven
Drahtes vier kleine parallel genommen habe - war doch einfacher zu
wockeln als ein massiver.
Frager schrieb:> Ja, so habe ich sie ja auch gewickelt, nur das ich statt eines> massiven> Drahtes vier kleine parallel genommen habe - war doch einfacher zu> wockeln als ein massiver.
Das kann ich bestätigen. Ausserdem: Skin Effekt. Aber was erwartest du
denn für Ströme wenn du so viel Kupfer da draufpackst?
Zu dem Foto: Da sind die Drahenden nicht zu erkennen. In welcher
Richtung Strom da durchfließt, hängt ja davon ab welches Ende an Masse
kommt. Das kann schon richtig sein.
