mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltregler Grundsatzfrage Spulenauswahl


Autor: morph1 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was wirklich einfaches:

Wonach wähle ich die Spule aus? Induktivität ist klar, aber wenn ich 
eine Simulation laufen lasse, dann habe ich teils Einschaltströme von 
3-4A und Dauerströme ~ 1A.

Halten Spulen für 1A dies kurzzeitig aus? in den Datenblättern findet 
man dazu nicht viel.

Für euch Profis ist das sicher eine einfache Antwort, ich suche nun 
schon seit 2 Tagen in meinen Unterlagen, aber da steht nicht wirklich 
viel über Schaltregler drinnen.

Auf Nummer-Sicher gehen kann ich leider nicht, weil für die großen 
Spulen kein Platz wäre, liege ich richtig mit der Vermutung das der 
Dauerstrom ausschlaggebend ist?

Autor: morph1 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
aja bevor ich zerfleischt werde:

dies sollte nur exemplarisch sein, also nicht auf 1-4A festnageln, es 
geht mir hier mehr um Allgemeines

Autor: zero (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei einem Schaltregler dient die Spule ja als Energiespeicher, d.h. sie 
muss die erforderliche Energie speichern können. Der Draht einer Spule 
hält den geforderten Strom meistens sehr gut aus, die 
Sättigungsfeldstärke für das Magnetmaterial wird allerdings schnell 
überschritten.
Bei den Speicherdrosseln für Schaltregler wird auch immer die 
Stromstärke angegeben, bei der das Magnetfeld gesättigt ist.

Kleine Anmerkung: man sagt, dass die meiste Energie in der 
Speicherdrosse im Luftspalt gespeichert wird, das verstehe ich 
allerdings auch nicht :-)

Autor: morph1 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
naja, was heißt das nun für den nennstrom? :)

rein vom gefühl würd ich sagen es reicht die 1A spule, aber ganz sicher 
bin ich nicht :|

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Versuch, die Spaltenergie zu erklären

Der magnetische Kreis einer Schaltdrossel besteht aus Kern mit 
hochpermeablem Material und Luftspalt. Dabei lässt der Kern die 
Magnetlinien um mü-r leichter durch als die Luft mit mü-r = 1. (Das sagt 
auch der Name Permeabilität)

Der Erregerstrom hat also die meiste Arbeit, seine Feldlinien zu 
erzeugen, mit dem Teil im Luftspalt. Oder anders gesagt: die Feldlinien 
im Luftspalt zu erzeugen war um den Faktor mü-r schwerer als den Teil 
der Feldlinie im Kernmaterial.

Zahlenmäßig sind die Verhältnisse so, dass der Kern die Magnetlinien zum 
Luftspalt führt, ohne dass dabei viel Arbeit geleistet werden muss weil 
der magnetische Widerstand des Kerns gering ist. Erst im Luftspalt 
befindet sich das energiehaltige Magnetfeld, denn dort muss Arbeit zur 
Erzeugung geleistet werden.

Autor: zero (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>rein vom gefühl würd ich sagen es reicht die 1A spule, aber ganz sicher
>bin ich nicht :|

Der für die Spule vorgeschriebenen Maximalstrom darf nicht überschritten 
werden, sonst kann die Spule die Energie nicht speichern und der 
Wirkungsgrad Deines Schaltreglers geht massiv in den Keller.

>Der Erregerstrom hat also die meiste Arbeit, seine Feldlinien zu
>erzeugen, mit dem Teil im Luftspalt. Oder anders gesagt: die Feldlinien
>im Luftspalt zu erzeugen war um den Faktor mü-r schwerer als den Teil
>der Feldlinie im Kernmaterial.

Sehr schöner Erklärung ;-) Ich werde demnächst eine Spule mit sehr 
großem Luftspalt bauen ( Luft ist genügend da ). Dann kann ich darin 
ziemlich viel Energie speichern ....

Autor: morph1 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
der wirkungsgrad ist mir in den ersten 60µs relativ egal würd ich sagen.

ich hab nur angst das sie die 4A anlaufstrom nicht überlebt, laut spice 
simulation sind die nur ca 40-60µs vorhanden.

Autor: morph1 (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hier die simulation ums zu zeigen was ich meine :)

Autor: G_dal (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
60µs ist schon sehr kurz!

Was ich damit sagen will, du musst deine Drossel nur auf den max. 
Ausgangsstrom + Ripplestrom auslegen, also in deinem Fall etwa 1A
Was da am Anfang passiert ist uninteressant.
Man könnte das übrigends durch verwendung eines Relgers der nach dem 
"current mode" Prinzip arbeitet wegbringen.

und zu den Drosseln:

meistens ist ein Isat, und ein Imax angegeben. Isat ist der Strom bei 
dem die Spule gesättigt ist, und ihre Induktivität verliert.
Imax ist der Strom bei dem sich die Spule aufgrund des Drahtwiderstandes 
um eine gewisse Temperatur (meist 40°C) erwärmt .
was anderes interessiert dich eigentlich nicht, woauchimmer da die 
Energie gespeichert wird.

Autor: morph1 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
besten dank :)

langsam komm ich hinter das system =)

Autor: Ulrich (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Energie wird bei den Spulen mit Kern und Luftspalt im Wesentlichen 
im Luftspalt gepeichert. Der Kern drumrum hat aber auch seinen Sinn. 
Durch den Kern hat man viel Platz um mehr Wicklungen bzw, dickeren Draht 
unterzubringen. Man kann ein Schaltnetzteil auch mit einer Luftspule 
betreiben, nur hat man da relativ große Verluste.

Es gibt auch Induktivitäten ohne Luftspalt und dafür geringerer 
Permeabilität.

Um sicher zu sein müßte man die Schaltung einschließlich der Sättigung 
des Kern simulieren. Manche Schaltungen vertragen die Sättigung, einige 
aber auch nicht. Oft ist die Sättigung auch kein ganz abrupter übergang, 
und auch danach hat man noch eine Restinduktivität. So schlimm wie bei 
Eisentransformatoren ist die Sättigung bei Induktivitäten mit Luftspalt 
nicht.

Autor: Trafowickler ( ursprünglicher ) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
"Es gibt auch Induktivitäten ohne Luftspalt und dafür geringerer
Permeabilität."

" ... und dafür ..."


Ob ein Luftspalt vorgesehen wird, oder nicht, hat mit der Auswahl des 
ferromagnetischen Materials und dessen µ(r) nix zu tun.

Autor: sum (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

dein Simulationsergebnis sieht für eine Spule reichlich komisch aus. 
Normalerweise hat eine Spule die angewohnheit den Strom zu "glätten". 
Also genau das was ein Kondensator mit der Spannung macht, keine 
abrupten Wechsel.
Hast du vielleicht eine zu geringe Induktivität gewählt? Zu welcher Zeit 
wird die eine Seite der Spule eingeschaltet? Mit welcher Frequenz 
arbeitest du beim Schaltregler? Normalerweise ist der Strom in der Spule 
bei einem Step-down-Regler dreiecksförmig.

Grüße,
 Clemens

Autor: morph1 (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
das is ein step-up-regler mit 600kHz wenn ich das recht im kopf habe 
unter volllast.

ich habe sogar eine höhere induktivität gewählt als das datenblatt 
vorsehen würde.

der strom ist dreiecksförmig, hab jetzt eine andere simulation angehängt

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.