Flussdichte im ETD34 Trafo berechnen

[Bernd (Gast)]

Hallo zusammen,
wie kann ich die Flussdichte bei einem bestimmten Strom in einem ETD34 
Trafo berechnen. Laut Wikipeda ist die Stromdichte B = µ*I*N/l
N, µ, und I sind bekannt, aber was nehme ich bei einem ETD34 Gehäuse für 
die Länge l? Ist es der gesamte Trafodurchmesser in Wickelrichtung also 
35mm, nur die Länge der reinen Wicklung die 23,6mm lang ist, oder doch 
was ganz anderes?

Hier nochmal der Wikipedia Artikel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Flussdichte
Und das Datenblatt für den ETD34:
http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/etd_34_17_11.pdf

[Christian K. (Gast)]

Bernd schreibt:
> wie kann ich die Flussdichte bei einem bestimmten Strom in einem ETD34
> Trafo berechnen. Laut Wikipeda ist die Stromdichte B = µ*I*N/l
> N, µ, und I sind bekannt, aber was nehme ich bei einem ETD34 Gehäuse für
> die Länge l? Ist es der gesamte Trafodurchmesser in Wickelrichtung also
> 35mm, nur die Länge der reinen Wicklung die 23,6mm lang ist, oder doch
> was ganz anderes?

Die effektive Länge des magnetischen Kreises.

> Und das Datenblatt für den ETD34:
> http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/etd_34_17_11.pdf

Für den ETD34-Kern also 78,6 mm.

Christian.

[Bernd (Gast)]

Danke für die schnelle Antwort.
Nu roch eine Frage: Habe ich es richtig verstanden, dass die maximal zu 
übertragene Leistung über einen Trafo Kern vom Sättigungsverhalten 
abhängt, also vom Sättigungsstrom?
Wenn es dem so ist, dann würde es bedeuten, dass bei einer höheren 
Eingangsspannung in den Trafo auch eine höhere Leistung übertragen 
werden kann, da ja auf der Primärseite weniger Strom fliest. Das ganze 
natürlich nur bei einem geregelten Schaltnetzteil.

[Andreas R. (rebirama)]

Nein, weil:
Es ist eigentlich eine "Sättigungsenergie".

Wenn du primärseitig ne höhere Spannung verwendest, musst du das 
Windungszahlenverhältnis anpassen, also primärseitig mehr Windungen.
und
E = 0.5 * I² * L

und L=n² * Al

wobei ein "geregelten Schaltnetzteil" vom Sperrwandler bis zum 
vollbrücken-Flusswandler alles sein kann, wobei bei letzterem die 
Energiespeicherung im Trafokern nicht gewollt ist.

[Christian K. (Gast)]

Bernd schreibt:
> Nu roch eine Frage: Habe ich es richtig verstanden, dass die maximal zu
> übertragene Leistung über einen Trafo Kern vom Sättigungsverhalten
> abhängt, also vom Sättigungsstrom?

Was den Kern selbst betrifft: ja. Sobald der Kern in Sättigung geht, 
bricht die magnetische Kopplung und damit die Energieübertragung 
zusammen.

Zudem ist die Eigenerwärmung des Kerns zu beachten. Man kann die 
Frequenz nicht beliebig erhöhen, weil die Kernverluste mit der Frequenz 
zunehmen. Wird die Curie-Temperatur erreicht, bricht die magnetische 
Kopplung ebenfalls zusammen.

> Wenn es dem so ist, dann würde es bedeuten, dass bei einer höheren
> Eingangsspannung in den Trafo auch eine höhere Leistung übertragen
> werden kann, da ja auf der Primärseite weniger Strom fliest. Das ganze
> natürlich nur bei einem geregelten Schaltnetzteil.

Im Trafo fließt ja nicht nur der "Nutzstrom", sondern auch der 
Magnetisierungsstrom (Blindleistung). Der Magnetisierungsstrom ist 
abhängig von der Betriebsspannung und der Hauptinduktivität des Trafos. 
Und dieser Magnetisierungsstrom ist quasi der Sättigungsstrom, von dem 
du oben geschrieben hast.

EPCOS gibt in den Application Notes einen Anhaltspunkt für die 
übertragbare Leistung an. Unter optimalen, praktisch nicht erreichbaren 
Bedingungen kann ein Gegentaktwandler mit ETD34-Trafo

- 151 Watt bei 25 kHz und Material N27
- 674 Watt bei 100 kHz und Material N87
- 863 Watt bei 100 kHz und Material N97

übertragen.

Christian.