Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Entwicklung eines Übertragers


von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Hallo

Ich bräuchte bitte Hilfe, bei der Entwicklung eine Übertragers. Auf der 
Primärseite habe ich eine Spannung von 3,3 V und auf der Sekundärseite 
eine Spannung von 6,6V mit einem Strom von 5mA. Meine zugehörige 
Frequenz beträgt 100kHz. Kann mir da bitte jemand möglichst schnell 
helfen. Danke.

von Floh (Gast)


Lesenswert?


von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Kanya R. (kanya)

>Frequenz beträgt 100kHz. Kann mir da bitte jemand möglichst schnell
>helfen. Danke.

Sitzt du in einer Prüfung?

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Danke.. aber das hilft mir trotzdem nicht weiter. ich brauch nen ansatz 
für die berechnung. mit fehlt ja immer mindestens ein wert. egal wie ich 
die formeln umstelle..

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Kanya R. (kanya)

>Danke.. aber das hilft mir trotzdem nicht weiter. ich brauch nen ansatz
>für die berechnung. mit fehlt ja immer mindestens ein wert. egal wie ich
>die formeln umstelle..

Nö. Poste doch mal deine Rechung und Überlegungen.

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Meine Überlegung ist, dass ich nen Dauermagneten nehm, der aus NdFeB 
besteht. Der hat ja auch schon ne gewisse Feldstärke und so.. aus diesem 
grund, weiß ich nicht wie ich den dann da noch mit einbringen kann..

Ich brauch ja unbedingt die Windungszahlen.
und irgendwie weiß ich da grad überhaupt nicht wo ich anfangen soll..

mein ansatz is der das von dem Magnete rückrechne auf die FLussidchte 
und so.. aber da kommen irgendwie ziemlich hohe werte für die 
windungszahlen raus.. und ich weiß das die ungefähr bei maximal 200 
liegen sollten...

von MWS (Gast)


Lesenswert?

Welche Rolle soll der Dauermagent spielen ?

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Du kannst einen kleinen Ferrit-Ringkern nehmen, wie er auf alten 
Netzwerkkarten zu finden war, oder einen Schalenkern wie RM4 von Epcos, 
und dort 12 Windungen primär und 24 Windungen sekundär aus dünnem (0.1mm 
reicht schon) Kupferlackdraht draufwicklen.
Auch die kleinen Ferritringkerne aus den Steuerstufen bestimmter 
Gegentakt Durchflusswandler Schaltnetzteile eignen sich.

WIchtig ist hochpermeables Ferrit, kein Eisenpulse (Funkentstör, Step Up 
Schaltregler) und keine offenen (Stabkerne, Garnrollenkerne, wie PISxxxx 
von Reichelt.

Ist der Ringkern grösser als nötig, tun es weniger Windungen.

Von Reichelt bietet sich FT 37-77 an, der kommt sogar mit weniger 
Windungen aus, so 6 und 13. Die 5mm Ringkerne sind kaum handhabbar.

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Der Dauermagnet muss sein, da die beiden Teile von jeweils zwei seiten 
auf eine Glasplatte geklippt werden sollen und da auch ohne Stromfluss 
halten sollen..

Als Magneten hab ich nen Stabmagnet mit 2mm durchmesser und 5 mm 
länge... dieser ist axial gepolt..

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> ich brauch nen ansatz für die berechnung

Also Hausaufgabe.

Ein Kern hat eine maximale Spannung pro Windung bevor seine Verluste 
durch Eddy-Currents zu sehr zunehmen.

Und ein Kern hat eine maximalen Strom * Windungsanzahl, bevor er in 
Sättigung geht.

Die Frequenz geht in so weit ein, als daß der Strom pro Impuls durch die 
Induktivität nur eine (kurze) Zeit steigen kann, und es für den Kern auf 
die Fläche Spannung*Zeit ankommt. Je höher die Frequentz, um so höher 
darf die Spannung sein, bevor sie den Strom über den Maximalwert treibt.

von MWS (Gast)


Lesenswert?

Das wird der Dauermagnet nicht lange überleben. Ansonsten siehe den Post 
von MaWin.

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

Kanya R. schrieb:
> Der Dauermagnet muss sein, da die beiden Teile von jeweils zwei seiten
> auf eine Glasplatte geklippt werden sollen und da auch ohne Stromfluss
> halten sollen..

Du bist dir aber bewusst das der Dauermagnet mit Trafo nix zu tun hat 
oder?
Du kloppst deinen Kern dadurch ja schon vorher in die Saettigung.

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Achja, durch den Dauermagneten hab ich bereits eine Haftkraft von 1,8N. 
dadurch ergibt sich zwischen den beiden Magneten eine magnetische 
flussdichte von 1,44 T und eine magnetische Feldstärke von 1,91 *10^5 
A/m.. können diese werte denn eigetnlich stimmen? und inwiefern 
beeinflussen sie meinen Übertrager? wie ist da der ansatz, dass ich auf 
die windungszahlen komme?

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Jop.. ich weiß.. aber ich brauche den trotzdem...
oder wie kann ich denn dann weglassen, und mein übertrager bleibt 
trotzdem an meiner Glasplatte..?

von MWS (Gast)


Lesenswert?

Also ich behaupte mal das die Haltekraft des Magneten auf Grund der 
Wirbelströme schnell nachlassen wird.

von MWS (Gast)


Lesenswert?

Achso, hast Du irgend wo die Leistung genannt die Übertragen werden soll 
?

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

mh.. ok... aber wie kann ich das problem dann ohne dauermagnet lösen.. 
denn das ding muss ja auf der glasplatte haften bleiben..

von MWS (Gast)


Lesenswert?

kleben... ?
;-)

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

nein hab ich nicht.. hab auf der einen seite nen microcontroller dran, 
der nen strom von 10mA liefert bei ner spannung von 3,3 V und ner 
frequenz von 100kHz.. auf der sekundärseite hab ich dann 6,6 Volt, nen 
vorwiderstand und ne LED...

bleibt das ganze haften, wenn ich den dauermagneten weg lasse und einen 
Stromfluss vorraussetze?

von MWS (Gast)


Lesenswert?

Kanya R. schrieb:
> bleibt das ganze haften, wenn ich den dauermagneten weg lasse und einen
> Stromfluss vorraussetze?

nein

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

also.. dann muss der dauermagnet sein...

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Kanya R. (kanya)

>also.. dann muss der dauermagnet sein...

Vielleicht. Aber wer sagt denn, dass der im magnetischen Kern liegen 
muss? Der kann auch ausserhalb liegen.

von MWS (Gast)


Lesenswert?

Dann könntest Du vllt. einen "normalen" Übertrager auf eine 
Haltvorrichtung mit Magneten schrauben...
Aber vermute mal Du möchtest alles so klein als möglich ?

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

jop.. .genau.. es muss so klein als möglich sein...

könnt ihr mir bitte einen berechnungsansatz für die berechnung der 
windungszahlen geben? denn mir fehlt ja hauptsächlich die inuktivität um 
den rest berechnen zu können... könnt ihr mir da bitte nen tip geben... 
wie ich sie berechnen kann mit den werten die ich hab....
danke....

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Kanya R. (kanya)

>Als Magneten hab ich nen Stabmagnet mit 2mm durchmesser und 5 mm
>länge... dieser ist axial gepolt..

Dann nimm diesen Schalenkern und steck den Magneten in das Loch.

http://www.ferrite.de/mediadb/60889/60890/p117.pdf

Das Berechnen der Windungszahl ist eine Aufgabe für den Schööööler.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Kanya R. (kanya)

>windungszahlen geben? denn mir fehlt ja hauptsächlich die inuktivität um
>den rest berechnen zu können...

Die ergibt sich und ist zweitrangig. Bei deiner Anordung kann man sie 
sowieso nicht berechnen, weil der Kern einen sehr großen Luftspalt hat 
;-) Da muss man messen. Als Ansatz kann man mit einer Luftspule rechnen, 
µr = 1.
Der Schalenkern verbessert zwar die magnetische Kopplung, hat aber nur 
wenig Einfluß auf die Induktivität, ich schätze mal weniger als 20%.

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

wieso muss ich die Induktivität messen? ich brauch die ja aber um die 
windungszahl berechnen zu können.. gibt es da irgendeine annahme die 
mich da weiter bringt...

achja zu -->Das Berechnen der Windungszahl ist eine Aufgabe für den 
Schööööler.

ich bin kein schüler...

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Das Ganze ist eine klassische Anwendung für den allseits beliebten 
Royer Converter. Z.B. so.

Beitrag "Re: berührungslos Bleigel Akku laden"
Beitrag "Re: DCDC mit wenig Störung und hoher Isolation"

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

achja, kann ich anstatt des ganzen schalenkerns, der nimmt zu viel platz 
weg nicht einfach nen spulenkörper ringsrum tun?

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Entschuldige bitte Falk, aber ich brauche nicht irgendwas fertiges, 
sondern einfach nur einen ansatz für die berechnung die ich beschrieben 
hab.. mir fehlt hauptsächlich der wert für die inuktivität und die 
windungszahlen. wie kann ich die berechnen ohne irgendwelche anderen 
bauteile nehmen zu müssen, wie die die ich bereits habe..
mein drahtdurchmesser ist überigens 0,1mm..

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Kanya R. (kanya)

>wieso muss ich die Induktivität messen? ich brauch die ja aber um die
>windungszahl berechnen zu können.. gibt es da irgendeine annahme die
>mich da weiter bringt...

Man kann es auch anders herum aufziehen. Wieviel Induktivität brauche 
ich, um den Magnetisierungsstrom möglichst klein zu halten, sagen wir 
mal 5mA?
Aus den Beispielen oben kann man das grob abschätzen. Da du deutlich 
weniger Leistung brauchst und deine 100kHz Quelle nur 10mA liefert, 
sollte man da weiter hoch gehen.

L = U * t / I = 3,3V * 5µs / 5mA = 3,3mH

Ganz schön viel für ne Luftspule. Macht Pi mal Daumen 240 Windungen auf 
dem Kern, das wird auch mit 0,1mm Drahtdurchmesser eng.
OK, man braucht nur die halbe Induktivität, denn der 
Mikrocontrolerausgang muss AC-gekoppelt werden über 100nF oder so, macht 
dann nur noch die halbe Amplitude an Spannung bzw. 0,7 fache 
Windungszahl, sprich 170 Windungen.

Auf der Sekundärseite muss man ein wenig experimentieren, da der 
Koppelfaktor eher klein ist. Ich würde mal mit der gleichen Windungszahl 
anfangen.

>ich bin kein schüler...

Doch, denn du willst ja die Aufgabe lösen, die du  noch nicht 
beherrschst.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Kanya R. (kanya)

>achja, kann ich anstatt des ganzen schalenkerns, der nimmt zu viel platz
>weg nicht einfach nen spulenkörper ringsrum tun?

Naja, kommt drauf an wie leitfähig der Dauermagnet ist. Wenn du Glück 
hast ist er eher hochohmig und es geht, einfach eine flache Spule auf 
den Magneten wickeln. Aber erwarte keine Wunder.

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

na gut.. danke erstmal... und die berechnungen von meinem dauermagneten 
kann ich bei der überlegung ersteinmal außen vorlassen, oder?

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Achja, noch ne frage.. wie kommst du auf die 5micro sekunden für die 
zeit?
denn ich komme auf 10 micro sek....

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

halbe Periodendauer

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Danke... das heißt aber ich muss das ganze auf jeden fall bauen und 
ausprobieren... verdammt.. ich dachte ich komm da drumrum...
vielen dank

von Kanya R. (kanya)


Lesenswert?

Achja, noch ne frage was hast du für ne mittlere feldlinien länge 
angenommen?

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.