Amidon Eisenpulfer Sättigungsstrom

@  Alex S. (thor368)

>Weiß jemand wo der Sättigungsstrom für die verschiedenen Amidon
>Eisenpulverringkernmaterialien(was ein Wort) zu finden ist?

Muss man selber ausrechnen, ist einfach. Physik Klasse 10 oder so.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Spule#Kerne_recyceln

>- Eisenpulverkerne allgemein zwischen 0,5T und 1,9T

SOOO viel?

>- MPP Kerne bis 0,75T
>- High Flux Kerne bis 1,5T
>- Sendust bis 1,05T

Klingt auch recht viel, wo hast du die Zahlen her?

Alex S. schrieb:

> Weiß jemand wo der Sättigungsstrom für die verschiedenen Amidon
> Eisenpulverringkernmaterialien(was ein Wort) zu finden ist?

Eine so allgemeine Aussage ist leider nicht möglich, weil es den 
Sättigungspunkt nicht gibt. Du müßtest schon sagen, bei wieviel Prozent 
der nominellen Permeabilität du den Kern als gesättigt ansehen würdest. 
Außerdem mußt du noch wissen, bei welcher Frequenz. Das ist nämlich 
häßlich frequenzabhängig.

Aber auch sonst ist das ein weites Feld. Viele Kerne von Amidon sind für 
HF-Anwendung und da kommt es eher auf hohe Güte an und man bleibt weit 
von der Sättigung weg. Bei Power-Anwendungen will man meist nur die 
Verluste hübsch auf Kern und Kupfer aufteilen und ansonsten Verluste vs. 
Kosten optimieren. Entsprechend sind die Diagramme der Hersteller dann 
auch gemacht.

> Ich konnte bisher nur folgendes raus kriegen:
> - Eisenpulverkerne allgemein zwischen 0,5T und 1,9T
> - MPP Kerne bis 0,75T
> - High Flux Kerne bis 1,5T
> - Sendust bis 1,05T
>
> Leider fehlt die Verbindung zu den Materialcodes!

Die o.g. Materialbezeichnungen mappen gar nicht auf die 
Amidon-(Farb)codes. MPP, HF, CoolMu etc. sind Materialbezeichnungen von 
Magnetics bzw. Arnold. Und die kennzeichnen ihre Kerne nicht mit Farben, 
sondern drucken die Kernbezeichnung auf.

Materialcodes mit Farben (z.B. Gelb-weiß für Material 26) verwenden 
Amidon und Micrometals. Entsprechend solltest du da suchen. Für 
Leistungsanwendungen (darum geht es dir vermutlich) sind ohnehin nur die 
Materialien 26 und 52 interessant. Mehr als 500mT solltest du dann nicht 
ansetzen.


XL

Falk Brunner schrieb:

>>- MPP Kerne bis 0,75T
>>- High Flux Kerne bis 1,5T
>>- Sendust bis 1,05T
>
> Klingt auch recht viel, wo hast du die Zahlen her?

Der Magnetics Powder Core Catalog nennt als B_sat (allerdings ohne 
weitere Angaben, also vermutlich "Marketingzahlen")

MPP        0.75T
High Flux  1.5T
Cool Mµ    1.05T (bei Arnold: Sendust)

Einen MPP Kern (konkret: Arnold MP-050060) habe ich mal gegen den gleich 
großen T50-26 in einem Stepdown-Regler bei 40kHz antreten lassen. Der 
MPP hat klar gewonnen. 5%-10% besserer Wirkungsgrad, je nach Last.

Meiner Meinung nach gibts das Amidon-Gelumpe (-26, -52) nur noch wegen 
des gering(er)en Preises. Leistungsmäßig rangiert das eher am unteren 
Ende der Skala.


XL

@  Axel Schwenke (a-za-z0-9)

>> Klingt auch recht viel, wo hast du die Zahlen her?

>Der Magnetics Powder Core Catalog nennt als B_sat (allerdings ohne
>weitere Angaben, also vermutlich "Marketingzahlen")

>Einen MPP Kern (konkret: Arnold MP-050060) habe ich mal gegen den gleich
>großen T50-26 in einem Stepdown-Regler bei 40kHz antreten lassen. Der
>MPP hat klar gewonnen. 5%-10% besserer Wirkungsgrad, je nach Last.

Naja, MPP und der andere Kram ist ja auch Ferrit und nicht Eisenpulver. 
Klingt ähnlich, ist aber was anderes. Un bei Schaltreglern kommt man 
sowieso oft nicht an die Sättigungsgrenzen ran, weil sonst der Kern 
durch die Ummagnetisierungsverluste abkocht.

>Meiner Meinung nach gibts das Amidon-Gelumpe (-26, -52) nur noch wegen
>des gering(er)en Preises.

Nö, es ist schlicht ein anderes Material für leicht andere Zwecke. Low 
Cost allein ist es nicht.

Falk Brunner schrieb:
>
> Naja, MPP und der andere Kram ist ja auch Ferrit und nicht Eisenpulver.

Ähem. Das "Eisenpulver" der genannten Kerne enthält durchaus noch was 
anderes als nur Eisen. MPP ist ein Permalloy (deutsch: µ-Metall) mit 
hohem Nickel-Anteil. Bei den Details halten sich die Hersteller 
natürlich bedeckt.

Wenn man rein nach dem Magnetmaterial geht, ist der Übergang zwischen 
reinem Eisen, metallischen Legierungen und Ferrit ohnehin fließend.

Die wesentliche Gemeinsamkeit von MPP- und Eisenpulver-Materialien (und 
der Unterschied zu Ferrit) besteht darin, daß sie beide aus fein 
gemahlenem magnetischen Material bestehen, das wiederum in eine Matrix 
aus magnetisch inaktivem Material eingebettet ist.

Ferrit wird zwar auch gemahlen, anschließend aber gesintert. Hier 
enfällt also die formgebende Matrix. Und damit auch der verteilte 
Luftspalt.


XL

Hallo Alex,
kennst Du den Mini-Ringkern-Rechner? Eine nettes Tool und hat mir in 
einigen Sachen weitergeholfen.

http://www.dl5swb.de/html/mini_ringkern-rechner.htm

Gruss Klaus.

Wow, das ist ja mal Resonanz. Vielen dank für die zahlreichen Antworten. 
Also dann wollen wir mal. fingerknacksen

@falk
> Klingt auch recht viel, wo hast du die Zahlen her?
Von der Amidon webside zusammen gesucht. Die meisten Sachen stehen hier: 
http://www.amidon.de/contents/de/d584.html

@Axel
> Du müßtest schon sagen, bei wieviel Prozent der nominellen Permeabilität
> du den Kern als gesättigt ansehen würdest.
90% maximal 80%. Ich dimensioniere lieber drastisch über.

> Außerdem mußt du noch wissen, bei welcher Frequenz. Das ist nämlich
> häßlich frequenzabhängig.
Das sollte kein Problem sein, der Großteil wird sich im Audiospektrum 
befinden.

Nun noch um das Geheimnis zu lüften: Der Zweck. Es geht mal wieder um 
die letzte Phase meiner Class D Endstufe. Um genau zu sein um den 
Ausgangsfilter.
Der Plan steht schon und das einseitige layout ist auch schon fertig. 
Die Teile sind am Montag bestellt.
Leider ist mir aufgefallen, dass die Endstufe doch deutlich mehr 
Leistung entwickelt als zuerst geplant. Als Versorgung kommen +-110V 
rein. An 8Ohm sind das 6kW Peak und 3kW Sinus. Die Ströme ergeben sich 
zu +-13,75A. Das schafft die Endstufe an sich locker. Nur der 
Ausgagsfilter nicht.
Kritisch ist eben die Spule, die ich zuerst ausgesucht hatte. Ich habe 
den Filter auf 10µH und 6µF dimensioniert. Der thread ist aus der Idee 
entstanden einen Kern nachzukaufen und eben ein paar Windungen Kupfer 
drum zu hämmern.
Allerdigns hatte ich heute noch eine neue Idee. 10µH kriegt man auch 
recht schnell mit einer Luftspule zusammen. Vorteile wären, dass ich 
keinen Kern brauche und dieser desswegen auch nicht sättigen kann.

Seht ihr Nachteile?
Thor

@  Alex S. (thor368)

>> Klingt auch recht viel, wo hast du die Zahlen her?
>Von der Amidon webside zusammen gesucht. Die meisten Sachen stehen hier:
>http://www.amidon.de/contents/de/d584.html

Urgs, der Brechreiz kommt wieder hoch. Grausiges Layout, viel 
pseudotechnisches Geblubber. Den Zahlen traue ich wenig.

>rein. An 8Ohm sind das 6kW Peak und 3kW Sinus. Die Ströme ergeben sich
>zu +-13,75A. Das schafft die Endstufe an sich locker. Nur der
>Ausgagsfilter nicht.
>Kritisch ist eben die Spule, die ich zuerst ausgesucht hatte. Ich habe
>den Filter auf 10µH und 6µF dimensioniert.

Also willst du eine 10µH Spule für 15A wickeln? Dann rechne, siehe 
Spule.

>Allerdigns hatte ich heute noch eine neue Idee. 10µH kriegt man auch
>recht schnell mit einer Luftspule zusammen. Vorteile wären, dass ich
>keinen Kern brauche und dieser desswegen auch nicht sättigen kann.

Kann man machen, kostet aber ordentlich Bauvolumen und 
Kupferquerschnitt.

@  Wilhelm; DK4TJ (Gast)

>kann man da Leitungsübertrager drauf wickeln??

Worauf? Amidon Ringkerne? Sicher, warum nicht?
Zumal man dann auch bekannte Daten hat, den Rest macht der 
Ringkernrechner.

> Urgs, der Brechreiz kommt wieder hoch. Grausiges Layout, viel
> pseudotechnisches Geblubber.
Da stimme ich dir ganz zu.

> Also willst du eine 10µH Spule für 15A wickeln? Dann rechne, siehe
> Spule.
Stell dir vor, das war mein Plan. Nur fehlt mir die 
Sättigungsflussdichte B_max für die Kerne.

Thor

@  Alex S. (thor368)

>Stell dir vor, das war mein Plan. Nur fehlt mir die
>Sättigungsflussdichte B_max für die Kerne.

Ich würde mit den Standardwerten von 0,5T für Eisenpulver rechnen. Im 
schlimmsten Fall wird dein Kern größer als nötig, so what.

http://www.micrometals.com/images/curves/ACFLUX.html

Naja, das sieht mir eher so aus, als ob bei ca. 0,5T (=5000 Gaus) das 
Maximum erreicht wird, teilweise sogar noch weiter unten.

Q.E.D.