Fertige AC Spule gesucht, 10A, 200kHz, 200uH

http://www.fastrongroup.com/series/81/findProducts

Zwei Stück Würth 744156 parallel

Schurter dkih 3252 40 d 5

Deshalb macht man Spannungswandler mit hohen Strömen gerne mehrphasig...

Hi,
und vielen Dank an euch alle.

ArnoR schrieb:
> http://www.fastrongroup.com/series/81/findProducts

Die Drossel sieht sehr interessant aus, aber eine Frage hätte ich noch:
Das Material ist Iron Dust, und meiner Recherche nach sind Pulverkerne 
sehr verlustbehaftet, sobald man in höhere Schaltfrequenzen geht. Weißt 
du, ob 200kHz bereits zu viel sein könnten, wenn man von einem 20%igen 
(+-1A Ripple bei 10A) Rippel ausgeht?

Ansonsten hätte ich an einen Ferritkern gedacht - kann die Verluste 
zwischen Ferrit und Pulverkern allerdings schwer abschätzen (DC Kupfer 
vs. AC Kupfer vs. Kernverluste)

Vielen Dank,
Alex

Alex schrieb:
> Weißt
> du, ob 200kHz bereits zu viel sein könnten, wenn man von einem 20%igen
> (+-1A Ripple bei 10A) Rippel ausgeht?

Ich weiß auch nicht welche Kernmaterialien da verbaut werden. Aber mit 
Drahtdurchmesser, Wicklungswiderstand und Kernmaßen (Amidon-Tabelle) 
kann man die Windungszahl berechenen und damit den AL-Wert bzw. µ, und 
so auf das Material schließen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Pulverkern#Eisenpulverkerne
http://www.amidon.de/contents/de/d491.html

Alex schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> http://www.fastrongroup.com/series/81/findProducts
>
> Die Drossel sieht sehr interessant aus, aber eine Frage hätte ich noch:
> Das Material ist Iron Dust, und meiner Recherche nach sind Pulverkerne
> sehr verlustbehaftet, sobald man in höhere Schaltfrequenzen geht. Weißt
> du, ob 200kHz bereits zu viel sein könnten, wenn man von einem 20%igen
> (+-1A Ripple bei 10A) Rippel ausgeht?


die Frage ist zwar schon ein paar Tage alt, aber vielleicht schaut Alex 
ja doch nochmal rein. Ich hab noch eine ähnliche Eisenpulver-Spule in 
meiner Bastelkiste gefunden und mal über die Frequenz vermessen. 
(x-Achse ist Frequenz in kHz.)

konkret geht es um diese Spule hier: 
https://www.buerklin.com/default.asp?event=ShowArtikel%2865C334%29&context={%22subset%22%3a0%2c%22sel%22%3a%22P%22%2c%22patchid%22%3anull%2c%22taglist%22%3a[%22Bauelemente%2c+passiv%22%2c%22Induktivit%C3%A4ten%22%2c%22Speicherdrosseln%22]%2c%22pagecount%22%3a100}&l=d&jump=ArtNr_65C334&ch=9902)

Die ist für 6A bei 10kHz spezifiziert. Bei 200kHz liegt der ESR schon in 
der Gegend von 40Ohm - als Anhaltspunkt, was du an Verlusten erwarten 
darfst.

Thomas B. schrieb:
> Mag ja korrekt sein, aber diese Spule hat 0,4mH bei 6.3A

Und? der TO sucht 0,2mH bei 10A. Diesen genauen Wert hatte ich leider 
nicht in der Bastelkiste.

Alex hat in Beitrag "Re: Fertige AC Spule gesucht, 10A, 200kHz, 200uH" 
gefragt, ob der von Arno vorgeschlagene Eisenpuverkern bei 200kHz nicht 
zu viele Verluste macht. Genau darauf dient meine Messung als Antwort.

Hi Leute,
vielen Dank für eure Beiträge und sorry, dass ich die Tage abwesend war. 
Nun möchte ich gerne auf eure Beiträge näher eingehen:

Alfred B. schrieb:
> 200kHz / DeltaI +-1A zuviel? Das kommt auf Deine Wünsche bezüglich
> Verlusten an. Zuviel (thermisch) für die Drossel selbst ist das wohl
> kaum, aber natürlich sind Ferritkerne allgemein viel effizienter bei
> höheren Frequenzen.
"Zu viel" ist natürlich relativ und persönlich. Ein Bekannter von mir 
arbeitet mit einem Wechselrichter, der einen KoolMu Kern für sein LC 
Filter verwendet - Schaltfrequenz beträgt 50kHz. Seiner Berechnung nach 
tragen die Kernverluste maßgebend zu den Gesamtverlusten im Filter dazu 
bei. Auch lese ich aus App Notes, dass Pulverkerne eine kostenattraktive 
Lösung sind, allerdings größere Kernverluste aufweisen als z.B. Ferrite. 
Wie stark sich die Kernverluste bei +-1A Rippel bei 10A Spitzenstrom auf 
die Gesamtverluste auswirken, kann ich aufgrund mangelnder Erfahrung 
nicht beantworten.

> Da kommt´s auf mehreres an: Geht es um´s Volumen? Eisenpulver ergibt
> allgemein kleinere Bauform. Aber je kleiner man das will, um so
> wichtiger wird die Anbindung an den Kühlkörper. Oder willst Du möglichst
> wenig Verluste? Dann wären Ferrite die Wahl.
Idealerweise möglichst wenige Verluste, um einen höhen 
Gesamtwirkungsgrad zu haben.
> Selbst wickeln ist übrigens schon eine gute Idee, vor allem bei der
> Verwendung von Ferrit: Man kann HF-Litze benutzen, auch, weil man mehr
> andere Kernformen zur Auswahl hat. Das senkt die Verluste weiter, und
> man findet trotz des höheren Volumens oftmals eine gut in beengtere
> Verhältnisse zu integrierende Kernform. Mal ganz davon abgesehen, daß
> man bei einer selbstgewickelten Drossel auch die Wicklung an die
> Bedürfnisse anpassen kann.
Das stimmt. Und grundsätzlich hätte ich auch Lust, eine Drossel selbst 
zu wickeln. Allerdings würde ich im ersten Schritt aus Zeitgründen auf 
eine fertige Lösung ausweichen.

> Siehst Du - ein Roman. Alles hat immer Vor- und Nachteile. Deshalb heißt
> es immer, man soll auch bei scheinbar simpelsten Fragen die ganzen
> Spezifikationen dazuschreiben... ;-)
Okay, hier die ganzen Spezifikationen:
Ein dreiphasiger Wechselrichter, 230V/50Jz und 1.5kW am Ausgang. Bei 
sowohl 16kHz und 32kHz Schaltfrequenz läuft alles wunderbar. Jetzt geht 
es darum, die Leistungshalbleiter mit 200kHz zu takten, und zu 
verifizieren, dass sie selbst bei diesen (hohen) Schaltfrequenzen nicht 
zu heiß werden. Bei 200kHz kann das LC Filter natürlich wesentlich 
kleiner ausgelegt werden - meiner Berechnung nach eben 200uH, die ich 
suche.

Achim S. schrieb:
> die Frage ist zwar schon ein paar Tage alt, aber vielleicht schaut Alex
> ja doch nochmal rein. Ich hab noch eine ähnliche Eisenpulver-Spule in
> meiner Bastelkiste gefunden und mal über die Frequenz vermessen.
> (x-Achse ist Frequenz in kHz.)
>
> konkret geht es um diese Spule hier:
> https://www.buerklin.com/default.asp?event=ShowArt...)
>
> Die ist für 6A bei 10kHz spezifiziert. Bei 200kHz liegt der ESR schon in
> der Gegend von 40Ohm - als Anhaltspunkt, was du an Verlusten erwarten
> darfst.
Vielen Dank für deinen Beitrag und das Teilen deiner Ergebnisse. Ich 
nehme an, dass du die Spule mit einem Impedanz-Analyzer vermessen hast? 
Wäre interessant zu erörtern, was genau die Messung aussagt (nicht, dass 
ich deine Ergebnisse in Frage stellen möchte, aber bezieht sich ESR auf 
Kernverluste oder die AC Verluste, die mit dem Quadrat des AC-Anteil des 
Stromes multipliziert werden?).
Falls letzteres zutrifft, sind die 40Ohm grundsätzlich nicht slimm, weil 
nur der AC Anteil des Stromes mit den 40Ohm verrechnet wird. Ne FFT hat 
ergeben, dass der AC Anteil des Stromes lediglich 0.2A beträgt. Insofern 
wäre das locker verkraftbar.

Ich finde die von dir vorgeschlagene Drossel ziemlich interessant, 
sofern meine obige Argumentation gültig ist. Single layer Toroids 
gefallen mir gut, damit die AC Kupferverluste niedrig bleiben.

Thomas B. schrieb:
> Geht das jetzt hier um Entstördrosseln oder Speicherdrosseln
> als Ripplefilter?
> Der TO schrieb was von 200kHz Taktfrequenz, dann denke ich eher an
> Ripplefilter.
Es geht um eine Speicherdrossel als Rippelfilter.
> Oder habe ich jetzt den ganzen Thread falsch verstanden?
Sorry, falls ich mich zu ungenau ausgedrückt habe. Ich werde versuchen, 
in Zukunft klarer zu schreiben.


Gruß,
Alex

Alex schrieb:
> Ich
> nehme an, dass du die Spule mit einem Impedanz-Analyzer vermessen hast?

sowas in der Art.

Alex schrieb:
> aber bezieht sich ESR auf
> Kernverluste oder die AC Verluste, die mit dem Quadrat des AC-Anteil des
> Stromes multipliziert werden?).

Es ist der Realteil des komplexen Widerstands bei der jeweiligen 
Frequenz. Wie sich sich der Wirkwiderstand in Kupfer- und Kernverluste 
aufteilt sieht man dem gemessenen Z nicht an. Aber aufgrund der 
Impedanz bei niedrigeren Frequenzen würde ich mal darauf tippen, dass 
die Verlustleistung der 200kHz-Komponente im wesentlichen den 
Eisenpulverkern betrifft.

Und ja: du musst die 40Ohm mit dem Quadrat von I_rms des Ripples 
multiplizieren, um die Verlustleistung zu erhalten. (Plus die 10A 
mittlerem Strom zu Quadrat am DC-Widerstand).