Moin moin, ich möchte für einen SEPIC Converter eine gekoppelte Induktivität wickeln. Dafür habe ich mir einen Ferroxcube TN25/15/10 mit dem Kernmaterial 3F3 besorgt. - der ist schön Groß und mein Lackdraht hat mit 1,25mm² auch einiges an Dicke Nach meinen Berechnungen brauche ich für 150µH gute 10 Windungen pro Hälfte. Das ist auch kein Problem, die 10 Windungen füllen den Kern zu gut 1/3 und die LCR Messbrücke misst auch einen Treffern, was die Induktivität angeht. Aber jetzt meine eigentliche Frage: Ich will ja wie gesagt eine gekoppelte Induktivität wickeln - aber wie wickle ich die zweite Spule auf den selben Kern? Bifilar zur ersten oder sollte ich die erste Wicklung wieder entfernen und beide Wicklungen parallel aufwickeln? Vielen Dank
Dir ist klar, das so ein Kern ohne Luftspalt schnell in Sättigung geht?
hinz schrieb: > Dir ist klar, das so ein Kern ohne Luftspalt schnell in Sättigung geht? Nein! Was heißt das genau?
Frager schrieb: > wie wickle ich die zweite Spule auf den selben Kern? > Bifilar zur ersten oder sollte ich die erste Wicklung > wieder entfernen und beide Wicklungen parallel aufwickeln? Je nach dem, wie eng verzahnt (bifilar heisst für mich parallel aufwickeln, also ein Draht A und ein Draht B und wieder ein Draht A und ein Draht B in jeder Lage nebeneinander, oder 2-lagig eine Lage mit 10 Windeungen A und eine Lage mit 10 Windungen B dadrüber oder nebeneinander heisst 5 Windungen A, dann A in der zweiten Lage zurück und daneben auf den freien Kern 5 Windungen B und B auf der zweiten Lage zurück wie man es auch bei einem Kern mit 2 Kammern machen würde) man die Windungen wickelt, um so schlechter wird die Kopplung, aber auch die Koppelkapazität sinkt. Bei Sepic ist die Koppelkapazität und Isolation aber wohl egal, also kannst du bifilar wickeln.
MaWin schrieb: > Bei Sepic ist die Koppelkapazität und Isolation aber wohl egal, also > kannst du bifilar wickeln. Man kann sich das Ganze auch komplett sparen. Der SEPIC funktioniert auch mit zwei völlig separaten Drosseln. Die Energieübertragung erfolgt über den Koppelkondensator. Wenn der TO da 1.25 qmm dicken Draht vorgesehen hat, schätze ich mal, daß er so um die 10..12 Ampere fließen lassen will - aber dazu passen 150 µH überhaupt nicht (wenn man Kleinspannung voraussetzt). Also bitte ein paar nähere Informationen. Drosseln für SEPIC gibt's auch fertig bei Würth. W.S.
Frager schrieb: > hinz schrieb: >> Dir ist klar, das so ein Kern ohne Luftspalt schnell in Sättigung geht? > > Nein! > Was heißt das genau? Dass du wohl einen für deinen Zweck ungeeigneten Kern gekauft hast. Wenn Ringkern, dann brauchst du einen Metallpulverkern. Ansonsten nimm halt einen Ferritkern mit Luftspalt, z.B. ETD.
Angehängte Dateien:
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Versuch_1.jpg
190 KB
W.S. schrieb: > Also bitte ein paar nähere Informationen Vin: 15-22Vdc Vout: 28Vdc Iout: 2A fsw: 100kHz Im Anhang mal ein neuer Versuch. 2 Bündel zu je 4x0,4mm Durchmesser nebeneinander auf einem Kern. Wäre das so in etwa okay?
Frager schrieb: > Nach meinen Berechnungen brauche ich für 150µH gute 10 Windungen Nochmal rechnen, es sind nur 9Wdg. Frager schrieb: > hinz schrieb: >> Dir ist klar, das so ein Kern ohne Luftspalt schnell in Sättigung geht? > > Nein! > Was heißt das genau? Das heißt, dass der Kern bei 9Wdg und 1A eine Flussdichte von 340mT hat -> Ende Gelände.
hinz schrieb: > Wozu dann SEPIC? Kurzschlussfestigkeit der Versorgungquelle. Bei einem Boost wäre durch die Diode die Quelle direkt mit der Last verbunden.
Nö. Guck doch bitte mal bei Würth nach SEPIC. Da gibt es eine ganze Breitseite von Speicherdrosseln für alle möglichen Fälle. http://katalog.we-online.de/de/pbs/WE-DD/744870220 Aber was mich bei deinen Angaben stutzig macht, ist Vin 15..22V und Out 28 Volt. Da geht doch ein simpler StepUp viel besser. Nen SEPIC nimmt man nur, wenn man: 1. die Ausgangsspannung im selben Bereich hat wie die Eingangsspannung oder 2. den Ausgangskreis bei ausgeschaltetem Wandler galvanisch von der Eingangsspannung trennen will. W.S.
ArnoR schrieb: > Das heißt, dass der Kern bei 9Wdg und 1A eine Flussdichte von 340mT hat > -> Ende Gelände. Okay. Und wie berechne ich das?
Frager schrieb: > ArnoR schrieb: >> Das heißt, dass der Kern bei 9Wdg und 1A eine Flussdichte von 340mT hat >> -> Ende Gelände. > > Okay. Und wie berechne ich das? B = µ_0 µ_r I * n / l µ_r, l und B_max stehen im Datenblatt.
hinz schrieb: > B = µ_0 µ_r I * n / l > > µ_r, l und B_max stehen im Datenblatt. Ich versuch jetzt seit über einer Stunde "was" zu Stande zu bekommen - das erste mal ist wirklich schwer :-/ B wird im 3F3 Datenblatt ~440mT bei 25°C;10kHz;1200A/m bzw. ~370mT bei 100°C; 10kHz;1200A/m angegeben. - Im TN25/15/10 Datenblatt mit >=320mT und im 3F3 Datenblatt µ_r wird nicht gegeben, dafür aber µi mit 2000 +/-20% bei 25°C; <=10khz; 0,25mT und auch ein µa mit ~4000 bei 100°C; 25kHz; 200mT Mit l, so denke ich ist le (die effektive Länge) die ist laut TN25/15/10 Datenblatt mit 48,9mm angegeben ist gemeint. Könntest du mir jetzt sagen, wie ich auf den benötigten Flussdichte komme? PS. Datenblätter hängen an... Vielen Dank!
Das mit dem Luftspalt lässt sich auch lösen, indem man mit nem dünnen Sägeblatt in den Ringkern reinsägt. Für nen Sperrwandler hab ich das mal so gemacht, mit ner alten Drossel aus nem PC NT.
Sascha_ schrieb: > Das mit dem Luftspalt lässt sich auch lösen, indem man mit nem > dünnen > Sägeblatt in den Ringkern reinsägt. > > Für nen Sperrwandler hab ich das mal so gemacht, mit ner alten Drossel > aus nem PC NT. Du erzählst entweder ein Märchen, oder du hast einen Spalt in einen Metallpulverkern gesägt, bei dem das gar nicht nötig gewesen wäre.
Frager schrieb: > B wird im 3F3 Datenblatt ~440mT bei 25°C;10kHz;1200A/m bzw. ~370mT bei > 100°C; 10kHz;1200A/m angegeben. - Im TN25/15/10 Datenblatt mit >=320mT Du wisst da eh nicht zu nah ran. Je nach Arbeitsfrequenz nutzt man 0,05 bis 0,2 T. > µ_r wird nicht gegeben, dafür aber µi mit 2000 +/-20% bei 25°C; <=10khz; > 0,25mT und auch ein µa mit ~4000 bei 100°C; 25kHz; 200mT Rechne erst mal mit Raumtemperatur. Und das ist natürlich µ_r. > Mit l, so denke ich ist le (die effektive Länge) die ist laut TN25/15/10 > Datenblatt mit 48,9mm angegeben ist gemeint. Zeile verrutscht! Und du musst natürlich 0,0602m einsetzen.
Frager schrieb: > Könntest du mir jetzt sagen, wie ich auf den benötigten Flussdichte > komme? Gar nicht. Die Flußdichte wird nicht benötigt, sondern stellt sich auf Grund der magnetischen Feldstärke (H in A/m) und der Permeabilität µ des Kernmaterials ein. Die Permabilität wird üblicherweise als ein Vielfaches der Vakuum-Permeabilität µ0 angegeben. Das ist dann eine dimensionslose Zahl, meist µr genannt. Für dein 3F3 Material ist die Permeabilität stark temperaturabhängig. Bei Raumtemperatur ist µr=2000, bei 100°C ist µr~=4000. Deswegen die zwei Angaben im Datenblatt. Zurück zur Flußdichte: der Zusammenhang zwischen Feldstärke und Flußdichte ist für die meisten Kernmaterialien nichtlinear (außer für Vakuum/Luft). Die Flußdichte nimmt bei steigender Feldstärke irgendwann nicht mehr weiter zu, sondern nähert sich einem Grenzwert an. Das Kernmaterial geht in Sättigung; der wirksame Wert von µr geht zurück. Dieser Vorgang ist nicht abrupt, sondern schleichend. Deswegen kann man keinen festen Wert für die Sättigungsflußdichte angeben. Manche Hersteller geben den Wert an, bei dem µr auf 80% des Anfangswerts gesunken ist. Andere nehmen 50%. Dazu kommt noch, daß das Verhalten auch von der Frequenz abhängt. Aus elektrischer Sicht will man den Kern möglichst gar nicht in die Sättigung bringen, weil dann nämlich die Verluste steigen. Dann braucht man sehr große und teure Kerne. Aus ökonomischer Sicht wählt man einen Kern so aus, daß er nur so weit in die Sättigung geht wie akzeptabel ist. Langer Rede kurzer Sinn: wenn bei der Auslegung von Schaltfrequenz und Strom ein Wert der Flußdichte herauskommt, der über der Sättigungs- flußdichte deines Kerns liegt, dann ist der Kern nicht geeignet.
Bei den Daten würde ich einen Sperrwandler machen. Hört sich irgendwie nach Solarmodul an. ;-)
noreply@noreply.com schrieb: > Hört sich irgendwie > nach Solarmodul an. ;-) Das wäre blöd, dann klappt das so einfach nicht.
hinz schrieb: > noreply@noreply.com schrieb: >> Hört sich irgendwie >> nach Solarmodul an. ;-) > > Das wäre blöd, dann klappt das so einfach nicht. No, das will ich nicht! Ich will aus einem Akku (4S LiFePo4) 28V bei bis zu 2A machen und das nach möglichkeit so, das ein Kurzschluss an der 28V Seite nicht bis zum Akku durchschlägt. Bei einem Boost Wandler wäre da ja die Diode, die selbst dann die Batterie Durchleitet, wenn der Regler "nichts" macht. Beim SEPIC ist ein Kondensator in Reihe, der nur Pulsartige Ströme fließen lassen kann. Ein Boostwandler, den ich zuvor benutzt habe, hat mir leider bei einem Kurzen die Akkus zur Kernschmelte gebracht - bzw. die Zuleitungen sind vor Hitze abgemantelt und haben dann den Akku hart kurz geschlossen und das noch vor dem Regler weil die Dioden einfach nicht kaputt gehen wollten...
hinz schrieb: > Sascha_ schrieb: >> Das mit dem Luftspalt lässt sich auch lösen, indem man mit nem >> dünnen >> Sägeblatt in den Ringkern reinsägt. >> >> Für nen Sperrwandler hab ich das mal so gemacht, mit ner alten Drossel >> aus nem PC NT. > > Du erzählst entweder ein Märchen, oder du hast einen Spalt in einen > Metallpulverkern gesägt, bei dem das gar nicht nötig gewesen wäre. Wenn es eine Drossel, d.h. ein Ferritkern, war, dann kann man das schon machen. Allerdings ist das 'n arges Würfelspiel oder einfach gut gemessen. Das dünne Sägeblatt halte ich auch nicht für so unwahrscheinlich. Das Material ist aber zugegebenermaßen sehr spröde und einen durchgängigen Schlitz zu sägen halte ich mithin für ein ziemliches Fingergeschick, mit einer Handsäge und einem so feinen Blatt. Ich bringe meine Drosselkerne mal zum Goldschmied fürs schlitzen.
Auch für Akkuentladung kann man Sperrwandler verwenden. Das beschriebene Problem mit "Kernschmelze" liegt aber an einer fehlenden Sicherung. ;-) Wenn der Schalttransitor dauerhaft auf 0 Ohm geht, braucht man sowas.
Erstmal ein Akkupack mit UVLO und Sicherung (ggf. elektronisch und selbstrückstellend falls man mit häufigen Kurzschlüssen rechnet) zu bauen erscheint mir auch etwas zielführender. Und da kannste dann ne beliebige Last dranhängen, zum Beispiel son Step Up Modul von China-Ebay.
Ich will aber auch etwas mit den Wandlern aus Interesse machen! Von daher habe ich zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen - bzw. habe ich vor dieses zu tun.
Naja, in dem Fall würde ich erstmal 2 ungekoppelte Induktivitäten verbauen, dann gucken wie das Verhalten ist (Oszi) und dann einen Ringkern mit Kupferlackdraht bewickeln und als gekoppelte Induktivität einsetzen. Schön eine Wicklung auf den linken Teil des Kerns und eine auf den rechten. Wicklungssinn beachten, rechte-Hand Regel.
Sascha_ schrieb: > Schön eine Wicklung auf den linken Teil des Kerns und eine auf den > rechten. Wicklungssinn beachten, rechte-Hand Regel. Also nicht so, wie ich oben schon fotografiert habe?
Ja, so habe ich sie ja auch gewickelt, nur das ich statt eines massiven Drahtes vier kleine parallel genommen habe - war doch einfacher zu wockeln als ein massiver.
Frager schrieb: > Ja, so habe ich sie ja auch gewickelt, nur das ich statt eines > massiven > Drahtes vier kleine parallel genommen habe - war doch einfacher zu > wockeln als ein massiver. Das kann ich bestätigen. Ausserdem: Skin Effekt. Aber was erwartest du denn für Ströme wenn du so viel Kupfer da draufpackst? Zu dem Foto: Da sind die Drahenden nicht zu erkennen. In welcher Richtung Strom da durchfließt, hängt ja davon ab welches Ende an Masse kommt. Das kann schon richtig sein.
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