LTSpice-Modellierung gekoppelter Spulen mit Sättigung

[Fethi M. (ernd)]

Hallo gemeinsam,

ich habe vor eine Zth-Messschaltung für die Temperaturbestimmung an 
parallelgeschalteten Leistungshalbleitern aufzubauen.
Hierfür würde ich dies gerne in LTSpice simulieren, um zu sehen, ob mein 
Vorhaben überhaupt realisierbar wäre.

Zur Idee selbst:

Da mein eingespeister Messstrom (ca. 10-100 mA) an parallel angeordneten 
Halbleitern eine von außen (ohne Strommessung) nicht erkennbare 
Aufteilung aufweist, und der Spannungsabfall ohnehin für alle Halbleiter 
gleich sein wird, habe ich mir Folgendes überlegt.
Durch schnell sättigbare Ferritkerne (sogenannte induktive Snubber oder 
Spike Killer) würde ich gerne den Messstrom gezielt durch einzelne 
Leistungshalbleiter jagen (zumindest im Einschaltmoment) und hierbei den 
Spannungsabfall messen.
Durch die gegensätzliche induktive Kopplung soll die Impedanz im zu 
messenden Pfad möglichst gering gehalten werden, während die anderen 
Pfade durch eine relativ hohe Induktivität "blockiert werden".

Jedoch fehlt mir die Idee, wie ich meine Induktivität auszulegen habe.
Zudem spielt die Sättigung während des eigentlichen Betriebs mit 
Laststrom (ca. 100 A) eine wichtige Rolle, da die Sekundärwicklungen 
jeweils im Leistungspfad liegen. Die Induktivitäten sollten das 
Schaltverhalten möglichst nicht beeinflussen.
Kann mir jemand Tipps geben, wie ich meinen Trafo am besten simulieren 
kann?

[Karren Karl (Gast)]

So ganz habe ich dein Problem nicht verstanden, aber in LTSpice kannst 
Induktivitäten ziemlich genau mit dem CHAN-Modell beschreiben.

Im CHAN-Modell kann man die materialspezifischen Parameter für das 
Kernmaterial eintippen und dann wird daraus die Induktivität simuliert. 
Ich hab damit ganz gute Erfahrungen gemacht. Hysterese soll damit auch 
funktionieren, aber benötigt habe ich es bisher noch nicht.

Folgende Parameter benötigst du dazu:
Hc=Koerzitivfeldstärke in A/m
Br=Remanenzflussdichte in Tesla
Bs=Sättigungsflussdichte in Tesla
Lm=magnetische Weglänge (ohne Luftspalt) in Metern
Lg=Luftspalt in Meter
A=magnetische Querschnittsfläche
N=Windungszahl

Diese Parameter findest du unter Umständen im Datenblatt.

Im Anhang siehst du den Spaß für das Material N87 für einen ETD Kern.

[Fethi M. (ernd)]

Zunächst einmal:
Danke für deine Antwort :)


Das eine derartige Lösung mit parallel angeordneter Hauptinduktivität 
existiert hatte ich bereits gelesen, aber ich habe leider noch keine 
Vorstellung davon, welchen Kern ich verwenden werde.
flux={L*Isat}*tanh(x/Isat) würde zunächst als Parameter auch völlig 
ausreichen.
Angenommen ich benötige einen Trafo mit 1:1 Verhältnis, 10uH 
Induktivität und definiere einen Sättigungsstrom Isat für die oben 
erwähnte Form, muss ich dann zu meinem idealen Transformator (20u : 20u) 
eine weitere sättigbare Induktivität mit 20u parallelschalten, so dass 
eine Gesamtinduktivität von 10u realisiert ist?

Da fehlt mir ein wenig das Gefühl dafür :)

[Karren Karl (Gast)]

Nachtrag: die realistischen 850µH kamen dann auch in der Simulation 
raus.

Wie man die Sache bei einem Trafo simuliert, weiß ich nicht.

[Helmut S. (helmuts)]

Hier mal ein Auszug von einem Modell für einen Netztrafo.
Einfachh mal die Werte anpassen und das Modell vereinfachen - 
Streukapazitäten und magnetische Verluste(Rparallel) entfernen.