Hallo,
im Anhang das Datenblatt einer Drossel.
Wenn man bei mouser sucht, findet man diese Drosel unter 0,7mH. Wenn man
sich das Datenblatt dann anguckt, steht dort 2x0.7mH. Heißt also dann
Common Mode sind 0,35mH und Differential Mode sind 1,4mH? Oder wie hat
man das zu verstehen? Wie kommt man auf die 0.7mH? (Nur eine der beiden
Wicklungen nutzten?
Zudem frage ich mich, was mit der Rated Voltage gemeint ist. Die
Spannung die max. über der Spule abfallen darf. Bei einem
Hochsetzsteller kann das ja schonmal einiges an Spannung sein. Oder ist
mit der Spannung etwas anderes gemeint?
Auf der Website von Würth habe ich gesehen, dass die Spulen bis 5kHz
eingesetzt werden soll. Wenn man sich das Bodediagramm anguckt, kann man
im Diff. Mode auch gut bis 1MHz ohne große Dämpfung takten. Könnt ihr
mir erklären, was es damit auf sich hat?
Bei einer Gleichtaktdrosseln sind beide Wicklungen fest gekoppelt. Sie
verhält sich exakt wie ein Transformator mit dem Übersetzungsverhältnis
1:1.
Also mißt Du an jeder einzelen Wicklung die angegebenen 0,7mH.
Meine Glaskugel sagt mir, dass Du vorhast dieselbe in einem
Schaltnetzteil als Speicherdrossel zu verbauen. Das kannst Du getrost
vergessen, zwischen Speicher- und Gleichtaktdrossel liegen Welten.
@Gstbeitrag (Gast)
>Wenn man bei mouser sucht, findet man diese Drosel unter 0,7mH. Wenn man>sich das Datenblatt dann anguckt, steht dort 2x0.7mH. Heißt also dann>Common Mode sind 0,35mH
Ja, wenn man beide Wicklungen parallel schaltet.
>und Differential Mode sind 1,4mH?
Nö, denn bleibt nur die Streuinduktivität übrig, welche typisch bei 1-2%
liegt.
>man das zu verstehen? Wie kommt man auf die 0.7mH? (Nur eine der beiden>Wicklungen nutzten?
Ja.
>Zudem frage ich mich, was mit der Rated Voltage gemeint ist. Die>Spannung die max. über der Spule abfallen darf.
Nö, das ist die zulössige Dauerisolationsspannung zwischen den beiden
Wicklungen.
> Bei einem>Hochsetzsteller kann das ja schonmal einiges an Spannung sein.
Vergiss es!
https://www.mikrocontroller.net/articles/Spule#Beispiele_geeigneter_Spulen_f.C3.BCr_Schaltregler>Auf der Website von Würth habe ich gesehen, dass die Spulen bis 5kHz>eingesetzt werden soll. Wenn man sich das Bodediagramm anguckt, kann man>im Diff. Mode auch gut bis 1MHz ohne große Dämpfung takten. Könnt ihr>mir erklären, was es damit auf sich hat?
Gleichtaktdrosseln nutzt man bei Netzeingängen, DC-Eingängen oder
differentiellen Ausgängen zu Dämpfung von Gleichtaktstörungen. Mal ganz
sicher NICHT für Schaltregler als Speicherelement oder Trafo. Das darf
nur McGyver.
Mark S. schrieb:> Meine Glaskugel sagt mir, dass Du vorhast dieselbe in einem> Schaltnetzteil als Speicherdrossel zu verbauen. Das kannst Du getrost> vergessen, zwischen Speicher- und Gleichtaktdrossel liegen Welten.
Kannst du eine Speicherdrossel mit 0,7mH/12A vorschlagen? Bei mouser und
digikey habe ich geguckt, aber findet nur 100uH für > 12A
Gstbeitrag schrieb:> Kannst du eine Speicherdrossel mit 0,7mH/12A vorschlagen? Bei mouser und> digikey habe ich geguckt, aber findet nur 100uH für > 12A
Das liegt einfach daran, dass Deine gewünschte Speicherdrossel ein
Riesenklotz wird, sowas gibt es kaum von der Stange.
Die Spule ist mit 700uH zu groß. Ziel wäre es eine 150uH zu verwenden.
Zum einen könnte ich mehrphasig aufbaun um den Strom der durch die Spule
fließt zu halbieren. (2 phasig) zum andern könnte ich mit der
Taktfrequenz hoch um eine kleinere Induktivität zu benötigen. Wenn ich
aber mit der Taktfreqenz hoch gehe, steigen auch die Verluste. Das würde
ich durch Parallelschalten von zwei Transistoren lösen. Sprich die
Verlustleistung teilt sich ungefähr auf die beiden Transistoren auf. Nun
ist die Frage, ob es weitere Möglichkeiten gibt, die Induktivität zu
verringern.
Falk B. schrieb:> Wenn man>>sich das Datenblatt dann anguckt, steht dort 2x0.7mH. Heißt also dann>>Common Mode sind 0,35mH>> Ja, wenn man beide Wicklungen parallel schaltet.
Nö, Du hast dann nur zwei Drähte parallel.
hinz schrieb:> Deutlicher: was für einen Schaltregler willst du denn bauen?> (Spannungen und Leistung)
Hochsetzsteller
Eingang:
I = 10A
U = 300V bis 470V
Ausgang:
U = 480V
Leistung max 4kW
Vorsicht vor Denkfehlern: Das Parralelschalten der zwei identischen im
gleichen Wickelsinn aufgebrachten Wicklungen führt dazu; dass es bei der
Induktivität einer einzigen Wicklung bleibt.
Gstbeitrag schrieb:> Hochsetzsteller>> Eingang:> I = 10A> U = 300V bis 470V>> Ausgang:> U = 480V>> Leistung max 4kW
In der Liga spielst du noch lange nicht. Backe zunächst kleinere
Brötchen.
ffje schrieb:> Vorsicht vor Denkfehlern: Das Parralelschalten der zwei> identischen im> gleichen Wickelsinn aufgebrachten Wicklungen führt dazu; dass es bei der> Induktivität einer einzigen Wicklung bleibt.
Und bei Reihenschaltung gibts Faktor 4.
hinz schrieb:> In der Liga spielst du noch lange nicht. Backe zunächst kleinere> Brötchen.
Was hat das eine mit dem anderen zutun? Meine Frage geht darum, wie man
die Induktivität verringern kann. Ob das (4kW) meine Liga ist oder
nicht, lass meine Sorge sein.
Gstbeitrag schrieb:> hinz schrieb:>> In der Liga spielst du noch lange nicht. Backe zunächst kleinere>> Brötchen.>> Was hat das eine mit dem anderen zutun? Meine Frage geht darum, wie man> die Induktivität verringern kann. Ob das (4kW) meine Liga ist oder> nicht, lass meine Sorge sein.
Alles klar.
Gstbeitrag schrieb:
>Meine Frage geht darum, wie man>die Induktivität verringern kann.
Um weniger Induktivität zu haben braucht
eine Spule nur weniger Windungen.
Wie hoch soll den die Induktivität sein?
Und als was soll die Spule Arbeiten,
als Trafo oder als Speicherdrossel?
Als Speicherdrossel ist die oben gezeigte Spule
völlig ungeeignet, die ist zum Entstören gedacht,
die würde als Speicherdrossel ganz schnell in die
Sättigung kommen.
>Ob das (4kW) meine Liga ist oder>nicht, lass meine Sorge sein.
Ich glaube du hast keine richtige Vorstellung
was 4kW sind, daß sieht man an der Auswahl der
oben gezeigten Spule.
Falk B. schrieb:>>Wenn man bei mouser sucht, findet man diese Drosel unter 0,7mH. Wenn man>>sich das Datenblatt dann anguckt, steht dort 2x0.7mH. Heißt also dann>>Common Mode sind 0,35mH>> Ja, wenn man beide Wicklungen parallel schaltet.
Nein, dann hätte die eine Zweidrahtwicklung 0,7mH, exakt wie eine der
Wicklungen zuvor. Wickelsinn beachten, sonst nur noch Streuinduktivität.
>>und Differential Mode sind 1,4mH?>> Nö, denn bleibt nur die Streuinduktivität übrig, welche typisch bei 1-2%> liegt.>>>man das zu verstehen? Wie kommt man auf die 0.7mH? (Nur eine der beiden>>Wicklungen nutzten?>> Ja.>>>Zudem frage ich mich, was mit der Rated Voltage gemeint ist. Die>>Spannung die max. über der Spule abfallen darf.>> Nö, das ist die zulössige Dauerisolationsspannung zwischen den beiden> Wicklungen.>>> Bei einem>>Hochsetzsteller kann das ja schonmal einiges an Spannung sein.>> Vergiss es!>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Spule#Beispiele_geeigneter_Spulen_f.C3.BCr_Schaltregler>>>Auf der Website von Würth habe ich gesehen, dass die Spulen bis 5kHz>>eingesetzt werden soll. Wenn man sich das Bodediagramm anguckt, kann man>>im Diff. Mode auch gut bis 1MHz ohne große Dämpfung takten. Könnt ihr>>mir erklären, was es damit auf sich hat?>> Gleichtaktdrosseln nutzt man bei Netzeingängen, DC-Eingängen oder> differentiellen Ausgängen zu Dämpfung von Gleichtaktstörungen. Mal ganz> sicher NICHT für Schaltregler als Speicherelement oder Trafo. Das darf> nur McGyver.
Korrekt verschaltet ist eine CMC dann, wenn für Ströme in bestimmter
Richtung ("oben je gegensätzlich zu unten") so gut wie ungehindert
durchkommen.
Eine Art magnetische Antiseriellschaltung verhindert die Magnetisierung.
Der "obere" Strom ist die meiste Zeit identisch hoch wie der untere, und
über die gleiche Windungszahl bei gleichem Strom (auch zeitgleich) wird
der magnetische Fluß nahe Null bleibt. Der Effekt träte bei jeder gek.
Drossel auf - nur häufig nicht erwünschterweise, und ohne gleiche
Windungszahl (beim wie gesagt identischen Strom) auch nicht zur
Auslöschung der Magnetisierung führend.
CM (Common Mode) Störungen hingegen werden, da sie diese Voraussetzung
nicht erfüllen (Strom "oben" wie "unten" immer gleichzeitig "nach
rechts" oder "links"), den vollen Induktivitätswert zu spüren bekommen.
Und die "mag" nichts außer DC. Hohe Dämpfung von hochfrequenten bzw.
transienten Signalen ist die Folge.
Die DMC (Differential Mode Choke) ist anders - sie muß die im selbst
differentiell fließenden Laststrom überlagerten Störsignale dämpfen, und
wird gezwungenermaßen beidseitig in die gleiche Richtung
magnetisiert.... und das vom Laststrom und den Störungen.
Deshalb sieht auch das Schaltsymbol exakt "verdreht" aus zu einer CMC.
Bei einer CMC wird mit einem Kreis (oder auch nur einer fortlaufenden
Linie mit zwei 90° Winkeln) die Relation der Wicklungen in der
Verschaltung gekennzeichnet (oben versus unten "entgegengesetzt"), eine
DMC wird aber mit einem Z (oben und unten "gleich ausgerichtet")
dargestellt.
Die verbindende Linie stellt natürlich in beiden Fällen den
geschlossenen magnetischen Kreis dar. Der manchmal verwendete Kreis bei
CMC- Symbolen ist also schon richtig (allerdings sind CMCs m.W. der
einzige Fall, wo ein solcher Anwendung findet / auf praktische und
einprägsame(re) Weise finden kann).
Beide sind nützliche Schaltungstricks, denn einzelne Induktivitäten auf
einzelnen Kernen müßte man viel, viel größer dimensionieren, um das zu
erreichen, was diese gekoppelten Drosseltypen können. In Verbindung mit
den Kondensatoren entsteht verblüffend hohe Störsignalunterdrückung
schon auf kleinem Raum.
Übrigens kann man sogar einstufige Filter, mit nur einer Drossel,
wirksam gegen beide Typen Störung auslegen - denn zum Glück ist oft der
Gegentakt-Störpegel schon über die (ausreichend dimensionierte)
Streuinduktivität einer Gleichtaktdrossel ausreichend zu dämpfen.
Die tut nicht für deinen Zweck - du möchtest vermutlich ein
Schaltnetzteil bauen.
Neben den extrem hohen Kernverlusten gibts nämlich weitere Probleme:
Die Drossel hat mitnichten 10A Sättigungsstrom, sondern nur sehr, sehr
wenig.
Das liegt daran, dass der Kern im Normalfall überhaupt nicht
aufmagnetisiert wird, sondern als Common-Mode-Drossel betrieben wird.
Die durch die Wicklungen verursachten Flüsse heben sich im Kern auf.
Daher muss der Kern gar keine hohe Flussdichte verkraften, und es kann
ein kleiner Kern verwendet werden.
Nur wenn eine Gleichtaktstörung auftritt, wird der Kern aufmagnetisiert.
D.h. die 10A-Angabe bezieht sich ausschließlich auf das Kupfer, und
schon vermutlich um 1A wird das Ding in Sättigung treiben. Hab sowas
schon probiert ;-)
Man sieht das schon an der Größe - eine 10A 700µH-Drossel ist sehr viel
größer.
Wenn du also 1mH und 10A benötigst, musst du dir eine Speicherdrossel
besorgen.
Wie löst man das?
Billiger und einfacher ist es, die Schaltfrequenz zu erhöhen. 10µH 10A
gibts in 13x13mm für <1€.
Gstbeitrag schrieb:
>Common Mode sind 0,35mH und Differential Mode sind 1,4mH?
Das wäre nur der Fall, bei zwei getrennten Spulen die
sich gegenseitig magnetisch nicht beeinflussen.
Ansonsten ändert sich die Induktivität mit dem Quadrat
der Windungszahlen. Aber als Speicherdrossel ist diese
Spule hier sowieso nicht geeignet, ist ja schon
geschrieben worden.
hinz schrieb:> Alles klar.
Das gitbs hier alle paar Wochen, und kein einziges Projekt wurde je
vollendet.
Aber probieren wirs doch mal:
Warum solche Drosseln kaum von der Stange zu bekommen sind, hat den
Grund, dass man sie selber auslegt. Weil Groß teuer ist, und man das
daher recht genau machen muss um keine unsinnig hohen Kosten zu haben.
Daher schnappt man sich einen Katalog für Ferritkerne und wählt sich
einen passenden Kern aus.
Hier kann man mal anfangen:
https://www.ferroxcube.com/en-global
Natürlich setzt das voraus, dass man GENAU weiß, was man braucht. Das
setzt voraus, dass man seine Leistungselektronik kennt. Um die
auszulegen, benötigt man eine Vorstellung davon, wie realistische
Induktivitäten aussehen.
Nicht ganz einfach?
Genau. Darum sollte man kleiner anfangen.
