Induktivität beim Schaltregler MC34063

[Igor M. (bastel-wastel)]

Guten Abend,

ich mach mich grad etwas in Sachen Schaltregler schlau.
Hab mir mal den MC34063 bei den "Standardbauelementen" rausgepickt.
Unter Anderem ist dort ja ein Link auf:
www.nomad.ee gegeben.
Dort kann man sich ja die Bauteilwerte für die Beschaltung ausgeben 
lassen.

Eines hat mich aber sehr verwirrt. Wenn man die Schaltung für einen 
höheren Ausgangsstrom berechnen lässt, wird die Induktivität der Drossel 
kleiner. Wieso? Ist laut dem Java-Script beim Step-up und Step-down so. 
Wenn ich den Strom sehr klein werden lasse, bekomme ich riesige 
Induktivitäten.

Rein vom logischen denken würde ich ja sagen: Je mehr Strom, desto mehr 
Energie muss die Drossel speichern.
Kann mir das jemand erläutern?


Gruß bastel


edit: Kann es sein, die Drossel hauptsächlich von der gewünschten 
Restwelligkeit abhängt?

[Benedikt K. (benedikt)]

Igor Metwet wrote:

> Rein vom logischen denken würde ich ja sagen: Je mehr Strom, desto mehr
> Energie muss die Drossel speichern.
> Kann mir das jemand erläutern?

Mehr Strom heißt, dass die Spule mehr Energie speichert, denn 
E=0,5*L*I². Um also die gleiche Energie zu speichern muss die Spule mit 
steigendem Strom kleiner werden.

> edit: Kann es sein, die Drossel hauptsächlich von der gewünschten
> Restwelligkeit abhängt?

Ja. Je kleiner die Spule, desto schneller wird diese "voll" oder "leer", 
desto schneller ändert sich also der Strom und somit ändern sich die 
Spannungsschwankungen am Ausgang.

[Igor M. (bastel-wastel)]

Ahh, vielen Dank.

Wenn ich mehr Strom übertrage, dann muss ich auch mehr Energie 
speichern.
Allerdings steigert sich die zu übertragende Energie mit P = U * I wobei 
I nur einfach eingeht. In der Formel für die Energie in der Drossel geht 
aber im Quadrat ein, daher muss L kleiner werden.
Richtig soweit?

Ok, jetzt das Problem:
Welche Induktivität wähl ich nun aus? Die für den Maximalen Strom? Die 
wäre ja relativ klein.
Oder:
Beim minimalen Strom mit der höchst zulässigen Restwelligkeit?

Gruß bastel

[Benedikt K. (benedikt)]

Eine größere Induktivität schadet eigentlich nie (wenn die Drossel den 
Strom abkann und die Verluste OK sind). Also besser zu groß als zu 
klein.

[mandrake (Gast)]

Vorsicht! Speicherdrosseln benötigen einen Luftspalt zum speichern.
Desweiteren gilt die Formel W = 1/2 L I² nur dann, wenn die Spule nicht 
in die  Sättigung getrieben wird (Betrieb im linearen Bereich der 
B-H-Kennlinie).

Schau doch mal hier rein, da sind noch ein paar Infos mehr:
Beitrag "Wirkungsgrad beim Schaltreger mit galv. Trennung (Flyback)"

[Igor M. (bastel-wastel)]

Hmm, eigentlich wollte ich eine Funkentstördrossel oder Ringkerndrossel 
von Reichelt nehmen. In den Datenblättern findet sich allerdings kein 
Luftspalt.
Kann ich eine Ringkerndrossel nehmen und selbst einen Luftspalt in den 
Kern schneiden?

[Benedikt K. (benedikt)]

mandrake wrote:
> Vorsicht! Speicherdrosseln benötigen einen Luftspalt zum speichern.

Allerdings sollte man Luftspalt mal genauer definieren. Die gelb/weißen 
Ringkerne die in PC Netzteilen verwendet werden, haben auch keinen 
echten Luftspalt, trotzdem fließen da >200W drüber...

[Andreas K. (a-k)]

http://de.wikipedia.org/wiki/Ringkern#Ringkerne_aus_Ferrit_oder_Pulverwerkstoffen

[Εrnst B. (ernst)]

Eisen/Ferrit-Pulver Ringkerne haben einen Luftspalt, der ist über den 
gesamten Ring verteilt. Der "Klebstoff", der die Eisenpartikel 
zusammenhält, ist dieser Luftspalt. Ansägen ist also unnötig.

Die Entstördrossel-Ringkerne von Reichelt sind, IIRC, aus dem 
Gelb-Weißen Amidon-Material, und bis ~75kHz gut für Schaltregler 
geeignet. (=> Datenblatt)
Also kein Problem diese mit dem 34063 zu verwenden.

Nur wenns aufs letzte Prozent Wirkungsgrad ankommt, gibts bessere (und 
teurere) Materialien. Dann sollte man aber auch nen anderen Chip 
verwenden.

[Igor M. (bastel-wastel)]

Ah, danke für eure Ausführungen - hat mir weitergeholfen.
Für billige Schaltregler sollte man also Kerne aus gesintertem Pulver 
nehmen.
Für gehobenere Ansprüche sind dann Kerne aus geschichteten Blechen mit 
einem (mit dem Auge erkennbaren) Luftspalt die bessere Wahl.
Korrigiert mich, falls ich was falsch ausgelegt habe.

Ein guter Wirkungsgrad ist zwar wichtig, allerdings geht es mir in 
erster Linie darum, mich mit Schaltreglern vertraut zu machen und 
verschiedene Testaufbauten zu erstellen.

Danke nochmal für eure Hilfe!

[Benedikt K. (benedikt)]

Igor Metwet wrote:
> Ah, danke für eure Ausführungen - hat mir weitergeholfen.
> Für billige Schaltregler sollte man also Kerne aus gesintertem Pulver
> nehmen.

Ja.

> Für gehobenere Ansprüche sind dann Kerne aus geschichteten Blechen mit
> einem (mit dem Auge erkennbaren) Luftspalt die bessere Wahl.

Nein ! Blech und Schaltnetzteil produziert nur Wärme.
Besser sind Feritkerne mit einem echten Luftspalt.

Für solch kleinen Schaltnetzteile werden daher auch häufig Spulen mit 
Trommelkerne (so wie z.B. die L-PISxxx von Reichelt) verwendet.

[Igor M. (bastel-wastel)]

Stimmt, die Kerne bei unseren aktiv-PFCs sind auch aus Ferrit (und nicht 
aus Blech).