Isolation Ringkerntransformator

OP #8030679
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In einem anderen Thread von mir stand ich vor dem Problem eine isolierte Spannunsgversorgung zu brauchen und wollte das mit einem DCDC Konverter machen und letztendlich den Tranformator selber wickeln.

Meine Frage hier ist ob es vielleicht einfacher ist einen Ringkerntransformator zu nehmen und auf der Sekundärseite einen Gleichrichter zu benutzen. PFC werde ich vermutlich nicht brauchen, da ich unter 75W bleiben werde.

Wie sieht es mit der Isolationsspannung zwischen Primär- und Sekundärseite aus. Kann ich dazwischen ein DC Potential von 1000VDC haben. Bei dem konkreten Typ handelt es sich um ein Sicherhetstransformator mit 4kV Isolationstest für eine Minute. Der Hersteller versichert mir auf Nachfrage, dass mehrere Lagen PE Folie benutzt wird und die Folie 7kV pro Lage hat.

Kann man sowas sicher nach Norm betreiben?

#8030695
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Martin schrieb:

In einem anderen Thread von mir

Welcher? Ein Link wäre sinnvoll. Der hier?

Beitrag "Isolierte Spannungsversorgung"

stand ich vor dem Problem eine isolierte Spannunsgversorgung zu brauchen und wollte das mit einem DCDC Konverter machen und letztendlich den Tranformator selber wickeln.

Meine Frage hier ist ob es vielleicht einfacher ist einen Ringkerntransformator zu nehmen und auf der Sekundärseite einen Gleichrichter zu benutzen.

Die Frage allein offenbahrt deine Naivität. Bei DC/DC Wandlern hast du sooo große Zweifel, ob die Isolation ausreichend ist, aber ein Ringkerntrafo schafft das locker, weil er ein Ringkerntrafo ist, der Chuck Norris unter den Transformatoren ;-)

PFC werde ich vermutlich nicht brauchen, da ich unter 75W bleiben werde.

Oh Mann! Die Akademiker wieder . . .

Wie sieht es mit der Isolationsspannung zwischen Primär- und Sekundärseite aus. Kann ich dazwischen ein DC Potential von 1000VDC haben. Bei dem konkreten Typ handelt es sich um ein Sicherhetstransformator mit 4kV Isolationstest für eine Minute.

Aber der DC/DC Wandler mit 12,5kV AC für 1 Minute war dir zu unsicher. . .

Kann man sowas sicher nach Norm betreiben?

Da isser wieder, der Normfetischismus ;-)

Ein klassischer Ringkerntrafo mit 50Hz ist deutlich größer als ein DC/DC Wandler mit 100kHz und mehr. Man kann jeden Trafo spannungsfest bauen, wenn man denn will und genügend für die Isolation tut.

OP #8030700
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Falk B. schrieb:

Die Frage allein offenbahrt deine Naivität. Bei DC/DC Wandlern hast du sooo große Zweifel, ob die Isolation ausreichend ist, aber ein Ringkerntrafo schafft das locker, weil er ein Ringkerntrafo ist, der Chuck Norris unter den Transformatoren ;-)

Nicht naiv sondern praktisch. Ich habe auch nicht gesagt, dass der in jeden Fall besser ist aber es erspart Arbeit da man die Ansteuerung nicht machen muss.

Gast #8030702
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Martin schrieb:

ie sieht es mit der Isolationsspannung zwischen Primär- und Sekundärseite aus. Kann ich dazwischen ein DC Potential von 1000VDC

Ein Ringkerntrafo ist die schlechteste Wahl wenn es um sehr hohe Isolationsspannungenen geht. Viel Kapazität zwischen Primär und Sekundär und nur eine gewickelte Isolation wo die Litze der Primärwicklung durch die Sekundärwicklung "durchsticht". Besser ist ein Trafo mit getrennten Wicklungskörpern.
Rufe doch einfach bei einem renomierten Trafobauer an. Die können dir weiterhelfen.

#8030707
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Udo K. schrieb:

Martin schrieb:

ie sieht es mit der Isolationsspannung zwischen Primär- und Sekundärseite aus. Kann ich dazwischen ein DC Potential von 1000VDC

Ein Ringkerntrafo ist die schlechteste Wahl wenn es um sehr hohe Isolationsspannungenen geht. Viel Kapazität zwischen Primär und Sekundär und nur eine gewickelte Isolation wo die Litze der Primärwicklung durch die Sekundärwicklung "durchsticht". Besser ist ein Trafo mit getrennten Wicklungskörpern.

es gibt seit 2022 auch Ringkern Trafo mit mehrkammer. sind aber teurer.

daes seit 30 Jahren und länger Ringkern Trafos gibt die sogar die erhöhten Anforderungen nach IEC60601 und 60601-2 erfüllen: die Bedenken die mit durchstechen hast, sind unbegründet, 1kV DC geht problemlos.

Gast #8030721
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Martin schrieb:

Danke das ist die Info die ich brauche. Also doch etwas selbstgewickeltes

Lass das einfach machen. Sonst wirst du nie fertig mit dem Projekt.
Du brauchst für sowas erst mal eine Risikoanalyse wo du Maßnahmen zur Reduzierung des Schadens schaffst. Im einfachsten Fall kannst du auch reinschreiben dass das nur von geschultem Personal benutzt werden darf oder das ganze Gerät in eine Plastikhaube verpackt werden muss. Oder eine aktive Strombegrenzung auf < 50 mA sodass Personenschaden vermieden wird. Wenn du im Schadensfall sowas nicht herzeigen kannst, nützt dir der beste Trafo nichts.

Gast #8030723
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Andrew T. schrieb:

daes seit 30 Jahren und länger Ringkern Trafos gibt die sogar die erhöhten Anforderungen nach IEC60601 und 60601-2 erfüllen: die Bedenken die mit durchstechen hast, sind unbegründet, 1kV DC geht problemlos.

Hast du schon mal einen Ringkerntrafo für > 3kV Dauerbelastung gesehen? Machen kann man natürlich (fast) alles.

#8030824
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Udo K. schrieb:

Andrew T. schrieb:

daes seit 30 Jahren und länger Ringkern Trafos gibt die sogar die erhöhten Anforderungen nach IEC60601 und 60601-2 erfüllen: die Bedenken die mit durchstechen hast, sind unbegründet, 1kV DC geht problemlos.

Hast du schon mal einen Ringkerntrafo für > 3kV Dauerbelastung gesehen? Machen kann man natürlich (fast) alles.

klar habe ich das. und sogar verbaut. ich habe es oben schon erwähnt.

läuft seit Jahren zur vollsten Zufriedenheit der Käufer.

Gast #8030837
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Dieter D. schrieb:

Wenn Du den Aufwand treibst,

Das gute an Dieter ist: Einfach genau vom Gegenteil ausgehen, dann liegt man zumindest nicht völlig falsch.

Ein wenig wie KI. Kann viel über ein Thema reden und alles hört sich auch irgendwie passabel an wenn man keine Ahnung vom Thema hat. Ansonsten aber rollen sich einem die Zehnägel auf. KI redet nur nicht ganz so viel Müll.

@TO: Für läppische 1KV würde ich den Aufriss nicht machen. Wenn Du Dir wirklich solche Sorgen machst das ein 4KV getesteter Trafo nicht 1KVDC dauerhaft hält, dann mach eine Tauchlackierung. Vorher im Ofen bei 60°C eine Std trocknen, noch warm in den Lack eintauchen, wenn vorhanden Vakuum nutzen. Luft und Feuchte sind dann raus, Ionisation und Kriechstromgefahr erheblich reduziert.

Schon mal Schaltnetzteile mit Custom Trafo gebaut? Welche Topologie würdest Du wählen?

#8030860
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Hallo,

Ringkerntrafos nach Kundendaten gibt es bei Müller Rondo in Rodewisch. Dort gibt es sogar ein Anfrageformular, wo man direkt gewünschte Sekundärspannungen, Vergussart, Litzenlänge, Temperaturklasse, Schirmung usw angeben kann.

Habe dort schon zig Trafos wickeln lassen, das hat immer super funktioniert.

Wenn es konventionelle (also EI/M/MD usw) Trafos sein sollen, so wickelt z.B. Pechan nach Kundendaten.

Selbstwickeln muss man da sicher nichts..

: Bearbeitet durch User
Gast #8030865
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Michael K. schrieb:

@TO: Für läppische 1KV würde ich den Aufriss nicht machen. Wenn Du Dir wirklich solche Sorgen machst das ein 4KV getesteter Trafo

Soweit ich verstanden habe geht es um 3 kV dauerhaft, kann aber auch falsch liegen. Da kannst du keinen Trafo verwenden der nur für 2.5kV oder 4kV auf kurze Pulse getestet ist. Da sollte zumindest eine zusätzliche dicke Isolierlage rein und am besten vergießen.

Gast #8030869
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Andrew T. schrieb:

Hast du schon mal einen Ringkerntrafo für > 3kV Dauerbelastung gesehen? Machen kann man natürlich (fast) alles.

klar habe ich das. und sogar verbaut. ich habe es oben schon erwähnt.

Wo braucht man >3 kV und warum Ringkern bei der Spannung? Dort wo es um richtig Leistung und Spannung geht verwendet doch keiner Ringkern?

Gast #8030878
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Udo K. schrieb:

Da sollte zumindest eine zusätzliche dicke Isolierlage rein

Du meinst bei einem fertigen Trafo? Das will ich sehen wie man da eine zusätzliche Isolation raufbringt. Das Design wäre sowieso danach hin, wegen schlechterer Kopplung = höhere Streuinduktivität.

Mal zur Einschätzung der dicken Lage: Tesafilm hält locker 1KV.

#8030898
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Michael K. schrieb:

Mal zur Einschätzung der dicken Lage: Tesafilm hält locker 1KV.

Und die Hersteller nehmen Hostaphan oder etwas teurer Kapton (wenn es höhere Temperatur abkönnen muss). Ggfs. 2 bis Lagen je nach Kundenwunsch:

Kapton: 7,5kV je LAge (https://www.modulor.de/kapton-klebeband-polyimid-waermeklasse-h.html)

Hostphan je nach Hersteller mind. 20kV (beispiel: https://www.m-petfilm.de/wp-content/uploads/WN.pdf) je Lage, eher höhere Werte.

1kV Dc ist sehr gut kommerziell handbar. Wenn der TE unbedingt selber wickeln will: https://forum.mosfetkiller.de/ hat viele Tips für hohe Spannung, Stoppi (hier im Forum gelegentlich aktiv) ist auch ein guter erfahrener Ansprechpartner.

#8030901
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Udo K. schrieb:

Dort wo es um richtig Leistung und Spannung geht verwendet doch keiner Ringkern?

Du vielleicht nicht. Der Rest der Welt sicher häufiger.

Und nun komm nicht mit dem 300kV Elektronenbeshxleuniger oder dem 5MVA Trafo. Der TE hat klar gesagt in welcher Klasse er sucht (<75W, 1kV) und da ist nun wirklich problemlos von Leistung&Spannung(ausser für Dich)

#8030904
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Früher hat man wegen der Koppelkapazität Ringkerntrafos natürlich mit Schirmwicklung wickeln lassen. Und Wicklungs-Anfang und -Ende unterschieden.

Speziell in diesem Fall ist wohl ein UI-Kern angesagt. Mit dem bekommt man 2 Spulenkörper in Reihe als Isolation, mit dem geerdeten Kern dazwischen.

OP #8030907
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Andrew T. schrieb:

Du vielleicht nicht. Der Rest der Welt sicher häufiger.

Und nun komm nicht mit dem 300kV Elektronenbeshxleuniger oder dem 5MVA Trafo. Der TE hat klar gesagt in welcher Klasse er sucht (<75W, 1kV) und da ist nun wirklich problemlos von Leistung&Spannung(ausser für Dich)

Die 1kV beziehen sich auf die dauerhaft anliegende Spannung zwischen Primär- und Sekundärseite. Ich möchte den Transformator eben benutzen um eine Schaltung zu versorgen, die dauerhaft auf einem hohen Potential liegt. Innerhalb der Schaltung habe ich dann maximal 24V. Die Schaltung selber braucht eben kaum Leistung.

Gast #8030910
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Michael K. schrieb:

Mal zur Einschätzung der dicken Lage: Tesafilm hält locker 1KV.

Du solltest mal die Klappe halten und dich erst mal etwas informieren. Und Kilovolt kürzt man mit kV (kleines k) ab.

Da geht es nicht drum dass das Isoliermaterial mal kurz ein paar kV aushält, sondern um Dauerbelastung über mehrere Jahre. Da kommt es deutlich unter der Durchschlagsspannung zu Teilentladungen und dadurch zu Alterung durch Materialabtrag. Etwa ab 3-4 kV/mm Feldstäke geht das typischerweise schon los. Eine Isolation eines Ringkerns hat 2-3 Lagen x 0.1 Millimeter. Das ist viel zu wenig für dauerhaft 3kV. Wenn der Trafo mit Nennleistung belastet wird hat das Isolationsmaterial schon mal 100 Grad. Dazu kommen unvermeidbare Verunreinigungen in der Herstellung. Da beschleunigen sich diese Effekt noch mal drastisch. Ringkern ist sowieso problematisch weil zwischen den Isolierschichten Luft mit Wasserdampf unvermeidlich ist.

Für Leute die mehr wissen wollen gibt es hier eine gute Erklärung der Effekte:
https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/8129/1/3-8440-8168-2_DOK_Mueller.pdf
Die Bilder sind daraus kopiert.

Angehängte Dateien:
Gast #8030914
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Udo K. schrieb:

Ein Ringkerntrafo ist die schlechteste Wahl wenn es um sehr hohe Isolationsspannungenen geht. Viel Kapazität zwischen Primär und Sekundär und nur eine gewickelte Isolation wo die Litze der Primärwicklung durch die Sekundärwicklung "durchsticht".

gerade auch für sehr hohe Isolationsspannungen und geringe Kapazität zwischen Primär- und Sekundärwicklung gibt es Ringkerntrafos

https://www.austin-insulators.com/Graphics/dp-assy.jpg

zugegeben, das ist jetzt nicht die Größenordnung, die der TO sucht

Gast #8030918
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Andrew T. schrieb:

Der TE hat klar gesagt in welcher Klasse er sucht (<75W, 1kV) und da ist nun wirklich problemlos von Leistung&Spannung(ausser für Dich)

Nur das es im Originalthread noch 3 kV waren. Da ist inzwischen wohl etwas Ernüchterung eingekehrt. Für 1 kV braucht er nicht so rumzueiern. Da kann er was fertiges von der Stange verwenden. Etwa ein leistbares Keithley 2410 oder das 2650 falls es doch wieder 3 kV werden sollen.

Gast #8030920
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Martin schrieb:

Die 1kV beziehen sich auf die dauerhaft anliegende Spannung zwischen Primär- und Sekundärseite. Ich möchte den Transformator eben benutzen um eine Schaltung zu versorgen, die dauerhaft auf einem hohen Potential liegt. Innerhalb der Schaltung habe ich dann maximal 24V. Die Schaltung selber braucht eben kaum Leistung.

wie wäre es mit sowas?

https://de.aliexpress.com/item/1005006105734663.html?

geht bis 20mm Abstand. Da passt genug Isolierung dazwischen

Gast #8030968
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Udo K. schrieb:

Du solltest mal die Klappe halten und dich erst mal etwas informieren.

Mein kleiner wütender Freund, ich bin nicht nur ganz hervorragend informiert, ich baue sogar u.A. Schaltnetzteile. 20KV / 300W war bisher das größte.

Und ob dir mein großes K vor dem V gefällt geht mir so gepflegt den Buckel runter wie Deine dümmlichen Entgleisungen. Ist heute wieder Klugscheissertag der Deutschlehrervereinigung?

Nette bunte Bildchen, die nur leider überhaupt nichts mit Tesafilm bei 1KV zu tun haben. Natürlich ist Tesafilm kein geeignetes Material. Alleine schon wegen Temperatur und Stabilität. Es isoliert aber bei 50um bereits über 1KV, das mal zu Deiner 'dicken Folie'

Der Wahnsinn was hier für Tipps kommen, von Leuten die nie über Schutzkleinspannung hinausgekommen sind.

#8031003
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Ein normaler Trafo mit geteiltem Spulenkörper ist keine Option ? Diese Spulenkörper gibt es auch mit verstärkter Mittelrippe. Oder einen SU-Kern mit 2 getrennten Spulenkörpern - Primär auf den einen, Sekundär auf den anderen Spulenkörper, Trennsteg dazwischen. Gruß Hans

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