Übertrager für Schaltregler-Designs
Trafos für Sperrwandler
Fortsetzung des Artikels von Teil 5
3. Schritt: Auswahl des Kerns
Als Kernmaterial werden bei Frequenzen zwischen 100 und 500 kHz in der Regel MnZn-Ferrite mit einer Permeabilität von 2000 bis 2500 verwendet, z.B. 1P2400. Die Sättigungs-Flussdichte Bsat von 1P2400 liegt bei 360 mT bei +100 °C. Bild 4 zeigt die spezifischen Verluste für gegebene Frequenzen und Flussdichten.
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Die Bauform wiederum hängt von der zu übertragenden Leistung ab. Einen ersten Anhaltspunkt liefert Tabelle 4. Für das vorgegebene Beispiel fällt die Wahl auf einen EFD15-Kern.
4. Schritt: Festlegen der Primärwindungszahl
Die minimale Windungszahl wird durch die maximale magnetische Flussdichte im Kern festgelegt. Das Ferritmaterial 1P2400 hat eine Sättigungs-Flussdichte von etwa 360 mT. Für die minimale Windungszahl ergibt sich somit ein Wert gemäß Formel 11:
Hierbei gelten: Bsat: Sättigungs-Flussdichte; Ae: effektiver Querschnitt des Ferritkerns
Alternativ dazu kann man auch Bild 5 zum Festlegen der Windungszahl benutzen. Um etwas Sicherheitsabstand und eine durch 4 teilbare Windungszahl zu haben, fällt die Wahl für das gegebene Beispiel auf 32 Windungen auf der Primärseite.
Als Nächstes müssen die mit der gewählten Primärwindungszahl zu erwartenden Kernverluste berechnet werden. Dazu ist die Änderung der Flussdichte ΔB gemäß Formel 12 zu ermitteln; hierbei gelten: ΔB: Änderung der Flussdichte; Iripple,prim: primärer Rippelstrom
Die spezifischen Kernverluste können durch Einsetzen der berechneten Flussdichtenänderung in die sogenannte Steinmetzformel oder durch Auslesen aus Bild 4 bestimmt werden. Für die Bestimmung der Kernverluste muss ΔB/2 verwendet werden. Für das gegebene Beispiel ergibt sich demnach ein Kernverlust von 51 mW.
In Bezug auf die weiteren Erläuterungen in diesem Beitrag muss aus Kapazitätsgründen auf die gedruckte Version verwiesen werden, die in der Sonderausgabe Elektronik basics ab Seite 6 abgedruckt ist.
- Trafos für Sperrwandler
- Der Sperrwandler
- 1. Nichtlückender Betrieb:
- 1. Schritt: Festlegen des Übersetzungsverhältnisses bzw. des Tastverhältnisses
- 2. Schritt: Festlegen der Induktivität
- 3. Schritt: Auswahl des Kerns
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