Stromdichte bei kleinen Schaltnetzteilübertrag ern

- R
- Robert Obermayer
  
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vor 15 Jahren

Sun, Jul 6, 2008 10:34 PM

Hallo,

ich bin dabei einen kleinen Wandler zu entwerfen, der aus 5V (+-1V) 250V bei max. 12mA liefern soll, bei 100Khz (um DCF77 nicht zu arg zu stören). Bisherige Rechnung:Lpri = 10µH, N=45 Kern: EFD15, Luftspalt für 160nH/n^2 (B=0, unten mit reduziertem µ bei Bmax=200mT gerechnet)

-> Npri = 9

-> Nsec = 400

Jetzt stellt sich die Frage nach der Drahtstärke... Mein Tabellenbuch sagt, dass um die 3A/mm^2 das Maximum sind, allerdings gehts da nur um 50Hz-Eisentrafos.Und da dürften die Kühlverhältnisse doch etwas anders sein als bei kleinen Ferrittrafos.Und darum gehts.

3A/mm^2 angenommen: Für sek. mal 0,09mm angenommen (weil kleiner kaum wickelbar, und der Trafo damit ca. halbvoll wird mit etwas Isolationsmaterial dazwischen) hätten wir 0,025mm^2 und damit maximal 19mA.Reicht. Primärseitig dann 6 mal 0,2mm parallel (ca. 30% Füllung, praktisch gesehen ist der Trafo damit voll) macht 0,55A. Bei ca. 1A (RMS) dort ist das dann doch etwas knapp...

Sek. dünner wickeln wird nix, so gut sehe ich dann doch nicht. Größerer Kern?Notfalls. Oder kann man größere Stromdichten noch verwenden bei derartigen Trafos? Die Primärwicklung nach aussen verlegen würde ich bei geringeren Spannungen sofort machen zwecks besserer Kühlung, aber 250V auf so einem kleinen Kern sind doch schon etwas, vor allem wenns unvergossen funktionieren soll (geht das?Erfahrung?).

Gruss, Robert

- S
- Stefan Huebner
  
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vor 15 Jahren

Sun, Jul 6, 2008 10:41 PM

Ich kann leider nicht mit den sonstigen Parametern dienen, aber Erfahrungsansätzen. Hier sitzt gerade ein Wandler 12->300V, Kern ist EFD25. Primärseitig mit Gegentaktansteuerung, 3x0,28mm pro Wicklung. Sekundär habe ich 0,2mm drauf, dünner war gerade nicht zur Hand. Isolation ist eine Lage Kaptonklebeband zwischen prim+sek und dann nochmal zwei Lagen über der prim. Das Ding ist nicht vakuumgetränkt oder sonst irgendwas, macht sich aber seit Wochen sehr gut auf dem Prototypen. Leistung ist irgendwas bei 15W, keine Ahnung, ob der Kunde, der den Prototypen beauftragt hat, die Trimmpotis schon gefunden hat ;) Wenn das Ding produziert werden sollte werden aber auch die Trafos industriell gefertigt.

- D
- Dieter Wiedmann
  
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vor 15 Jahren

Mon, Jul 7, 2008 6:41 AM

Robert Obermayer schrieb:

Und selbst da ist das blödsinnig pauschaliert. Bei deinem kleinen Trafochen kannst du locker mit 5A/mm^2 rechnen.

Gruß Dieter

- H
- Horst-D.Winzler
  
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vor 15 Jahren

Mon, Jul 7, 2008 8:05 AM

Dieter Wiedmann schrieb:

gs

Mein Tabelle sagt mir, bei EI/M 42 kann bis 7A/mm=B2 gegangen werden. Bei Kreuzwickel d=FCrfte die Stromdichte auch h=F6her ausfallen. Aber Dra= ht mu=DF auch handhabar sein.

--=20 mfg hdw

- D
- Dieter Wiedmann
  
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vor 15 Jahren

Mon, Jul 7, 2008 8:47 AM

Horst-D.Winzler schrieb:

Durchaus, alles auch eine Frage der verwendeten Isolierstoffe, der Umgebungstemperatur, usw...

Wie Franz immer betont: Ein Trafo hat keine Nennleistung, sondern eine Nennbelastbarkeit.

Ach ja, für den OP, Wickelschema für so einen Speichertrafo: Hälfte der einen Wicklung, andere Wicklung, zweite Hälfte der ersten.

Gruß Dieter

- R
- Robert Obermayer
  
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vor 15 Jahren

Fri, Jul 11, 2008 7:49 PM

Dieter Wiedmann schrieb:

Draht 180°C-Typ, restliches Material min. 155°C. Umgebung max. 40°C.

Allerdings, ich hab festgestellt dass die Auslegungsformeln mithin seltsame Ergebnisse liefern für Sperrwandler, imo. unnötig hohe Übersetzung.Sind wohl mehr für netzbetriebene Anwendungen vorgesehen.

40:1 gibt zwar nur 10V am FET, aber dafür unschön hohe negative Spannungen an der Ausgangsdiode und eben Trafoprobleme. Mit 20:1 z.b. bekomme ich genauso meine 250V, bei immer noch gut handhabbaren Spannungen (das IC macht max. 40V, also genug Reserven für Transienten und unvermeidbare andere, z.b. Langsamkeit des Snubbernetzwerks) auf der Primärseite, mit höherer Induktivität (25µH) auch wieder kontinuierlichen Betrieb bei Maximallast. Nur mit 20:1 sieht der Trafo viel entspannter aus, 13:260. Da gehen Primärseitig z.b. 4*0,32, sekondärseitig 0,12. Sollte dann schon eher hingehen.

Also mal Draht und einen Kern bestellen...

Wobei es wohl zu vermeiden ist, die beiden Hälften parallelzuschalten? Ganz gleich werden die ja kaum werden also würde man indirekt einen Windungsschluss einbauen?

Gruß, Robert