Überhitzung von Ferrit bzw Eisenpulver-Kernen

Es gibt bei vielen Kernmaterialien eine Besonderheit in der Temperaturkurve. Die Kernverluste nehmen bei leicht steigenden Temperaturen zunaechst ab. Das Minimum findet sich meist bei einigen zig Grad ueber Zimmertemperatur. Geht es aber darueber hinaus, steigen die Verluste an, der Kern wird noch heisser, die Verluste steigen noch schneller. IOW die Chose laeuft mit einem Affenzahn aus dem Ruder ... fatz ... *PENG*

Auf Folie 6 dieses Vortrags findet sich ein Beispiel:

Darum liegen die Netzteile ja auch hier ;) Nur bleibt zunächst die Frage: was passiert nach der Abkühlung? Dem Magneten in meinem Weller-Bratomaten hat die ständig Überschreitung der Curie-Temperatur in seinen knapp 2 Jahrzehnten augenscheinlich nicht geschadet.

Ist der Kern danach noch benutzbar, wenn nein, welche Eigenschaft ändert sich?

Danke, schaue ich nachher mal drauf.

Hatte ich frueher allein aus Kostengruenden immer gemacht. Verkokelten Draht mit dem Messer rausgepult, Balun neu gewickelt, alles paletti. Ich hatte aber auch welche gesehen, bei denen dann Broeckchen fehlten, und von einem Balun fand ich nach dem dumpfen Knall und dem Herabklatschen des Dipols vom Kern so gut wie nichts mehr wieder. Leider kostete dieser Kern den Gegenwert einer Kiste Koepi :-(

Ich vermute, dass der Kern eine höhere Temperatur aushält als der Kunststoff des Wicklungsträgers.

Allerdings könnte ich mir vorstellen, dass der Kern nach einem Kurzschluss mit hohem DC-Strom dauerhaft magnetisiert ist und damit die Induktivität kleiner wird.

Stefan

"Stefan Huebner" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Kein Problem, der Kern kommt vom Sintern und kuehlte dort schon mal ab. So lange er noch heile ist, hat er keine besonders veraenderten Kennwerte.

Moin Joerg,

Das habe ich mir auch gedacht, die Netzteile sind für einen Storage Server, derzeit nicht lieferbar und die Admins im KH haben Angst um ihre Krankenakten. Meine neu gewickelte Drossel hat auf jeden Fall sehr ähnliche Induktivität wie ein Vergleichsexemplar. Nun muss ich nur noch den Grund für die übermäßige Erwärmung finden. Mal die Dioden anschauen und messen, was da so aus dem Wandlertrafo kommt. Das Ganze ist ein Halbbrücken-Durchflusswandler mit induktiver Regelung der drei Hauptausgänge (3,3 5 12V).

Davor bin ich bisher verschont geblieben...

Naja, da war der Lack halt ab ;)

Habe ich auch schon dran gedacht, allerdings ist eher der Wechselstrom das Problem wie es scheint. Als Speicherdrossel sollte das Ding ja Gleichstrom gewohnt sein, die Drossel wird aber auch fast ohne DC-Last schon kochend heiss.

Und falls nicht, muss man eh Feger und Kehrschaufel nehmen ... ;-)

Pass nur auf, dass die Drossel auch unter Vollast passt. Wo sitzt die genau? Speicherdrossel + Wandlertrafo passt irgendwie nicht so ganz.

Wichtig ist, dass das Dingen nicht saettigt, aber das laesst sich ja nachmessen.

Der schlimmste Fall (zum Glueck nicht mein Design) war ein 1kW Switcher im Dauertest. Alle hatten schon Feierabend, bis auf den Nachtwaechter. Dessen Schaeferhund wurde so langsam wild. "Ja was hast Du denn jetzt auf einmal?" Dann bollerte er gehen die Stubentuer und die beiden gingen rauf. Im Teppich hatte nach der Kernschmelze dieses Netzteils gerade ein Schwelbrand begonnen.

Zwei weitere Ideen:

- Sind die Kondensatoren OK? Alle, nicht nur Elkos, testen. Insbesondere denjenigen Folienkondensator, der parallel zur Primärwicklung liegt.

- Beobachtest Du die Erwärmung bei geöffnetem Netzteil, oder geschlossen mit Belüftung wie im Normalbetrieb? Sind die Lüfter in Ordnung? Vielleicht ist die Erwärmung normal, die Belüftung schlecht.

Stefan

Der Trafo hat keinen Luftspalt, insofern würde ich mal annehmen, dass die Drossel hinter der Doppeldiode die Speicherfunktion übernimmt... Nein im Ernst: geteilte Sekundärwicklung, Mitte an Masse, die beiden Enden über eine Dual-Schottky mit gemeinsamer Kathode an die fragliche Drossel und dann zu den dicken Elkos. In Reihe zu einem Wicklungsende und einer der beiden Diodenhälften liegt noch die Drossel für die induktive Spannungsregelung, mit dem Kern, den ihr wohl als "saturable reactor" bezeichnet. Einen deutschen Terminus der nicht wie eine schwere Erkrankung der Innereien klingt habe ich noch nicht gefunden...

Ohne Last wohl kaum. Ich hatte im Test 6A Last dran, aber auch mit 1A roch es schon nach dem Silikonkleber, mit dem ich die Drossel an ihrem Platz und die Kaptonfolie fixiert habe.

Sind nur zwei Elkos 2200u/16V hinter der Drossel, die sind neu. Davor wird induktiv geregelt, genaugenommen vor einer Hälfte der Doppel-Schottkydioden. Ich muss noch mal messen, aber dazu muss das Ding erstmal zerlegt werden. Gar grauselig...

Geöffnet, mit 1A wird die Drossel schon sehr heiss, bei 6A riecht es instantan nach dem Silikonkleber unter der Drossel. 15A ist Nennstrom. Der Quirl pustet direkt durch die Drossel durch.

Nur an einem Ende? Oerks. Na ja, kam vermutlich auf jeden Pfennig an.

Wird der Kern sofort heiss? Hat der Kern evtl. einen Haarriss abbekommen? Saettigungsmessung ginge hier nur ueber Shunt und A-B Diff-Messung am Scope oder Uebertrager. Oder Shunt am Fusspunkt des Uebertragers, der sollte ja an Masse sitzen und einen Haifischzacken muesste man auch dort noch ausmachen koennen.

Du hast sicher die beiden Schottkydioden einzeln gemessen???

Falls eine von beiden offen wäre, würde über der Speicherdrossel eine wesentlich höhere Wechselspannung induziert, während das Netzteil vermeintlich weiter funktioniert.

Stefan

Du wärest der ideale Opa!

- Henry

Hallo,

auch lange vor dem Erreichen der Curietemperatur geht die Permeabilität - insbesondere bei extrem hochpermeablen Kernmateriealien - bei Erwärmung zurück. Grund sind mechanische (Scher-) Spannungen im Kern als Folge des unvermeidlichen Temperaturgradienten. Hochpermeable Kerne könnte man deshalb (Empfindlichkeit auf mechanische Spannungen) durchaus auch als Wägezellen einsetzen. Ein Versuch mit einer Probewicklung auf einen neuen Kern und einem Induktivitätsmessgerät zeigt leicht Auflösungen weit unter einem Gramm. Hier wurden "Lösungen" solcher Erwärmungsprobleme gesehen, die darin bestanden, den zu kühlenden Kern an einer Stelle plan anzuschleifen und mit Silikonkautschuk zur Kühlung an das Gehäuse zu kleben. Mit dem Wissen um den Effekt des Temperaturgradienten: Die falsche Lösung. Eine (wenig) bessere Lösung wäre gleichmäßige forcierte Luftkühlung des ganzen Kerns. Letztlich hilft nur: Verminderung der Erregung (z.B. zwei Kerne), Vergrößerung des Querschnittes (zwei Kerne stapeln) und graduell auch die Optimierung des Kernmaterials.

Gruß Hans Jürgen

Stefan Huebner schrieb:

Vergleichbares zu Ferritkernen findest du bei Epcos.

Gruß Dieter

P.S.: Mit der Curietemperatur hat das nichts zu tun.

Kapton? Echt? Hoffentlich bleibt es kalt. Siehe z.B.

Grüße, H.