Induktivität für Step-Up-Converter

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Thomas Weißmüller

Guest
Hallo,

ich bin gerade dabei auf Basis eines UC3843 einen 10 nach 20V, 60W Step-Up
Schaltregler zwecks Notebookbetrieb im Auto zu basteln, damit mir als
Beifahrer auf längeren Fahrten nie der Saft ausgeht oder auch mal länger
als 3 Stunden MP3s hören kann ;-).

Der vorliegende Schaltplan aus der Elektor 5/91 schlägt eine Speicher-
drossel mit 20 uH vor. Im Artikeltext steht folgendes:
"Die Spule L1 ist mit 19 Windungen aus 1.5mm-starkem Kupferlackdraht auf
einem Siemens Spulenkern mit der Bezeichnung R20/7 einfach herzustellen.
[...] Das Kernmaterial hat die Bezeichnung K1."

Tja, da ich die übrigen Bauteile alle bei Rei****t bestellen wollte, habe
ich auch dort nach einem passenden Kern gesucht. Da es weder einen R20/7
noch irgendeinen mit Kernmaterial K1 gab, habe ich einfach den
"Ringkern Werkstoff N30" (RIK 20) genommen (20mm, 4100nH). Nun musste
ich bei der Berechnung festellen, dass die Spule mit diesem Kern bei 19
Windungen satte 1480 uH hätte (L=4.1uH*19^2) (habe doch richtig
gerechnet, oder?).

Habe ich mich bei dem Kern nun total vergriffen oder kann ich da auch
mit weniger Windungen oder eben höherer Induktivität was werden. Oder
begehe ich hier einen gravierenden Denkfehler? Bekomme ich dann ein
Problem mit der Kernsättigung?

Danke schonmal,
Thomas, *der mit Induktivitäten noch nie was zu tun hatte*

--
Thomas Weißmüller
Mailto: usenet at systronix.de
 
Thomas Weißmüller schrieb:

"Ringkern Werkstoff N30" (RIK 20) genommen (20mm, 4100nH).
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Das ist kein geeigneter Kern für einen Sperrwandler, da sind Kerne mit
Luftspalt oder Eisenpulverkerne nötig. Bei Reichelt gibts da Ringkerne
von Amidon, je nach Schaltfrequenz nimmt man -18er oder -26er Material.


Gruß Dieter
 
Dieter Wiedmann <Dieter.Wiedmann@t-online.de> textete:
Thomas Weißmüller schrieb:

"Ringkern Werkstoff N30" (RIK 20) genommen (20mm, 4100nH).

Das ist kein geeigneter Kern für einen Sperrwandler, da sind Kerne mit
Luftspalt oder Eisenpulverkerne nötig. Bei Reichelt gibts da Ringkerne
von Amidon, je nach Schaltfrequenz nimmt man -18er oder -26er Material.
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Okay Schaltfrequenz ist 50 kHz, da würde ich jetzt besser zu den -18er
tendieren, richtig? Oder ist das bei solchen Grenzwerten egal? Was mich
jetzt aber ein wenig verwirrt, sind die zwei Angaben bei den Eisenpulver-
Kernen. Beispiel am T94-18:

nH/N^2 = 42
Al = 7.92

Berechnung von L mit erstem Wert bei 20 Windungen:

nH/N^2 = 42
nH = 42*N^2
=> 16.8 uH

Mit zweitem Wert:

L = AL * N^2
L = 7.92 ?H * 400
=> 3168 ?H

Dazu hätte ich mal eine Frage ... HÄ?


--
Thomas Weißmüller
Mailto: usenet at systronix.de
 
Thomas Weißmüller schrieb:

Okay Schaltfrequenz ist 50 kHz, da würde ich jetzt besser zu den -18er
tendieren, richtig? Oder ist das bei solchen Grenzwerten egal?
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Das kommt drauf an. Wenn du auf Kostenoptimierung kalkulieren musst,
wird es -26. Wenn der Wirkungsgrad wichtiger ist nimmt man -18.


Was mich
jetzt aber ein wenig verwirrt, sind die zwei Angaben bei den Eisenpulver-
Kernen. Beispiel am T94-18:

nH/N^2 = 42
Al = 7.92
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*Katalogaufschlag*, *grins*

Das haben die Leute von Reichelt aber sauber vermurkst, 7,92 ist die
Kernhöhe in mm, 42 ist der Al-Wert.

Für deinen Wandler reicht ein T80-18 mit 30 Windungen, am besten
2x0,8mmCuL (bifilar). Wundere dich nicht über die höhere Windungszahl,
der Al-Wert nimmt mit steigender Feldstärke ab, bei ca. 8A (Spitzenwert)
hast du dann auch nur noch 20uH. Falls der Platz+Preis keine Rolle
spielt kannst du auch einen größeren Kern nehmen (T94-18 25Wdg., T106-18
18Wdg.), der Wirkungsgrad wird dadurch besser, aber das dürfte im Auto
wohl nicht die entscheidende Rolle spielen.

Was für einen Schalttransistor verwendest du eigentlich? Elektor von
'91, da könnte ich glatt auf BUZ11 wetten. Nimm lieber einen IRF1010N,
der braucht kaum Kühlung.


Gruß Dieter



Gruß Dieter
 
Dieter Wiedmann <Dieter.Wiedmann@t-online.de> textete:
nH/N^2 = 42
Al = 7.92

*Katalogaufschlag*, *grins*

Das haben die Leute von Reichelt aber sauber vermurkst, 7,92 ist die
Kernhöhe in mm, 42 ist der Al-Wert.
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Na das erleichtert mich ja wieder ;-)

Falls der Platz+Preis keine Rolle spielt kannst du auch einen
größeren Kern nehmen (T94-18 25Wdg., T106-18 18Wdg.), der Wirkungsgrad
wird dadurch besser, aber das dürfte im Auto wohl nicht die
entscheidende Rolle spielen.
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Naja will ja nicht alle Energie zum Heizen des Innenraumes verwenden ;-)
Ich werde mich wohl für den T94-18 entscheiden. Ich habe hier 1.3mm CuL
liegen, reicht der oder sollte ich den noch doppeln (wird dann knapp auf
dem Kern denk ich mal)?

Was für einen Schalttransistor verwendest du eigentlich? Elektor von
'91, da könnte ich glatt auf BUZ11 wetten. Nimm lieber einen IRF1010N,
der braucht kaum Kühlung.
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Jupp es ist der BUZ11. Ich habe mich mal auf der

http://www.sprut.de/electronic/switch/index.htm

umgesehen und schon eine Menge dazugelernt. Dort wird im Falle des BUZ11
(40mOhm, miese Rise/Fall) sogar von "unbrauchbar" gesprochen. Da
schneidet der IRF1010N sicherlich besser ab mit 12mOhm und drittel Fall-
Time. Habe gerade noch eine nette Vergleichstabelle für MOSFETs gefunden:

http://www.sprut.de/electronic/switch/nkanal/nkanal.html


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Thomas Weißmüller
Mailto: usenet at systronix.de
 
Thomas Weißmüller schrieb:

Ich werde mich wohl für den T94-18 entscheiden. Ich habe hier 1.3mm CuL
liegen, reicht der oder sollte ich den noch doppeln (wird dann knapp auf
dem Kern denk ich mal)?
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Bei 50kHz schlägt der Skineffekt schon deutlich zu, da bleiben effektiv
1,1mm^2, das reicht aber problemlos.


Gruß Dieter
 
Dieter Wiedmann <Dieter.Wiedmann@t-online.de> textete:
Thomas Weißmüller schrieb:
Ich werde mich wohl für den T94-18 entscheiden. Ich habe hier 1.3mm CuL
liegen, reicht der oder sollte ich den noch doppeln (wird dann knapp auf
dem Kern denk ich mal)?

Bei 50kHz schlägt der Skineffekt schon deutlich zu, da bleiben effektiv
1,1mm^2, das reicht aber problemlos.
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Alles klar. Danke für deine Hilfe, dann dürfte dem Bau nun nichts mehr
im Wege stehen :)

--
Thomas Weißmüller
Mailto: usenet at systronix.de
 
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