Wer verkauft Kupferband?

[Claudius Zingerli]

Hi Ng,

Ich bin dabei ein Schaltnetzteil zu bauen. Sollte ein Versuch sein, also
nichts Produktives. Es handelt sich um ein Vollbrücken-Konverter.
Um im Trafo Skin- und Fülldichte-Probleme zu umgehen habe ich mir
überlegt, Kupferband/Kupferfolie/Kupferabschirmband (oder wie auch immer
das heisst) anstatt Kupferdraht zu verwenden.
Kennt jemand einen Hersteller, oder hat jemand selbst noch Kupferband
mit 35mm Breite und ca. 3m-6m Länge an Lager? Wenn möglich isoliert (ja,
das gibts). Dicke sollte zwischen 0.125mm und 0.25mm betragen.

Gruss

Claudius

--
http://ma.kanti-zug.ch

 

[Christian Koch]

Claudius Zingerli <msnews@zeuz.ch> schrieb:

Um im Trafo Skin- und Fülldichte-Probleme zu umgehen habe ich mir
überlegt, Kupferband/Kupferfolie/Kupferabschirmband (oder wie auch
immer das heisst) anstatt Kupferdraht zu verwenden.

weiteres Synonym: Trafoband

Kennt jemand einen Hersteller, oder hat jemand selbst noch Kupferband
mit 35mm Breite und ca. 3m-6m Länge an Lager? Wenn möglich isoliert
(ja, das gibts). Dicke sollte zwischen 0.125mm und 0.25mm betragen.

Isolierte Kupferfolie liefern z.B.:

<http://www.cmc-klebetechnik.de/abschirmband.htm>
<http://www.jiricek.de/>

Anstatt isolierten Kupferbands kann man auch nacktes Kupferband mit
einer parallel geführten Isolierfolie (Polyester, PEN) nutzen. Dabei muß
die Breite der Isolierfolie gleich der Wickelraumbreite sein. Die Breite
des Kupferbands ist kleiner als der Wickelraum, und das Kupferband muß
mittig geführt werden.

Christian.

 

[Dieter Wiedmann]

Claudius Zingerli schrieb:

Sollte ein Versuch sein, also
nichts Produktives.
mit 35mm Breite und ca. 3m-6m Länge an Lager? Wenn möglich isoliert (ja,
das gibts). Dicke sollte zwischen 0.125mm und 0.25mm betragen.

Hoppla, welche Leistung willst du denn übertragen? Hast du dir denn
schon Gedanken über die parasitäre Kapazität gemacht?


Gruß Dieter

 

[Marte Schwarz]

Hallo Dieter,

Hoppla, welche Leistung willst du denn übertragen? Hast du dir denn
schon Gedanken über die parasitäre Kapazität gemacht?

Die seien mit Bändern anstatt Drähten sogar kleiner, sagte man mir. Klingt
zunächst unwahrscheinlich, aber gegenüber einem Wickel mit mehreren Lagen
stimmt das sogar. Bei einer einlagigen Drahtwicklung allerdings nicht.

Marte

 

[Fred]

Hallo Claudius

Flat ribbon cable oder flat cable eignet sich hervorragend für diesen
Zweck. Ich habe schon vor 30 Jahren derartiges Kabel für 40 khz
Leistungsübertrager ( 1 KW ) eingesetzt. ( Ultraschallgeneratoren )
Bei höheren Frequenzen sind die Wicklungskapazitäten nicht zu
vernachlässigen. Du erhältst im Gegenzug eine hohe Wicklungsdichte und
damit sind in gewissen Grenzen kleinere Trafos möglich. Das Wickeln geht
schnell. Damit sind auch die Kosten tief zu halten.
Die thermische Problematik der Wicklungsisolation kann mit
entsprechender Auswahl der Isolation ( es gibt auch Teflonisolationen )
abgefangen werden.
Der Anschluss der dünnen Enden ist etwas kompliziert, mit einer flachen
thermischen Abisolierzange ( mit hoher Temperatur ) aber möglich.
Ein Flachband - Hersteller unter vielen ist hier :

http://donnex.manufacturer.globalsources.com/si/6008800044599/Showroom/Flat-ribbon-cable/point_id-3000000157682/catalog_id-2000000003844/prod_id-10342/page_num-1.htm


Gruss Fred



Claudius Zingerli schrieb:

Hi Ng,

Ich bin dabei ein Schaltnetzteil zu bauen. Sollte ein Versuch sein, also
nichts Produktives. Es handelt sich um ein Vollbrücken-Konverter.
Um im Trafo Skin- und Fülldichte-Probleme zu umgehen habe ich mir
überlegt, Kupferband/Kupferfolie/Kupferabschirmband (oder wie auch immer
das heisst) anstatt Kupferdraht zu verwenden.
Kennt jemand einen Hersteller, oder hat jemand selbst noch Kupferband
mit 35mm Breite und ca. 3m-6m Länge an Lager? Wenn möglich isoliert (ja,
das gibts). Dicke sollte zwischen 0.125mm und 0.25mm betragen.

Gruss

Claudius

 

[Fred]

Hallo Claudius

Hier noch ein link: http://www.flexconn.com.tw/

Fred schrieb:

Hallo Claudius

Flat ribbon cable oder flat cable eignet sich hervorragend für diesen
Zweck. Ich habe schon vor 30 Jahren derartiges Kabel für 40 khz
Leistungsübertrager ( 1 KW ) eingesetzt. ( Ultraschallgeneratoren )
Bei höheren Frequenzen sind die Wicklungskapazitäten nicht zu
vernachlässigen. Du erhältst im Gegenzug eine hohe Wicklungsdichte und
damit sind in gewissen Grenzen kleinere Trafos möglich. Das Wickeln geht
schnell. Damit sind auch die Kosten tief zu halten.
Die thermische Problematik der Wicklungsisolation kann mit
entsprechender Auswahl der Isolation ( es gibt auch Teflonisolationen )
abgefangen werden.
Der Anschluss der dünnen Enden ist etwas kompliziert, mit einer flachen
thermischen Abisolierzange ( mit hoher Temperatur ) aber möglich.
Ein Flachband - Hersteller unter vielen ist hier :

http://donnex.manufacturer.globalsources.com/si/6008800044599/Showroom/Flat-ribbon-cable/point_id-3000000157682/catalog_id-2000000003844/prod_id-10342/page_num-1.htm



Gruss Fred



Claudius Zingerli schrieb:

Hi Ng,

Ich bin dabei ein Schaltnetzteil zu bauen. Sollte ein Versuch sein,
also nichts Produktives. Es handelt sich um ein Vollbrücken-Konverter.
Um im Trafo Skin- und Fülldichte-Probleme zu umgehen habe ich mir
überlegt, Kupferband/Kupferfolie/Kupferabschirmband (oder wie auch
immer das heisst) anstatt Kupferdraht zu verwenden.
Kennt jemand einen Hersteller, oder hat jemand selbst noch Kupferband
mit 35mm Breite und ca. 3m-6m Länge an Lager? Wenn möglich isoliert
(ja, das gibts). Dicke sollte zwischen 0.125mm und 0.25mm betragen.

Gruss

Claudius

 

[Lars Mueller]

Fred wrote:
....

http://learn.to/quote

 

[Robert Obermayer]

Hallo,

ich habe mal bei einem Amateurfunkertreffen 35mm breites Kupferband
(unisoliert) (0,5mm dick) für um die 1,5€/m gekauft.Der Verkäufer hatte
auch dünneres da.
Sollte es eigentlich auch bei entsprechenden Onlineshops geben.

Gruß, Robert

 

[Dieter Wiedmann]

Marte Schwarz schrieb:

Hallo Dieter,
Hoppla, welche Leistung willst du denn übertragen? Hast du dir denn
schon Gedanken über die parasitäre Kapazität gemacht?

Die seien mit Bändern anstatt Drähten sogar kleiner, sagte man mir.

Äpfel&Birnen!


Gruß Dieter

 

[Claudius Zingerli]

Dieter Wiedmann wrote:

Hoppla, welche Leistung willst du denn übertragen? Hast du dir denn
schon Gedanken über die parasitäre Kapazität gemacht?

Nein. Noch nicht. Ich denke an 3kW@50kHz über einen PM74 aus N27.

Vollbrücke,Bmax=200mT:
Primär: 500V-650V --> U/Turn=B*Ae/ton=31.6V --> 21 Turns
Sekundär: 150V@0...20A --> 7 Turns

Da geht das Wickeln gut und ich habe eine sehr geringe Stromdichte von
<1A/mm2

Aaaaber: der PM74 aus N27 hat bei 200mT@50kHz ca. 50W Verluste. Zuviel.
Alle Rechnungen habe ich auch bei Bmax=100mT gemacht. Dann wären die
Kernverluste bloss noch 10W sowie die Kupferverluste von ca. 10W. Nur
ist die Herstellung etwas mühsam: Entweder brauche ich dann wg. den
zusätzlichen Windungen mehr Platz oder ich nehme weniger Kupfer und
erhöhe die Stromdichte. (auf 1.5A/mm^2 - wohl kein Problem)
Insgesamt sind es immer entweder irgendwelche Platzprobleme, oder
Beschaffungsprobleme, die ein Design verunmöglichen...

Vielleicht muss ich von der Kupferband-Idee abkommen...

Gruss

Claudius

PS: Kann man die Parasitärkapazität halbwegs genau schätzen? C=mu*A/d?

 

[Claudius Zingerli]

Hi Fred,

Hier noch ein link: http://www.flexconn.com.tw/
http://donnex.manufacturer.globalsources.com/si/6008800044599/Showroom/Flat-ribbon-cable/point_id-3000000157682/catalog_id-2000000003844/prod_id-10342/page_num-1.htm

Auf die Idee Flachbandkabel zu nehmen wäre ich nicht gekommen. Tönt
innovativ. Ich werde einmal rechnen, ob das platzmässig überhaupt
machbar ist. (Ich muss 266A durch 442mm^2 bringen (21*6A+7*20A).

Danke für die Links, ich werde die Firmen einmal kontaktieren.

Gruss

Claudius

 

[Claudius Zingerli]

Hi Robert,

In Amateurfunk-Onlineshops wurde ich nicht fündig. Dafür bei
http://www.oppermann-electronic.de/Kabel_Litzen/body_kabel_litzen.html

Dort gibt es zwar kein 35mm-Band, dafür 2*17mm

Amateurfunktreffen in meiner Nähe (Zürich) kenne ich leider keine.

Gruss

Claudius


Robert Obermayer wrote:

Hallo,

ich habe mal bei einem Amateurfunkertreffen 35mm breites Kupferband
(unisoliert) (0,5mm dick) für um die 1,5€/m gekauft.Der Verkäufer hatte
auch dünneres da.
Sollte es eigentlich auch bei entsprechenden Onlineshops geben.

Gruß, Robert

 

[Christian Koch]

Claudius Zingerli <msnews@zeuz.ch> schrieb:

Vollbrücke,Bmax=200mT:
Primär: 500V-650V --> U/Turn=B*Ae/ton=31.6V --> 21 Turns
Sekundär: 150V@0...20A --> 7 Turns

Da geht das Wickeln gut und ich habe eine sehr geringe Stromdichte von
1A/mm2

Die geringe Stromdichte im Kupferband nützt nichts, wenn der
Proximity-Effekt höhere Verluste verursacht. Gerade Kupferfolien tragen
viele Lagen auf, die Proximity-Verluste begünstigen. Mir ist ein
Übertrager dadurch mal sehr heiß geworden. Ich habe schließlich statt
Kupferband mehrere Kupferlackdrähte parallel gewickelt. Dadurch ist der
Wechselstrom-Widerstand auf die Hälfte im Vergleich zur
Kupferband-Version gesunken. Mit HF-Litze wären die Verluste theoretisch
noch ein wenig geringer geworden.

Erläuterung des Proximity-Effekts (in Englisch):

<http://focus.ti.com/lit/ml/slup197/slup197.pdf>

Desweiteren hält das Dartmouth College einige interessante Abhandlungen
zum Proximity-Effekt vor:

<http://engineering.dartmouth.edu/other/inductor/intro.shtml>

Um den Proximity-Effekt zu minimieren, müßte man die Wicklung aus einer
Litze mit möglichst vielen winzig kleinen Einzeldrähten wickeln. Da
diese Litze sehr teuer würde, muß man ein Optimum aus Kupferverlusten
und Drahtkosten finden. Auch dafür stellt das Dartmouth College ein
Programm kostenlos zur Verfügung:

<http://power.thayer.dartmouth.edu/runlitzopt.html>

Aaaaber: der PM74 aus N27 hat bei 200mT@50kHz ca. 50W Verluste.
Zuviel.

N87 könnte diese Verluste verringern. Man sollte auch bedenken, daß
Ferritmaterialien für Leistungsanwendungen ein Verlustminimum bei einer
Temperatur von 80 °C oder höher haben.

ETD-Kerne sind IMHO auch in verschiedenen Materialien besser verfügbar
als PM-Kerne.

Alle Rechnungen habe ich auch bei Bmax=100mT gemacht. Dann wären die
Kernverluste bloss noch 10W sowie die Kupferverluste von ca. 10W. Nur
ist die Herstellung etwas mühsam: Entweder brauche ich dann wg. den
zusätzlichen Windungen mehr Platz oder ich nehme weniger Kupfer und
erhöhe die Stromdichte. (auf 1.5A/mm^2 - wohl kein Problem)
Insgesamt sind es immer entweder irgendwelche Platzprobleme, oder
Beschaffungsprobleme, die ein Design verunmöglichen...

Vielleicht muss ich von der Kupferband-Idee abkommen...

Ich würde es erstmal mit mehreren parallel gewickelten Kupferlackdrähte
oder HF-Litze probieren. Diese sind leicht beschaffbar und nicht teuer.
Nicht immer nur rechnen, zwischendurch auch mal experimentieren ;-)

Christian.

 

[Claudius Zingerli]

Christian Koch wrote:

Erläuterung des Proximity-Effekts (in Englisch):

http://focus.ti.com/lit/ml/slup197/slup197.pdf

Desweiteren hält das Dartmouth College einige interessante Abhandlungen
zum Proximity-Effekt vor:

http://engineering.dartmouth.edu/other/inductor/intro.shtml

Hey Christian,

Vielen Dank für die äusserst interessanten Hinweise! Eigentlich kenne
ich den Proximity-Effekt, doch habe ich nie gelernt, seine Auswirkungen
zu berechnen. Damals lernten wir Hohlleiter & Antennenanlagen zu
berechnen, aber naheliegende Sachen wie Skin wurden bloss oberflächlich
und Proximity-Effekt sowie Wirbelströme gar nicht behandelt

N87 könnte diese Verluste verringern. Man sollte auch bedenken, daß
Ferritmaterialien für Leistungsanwendungen ein Verlustminimum bei einer
Temperatur von 80 °C oder höher haben.

Laut Epcos-Datenblatt macht die optimale Temperatur aber nie soviel aus
wie Bmax & fp. Darum habe ich das bisher ignoriert. Laut Datenblatt
sollte der Spulenkörper 155°C überleben & Kupferlackdraht je nach Typ
160°C. Vermutlich muss ich den Trafo also gar nicht so sehr kühlen.

N87: Der Lieferant meiner Wahl (Distrelec) vertreibt bloss N27, Farnell,
Reichelt nicht einmal Kerne meiner Grössenordnung. Gegen C*nrad habe ich
eine Antipathie

ETD-Kerne sind IMHO auch in verschiedenen Materialien besser verfügbar
als PM-Kerne.

Ist mir mittlerweilen auch aufgefallen. Aber auch ETD-Kerne sind
spärlich gestreut.
....
Unterdessen habe ich bei uk.farnell.com ETD59-Kerne gefunden. Mal
schauen, ob das was wird.

Ich würde es erstmal mit mehreren parallel gewickelten Kupferlackdrähte
oder HF-Litze probieren. Diese sind leicht beschaffbar und nicht teuer.
Nicht immer nur rechnen, zwischendurch auch mal experimentieren ;-)

Induktive Bauelemente haben für mich etwas unheimliches & darum dachte
ich, berechne ich die Schaltung erst & baue danach auf.
Bei früheren Versuchen ohne Trafo (und probeweise 60V Input) hatte ich
bereits neuartige Plasma-Igbts erzeugt. Die Lebenserwartung war leider
nicht so hoch.

[OT]
Apropos Plasma-Igbts: Da fällt mir eben ein: Wenn man eine
Kondensatorbank (z.B. Blindstromkompensation beim EVU) ausschalten
möchte und der Schalter zu langsam ausschaltet, kann es zu
Wiederzündungen kommen und die Spannung schwingt sich über mehrere
Perioden auf, bis die Kondis abgehen. Prof. Fröhlich: "Und ich sage
Ihnen, das hat nicht nur eine Kondensatorbank gekillt"
(-->Spannungseskalation)

Gruss

Claudius

--
http://ma.kanti-zug.ch

 

[Peter Weiss]

Hallo!

Claudius Zingerli wrote:

Aaaaber: der PM74 aus N27 hat bei 200mT@50kHz ca. 50W Verluste.

Ich halte N27 hier nicht für das Optimum, schau Dir mal N67 oder N87
an. Außerdem könntest Du bei diesen Leistungen durchaus mit der
Frequenz höher gehen (mit N67 oder N87 ist das kein Problem), das
macht die Energieübertragung etwas einfacher. Zu hohe Frequenz ist
aber auch schlecht, weil dann die Umpolungsverluste zu sehr zunehmen.

N67 und N87 gibt es in verschiedenen Kernformen, siehe Datenbuch.

Kupferbänder hat man früher mal für größere Leistungen verwendet,
heute gibt es dafür HF-Litze. Wegen der diversen bereits beschriebenen
Nebeneffekte ist HF-Litze deutlich besser in der Anwendung, außerdem
wickelt es sich leichter.


CU Peter

 

[Dieter Wiedmann]

Peter Weiss schrieb:

Ich halte N27 hier nicht für das Optimum, schau Dir mal N67 oder N87
an.

Zweifellos, und wenn dann gleich N87.

Außerdem könntest Du bei diesen Leistungen durchaus mit der
Frequenz höher gehen (mit N67 oder N87 ist das kein Problem), das
macht die Energieübertragung etwas einfacher. Zu hohe Frequenz ist
aber auch schlecht, weil dann die Umpolungsverluste zu sehr zunehmen.

Du hast aber schon die vom OP geplante Zwischenkreisspannung beachtet?

Kupferbänder hat man früher mal für größere Leistungen verwendet,
heute gibt es dafür HF-Litze. Wegen der diversen bereits beschriebenen
Nebeneffekte ist HF-Litze deutlich besser in der Anwendung, außerdem
wickelt es sich leichter.

ACK, Kupferband ist für *sehr* kleine Windungszahlen (1-2) gut geeignet,
ansonsten nimmt man was Multifilares.


Gruß Dieter

 

[Dieter Wiedmann]

Claudius Zingerli schrieb:

Ich denke an 3kW@50kHz über einen PM74 aus N27.

Holla!

Vollbrücke,Bmax=200mT:
Primär: 500V-650V --> U/Turn=B*Ae/ton=31.6V --> 21 Turns
Sekundär: 150V@0...20A --> 7 Turns

Und auch noch ordentlich Zwischenkreissspannung. Bei sieben Windungen
lass das Blech mal lieber weg, Proximity hat Christian ja schon erwähnt,
aber auch die Resonanzfrequenz der Wicklung wird zu niedrig.

Da geht das Wickeln gut und ich habe eine sehr geringe Stromdichte von
1A/mm2

Das ist aber arg klein, ich meine unnötig klein.

Aaaaber: der PM74 aus N27 hat bei 200mT@50kHz ca. 50W Verluste. Zuviel.
Alle Rechnungen habe ich auch bei Bmax=100mT gemacht. Dann wären die
Kernverluste bloss noch 10W sowie die Kupferverluste von ca. 10W. Nur

20W/3000W, also weniger als 1% Trafoverluste. Ein hohes Ziel!

PS: Kann man die Parasitärkapazität halbwegs genau schätzen? C=mu*A/d?

Ist ziemlich grob, schon wegen der Maßhaltigkeit des 'Platten'abstands,
aber es gibt Tabellen zur Orientierung. Muss mal nachschauen in welcher
Schwarte die waren.


Gruß Dieter