AL-Wert eines FE-Kerns bestimmen

Hi,

heuite habe ich mal versucht, den AL-Wert eines Ferrit-Uebertagers aus einem Schaltnetzteil zu bestimmen. Warum? Weil die inneren Wicklungen einen Windungsschluss haben. Also habe ich die aeusserte Wicklung mal abgewickelt (5 Wdg.) und wieder draufgewickelt und dann mit einem Frequenzgenerator, eingestellt auf Sinus-Form, 1 Vpp
Ausgangsspannung, kein Offset, Kondensator (17.85 nF, 1.25%) und Oszilloskop einen Serien und Parallelschwingkreis aufgebaut und dann eben mit dem Oskar die Resonanzfrequenz bestimmt. Die Wicklung mit den 5 Windungen brachte mir einen Wert von fo = 412kHz, bei einem C von 488 nF von 14.9 kHz. Macht also im Schnitt ca. 220 uH an Induktivitaet. Da nun AL = L/N^2 ist, ergibt sich ein AL-Wert von ca. 320.

Dann habe ich direkt auf dem Schenkel des Kerns 13 Windungen einer ueblichen Schaltlitze draufgewickelt und dasselbe noch einmal gemessen. Die Induktivitaet lag jetzt bei ca. 180 uH, was einen AL-Wert von ca. 1100 ergibt.

Welche Wert liegt jetzt naeher an dem, was der Kern hat?
Gilt: Mehr Windungen = genauerer Wert? Oder was spielt eine ausschlaggebende Rolle?

Li

Hallo Li,

heuite habe ich mal versucht, den AL-Wert eines
Ferrit-Uebertagers aus einem Schaltnetzteil zu bestimmen.
Warum? Weil die inneren Wicklungen einen Windungsschluss
haben. Also habe ich die aeusserte Wicklung mal abgewickelt (5
Wdg.) und wieder draufgewickelt und dann mit einem
Frequenzgenerator, eingestellt auf Sinus-Form, 1 Vpp
Ausgangsspannung, kein Offset, Kondensator (17.85 nF, 1.25%)
und Oszilloskop einen Serien und Parallelschwingkreis
aufgebaut und dann eben mit dem Oskar die Resonanzfrequenz
bestimmt.

D.h. also die Spule mit Windungsschluß befand sich bei der Messung noch auf dem Kern ??? Da kann ja nix vernünftiges bei rauskommen.

Die Wicklung mit den 5 Windungen brachte mir einen
Wert von fo = 412kHz, bei einem C von 488 nF von 14.9 kHz.
Macht also im Schnitt ca. 220 uH an Induktivitaet. Da nun AL =
L/N^2 ist, ergibt sich ein AL-Wert von ca. 320.

Also bei 5 Windungen und Al = 320 nH komme ich auf 8 µH. Wie kommst Du auf diese Zahlen ?

Dann habe ich direkt auf dem Schenkel des Kerns 13 Windungen
einer ueblichen Schaltlitze draufgewickelt und dasselbe noch
einmal gemessen. Die Induktivitaet lag jetzt bei ca. 180 uH,
was einen AL-Wert von ca. 1100 ergibt.

Die Zahlen kommen zumindest ungefähr hin.

Welche Wert liegt jetzt naeher an dem, was der Kern hat?
Gilt: Mehr Windungen = genauerer Wert? Oder was spielt eine
ausschlaggebende Rolle?

Zunächst mal ist die Länge des Luftspaltes entscheidend für den Al-Wert. Bei wenigen Windungen, dünnem Draht und kleinem Al-Wert nimmt der relative Anteil der Streuinduktivität zu, d.h. Du mißt eine zu große Induktivität. Die Streuinduktivität entsteht durch den magnetischen Flußanteil, der sich außerhalb des Kernes befindet. Normalerweise benutzt man den Begriff Streuinduktivität nur bei Transformatoren. Dort entsteht sie durch den Flußanteil, der nur Primär- aber nicht Sekundärspule durchsetzt oder umgekehrt.

Jörg

D.h. also die Spule mit Windungsschluß befand sich bei der
Messung noch auf dem Kern ??? Da kann ja nix vernünftiges bei
rauskommen.

Genau, denn die bekomme ich nicht runter, bevor der Kern zerlegt ist. Und wie zerlegt man einen solchen geklebten Kern ohne Schaden?

Die Wicklung mit den 5 Windungen brachte mir einen
Wert von fo = 412kHz, bei einem C von 488 nF von 14.9 kHz.
Macht also im Schnitt ca. 220 uH an Induktivitaet. Da nun AL =
L/N^2 ist, ergibt sich ein AL-Wert von ca. 320.

Also bei 5 Windungen und Al = 320 nH komme ich auf 8 µH. Wie
kommst Du auf diese Zahlen ?

Weil ich von meinem Zettel was falsches abgeschrieben habe. Der Al-Wert liegt dann natuerlich bei 8800 nH.

Dann habe ich direkt auf dem Schenkel des Kerns 13 Windungen
einer ueblichen Schaltlitze draufgewickelt und dasselbe noch
einmal gemessen. Die Induktivitaet lag jetzt bei ca. 180 uH,
was einen AL-Wert von ca. 1100 ergibt.

Die Zahlen kommen zumindest ungefähr hin.

Desahalb ja ca. Wert. Zudem haben AL-Werte auch maechtig Toleranz.

Welche Wert liegt jetzt naeher an dem, was der Kern hat?
Gilt: Mehr Windungen = genauerer Wert? Oder was spielt eine
ausschlaggebende Rolle?

Zunächst mal ist die Länge des Luftspaltes entscheidend für
den Al-Wert. Bei wenigen Windungen, dünnem Draht und kleinem
Al-Wert nimmt der relative Anteil der Streuinduktivität zu,
d.h. Du mißt eine zu große Induktivität. Die Streuinduktivität
entsteht durch den magnetischen Flußanteil, der sich außerhalb
des Kernes befindet. Normalerweise benutzt man den Begriff
Streuinduktivität nur bei Transformatoren. Dort entsteht sie
durch den Flußanteil, der nur Primär- aber nicht Sekundärspule
durchsetzt oder umgekehrt.

Die Laenge des Luftspaltes weis ich (noch) nicht. Ich weiss auch nicht, ob bei SNT’s Trafos mit Luftspalt eingesetzt werden. Der Kern jedenfalls ist ein ETD 39/20/13 und den gibt es mit oder ohne Luftspalt. Bei 0.1 mm hat so ein Kern lt. Datenbladl 1062 nH, ohne 2800 nH, jedenfalls der Kern mit dem Material, wo ich hier ein Datenbladl von habe. Es gibt aber auch andere AL-Werte fuer diesen Kerntyp und -groesse.

Egal ob Luftspalt oder nicht, hat die Kurzschlusswindung Einfluss auf die Messung? Waere also die Wicklung mit den 13 Wdg. direkt auf dem Schenkel die bessere zum Messen, weil die oberste Wicklung ja dann den ca 8 mm Luft (Kupfer) bis zum Kern hat?

Li

D.h. also die Spule mit Windungsschluß befand sich bei der
Messung noch auf dem Kern ??? Da kann ja nix vernünftiges bei
rauskommen.

Genau, denn die bekomme ich nicht runter, bevor der Kern
zerlegt ist. Und wie zerlegt man einen solchen geklebten Kern
ohne Schaden?

Du kannst es mit Erhitzen versuchen, manche Kleber werden da etwas weicher. Wenn der Kern zerbricht ist das auch nich soo schlimm. Ein Kernbruch ist kein Beinbruch :smile: Wenn Du ihn sorgfältig zusammenklebst, tut er seinen Dienst wieder.

Also bei 5 Windungen und Al = 320 nH komme ich auf 8 µH. Wie
kommst Du auf diese Zahlen ?

Weil ich von meinem Zettel was falsches abgeschrieben habe.
Der Al-Wert liegt dann natuerlich bei 8800 nH.

Das wäre selbst für einen Kern ohne Luftspalt ungewöhnlich viel.
Du schreibst ja selbst, daß es max. 2800 nH sein sollten.

Welche Wert liegt jetzt naeher an dem, was der Kern hat?
Gilt: Mehr Windungen = genauerer Wert? Oder was spielt eine
ausschlaggebende Rolle?

Zunächst mal ist die Länge des Luftspaltes entscheidend für
den Al-Wert. Bei wenigen Windungen, dünnem Draht und kleinem
Al-Wert nimmt der relative Anteil der Streuinduktivität zu,
d.h. Du mißt eine zu große Induktivität. Die Streuinduktivität
entsteht durch den magnetischen Flußanteil, der sich außerhalb
des Kernes befindet. Normalerweise benutzt man den Begriff
Streuinduktivität nur bei Transformatoren. Dort entsteht sie
durch den Flußanteil, der nur Primär- aber nicht Sekundärspule
durchsetzt oder umgekehrt.

Die Laenge des Luftspaltes weis ich (noch) nicht. Ich weiss
auch nicht, ob bei SNT’s Trafos mit Luftspalt eingesetzt
werden.

Das kommt auf den Netzteiltyp an: Sperrwandlertrafos müssen immer einen Luftspalt haben. Flußwandlertrafos brauchen keinen.

Der Kern jedenfalls ist ein ETD 39/20/13 und den gibt
es mit oder ohne Luftspalt.

Zumindest bei Siemens-Kernen steht es auf den Kernhälten drauf. Z.B. OL=ohne Luftspalt oder 1,00=1mm, wobei sich die Angaben immer auf die jeweilige Kernhälfte bezieht.

Bei 0.1 mm hat so ein Kern lt.
Datenbladl 1062 nH, ohne 2800 nH, jedenfalls der Kern mit dem
Material, wo ich hier ein Datenbladl von habe. Es gibt aber
auch andere AL-Werte fuer diesen Kerntyp und -groesse.

Egal ob Luftspalt oder nicht, hat die Kurzschlusswindung
Einfluss auf die Messung?

Natürlich, ganz wesentlich. Der Al-Wert kann sich dadurch allerdings nur verkleinern.

Waere also die Wicklung mit den 13
Wdg. direkt auf dem Schenkel die bessere zum Messen, weil die
oberste Wicklung ja dann den ca 8 mm Luft (Kupfer) bis zum
Kern hat?

Auf jeden Fall. 10 gut verteilte Windungen sollten es sowieso mindestens sein, sonnst wird es ungenau.

Jörg

Misthaufen

Du kannst es mit Erhitzen versuchen, manche Kleber werden da
etwas weicher. Wenn der Kern zerbricht ist das auch nich soo
schlimm. Ein Kernbruch ist kein Beinbruch :smile: Wenn Du ihn
sorgfältig zusammenklebst, tut er seinen Dienst wieder.

Danke, war ein sehr guter Tip. Ich habe den Kern mit einer Heissluftpistole zerlegt. Dabei ist eine Haelfte zersprungen.
Egal, gibt ja sekundenkleber. Der Kern hat uebrigens einen Luftspalt von 0.5 mm und zwar unter der Spule.

Das wäre selbst für einen Kern ohne Luftspalt ungewöhnlich
viel.
Du schreibst ja selbst, daß es max. 2800 nH sein sollten.

Mit 0.5 mm Luftspalt hat dieser lt einem Datenblatt 326 uH.
Ist schon oke, oder?

Zumindest bei Siemens-Kernen steht es auf den Kernhälten
drauf. Z.B. OL=ohne Luftspalt oder 1,00=1mm, wobei sich die
Angaben immer auf die jeweilige Kernhälfte bezieht.

Auf dem Kern steht gaaanix drauf…

Li