Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik AL-Wert berechnen


von ... (Gast)


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Hallo,

ich habe hier Ferrit-Halbschale aus dem Siferrit-Material M33. Der 
Hersteller (Epcos) gibt in seinem Datenblatt nur den µi-Wert an. Wie 
komme ich jetzt damit auf den AL-Wert?

von ... (Gast)


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Ein paar Windungen draufwickeln, Induktivität messen, AL ausrechnen.

von Bürovorsteher (Gast)


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34 Windungen draufwickeln. Der Messwert in µH ist dann gleich dem AL in 
nH/w².
Erspart das rechnen.

von Bürovorsteher (Gast)


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Muss aber heißen: 32 Windungen. Sorry

von Helmut S. (helmuts)


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34?
Du meintest bestimmt Wurzel(1000) = 31.6 = ungefähr 32

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Hi!
Wenn man zusätzlich zur Info, dass es sich um ein EPCOS M33 Material 
handelt, noch rausbekäme, um welchen EPCOS Kern es sich handelt, dann 
bekäme man die konkrete Bauteileinfo vom Hersteller.
Wenn unbekannt - mal den Messschieber in die Hand nehmen und dann Bilder 
bei EPCOS vergleichen?
Wenn der passende Messgerätepark zur Verfügung steht, kann man die Werte 
gerechnet/real dann auch schön vergleichen - insbesondere in der 
gewünschten Anwendung (Windungszahl, Strom, Frequenz,...).
Grüße,
 Marcus

von ... (Gast)


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Der Kern ist bekannt: 
http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/ps_7_35_3_6.pdf
Den gibt es in M33 und N22 Material.
Aber in allen Datenblättern steht nicht der AL-Wert.
http://www.epcos.com/blob/528884/download/3/pdf-n22.pdf
http://www.epcos.com/blob/528878/download/3/pdf-m33.pdf

von Falk B. (falk)


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@ .. (Gast)

>Der Kern ist bekannt:
>http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/ps_7_35_3_6.pdf

Das ist eigentlich kein Kern für Trafos, sondern für Näherungssensoren. 
Darum auch kein AL-Wert, weil meistens nur eine Hälfte benutzt wird.

>Den gibt es in M33 und N22 Material.
>Aber in allen Datenblättern steht nicht der AL-Wert.

Logisch, denn der hängt von der Geometrie ab, im wesentlichen vom 
magnetischen Querschnitt und der Pfadlänge.

So kann man es grob berechnen.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Spule#Kerne_recyceln

von ... (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Das ist eigentlich kein Kern für Trafos, sondern für Näherungssensoren.
Genau, dafür wollte ich ihn auch benutzen.
In dieser Applikationsnote ist der Beschrieben und da soll eine Spule 
mit 68µH rein.
http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/application_note/CD00178756.pdf
Da habe ich jetzt das Problem: wie berechne ich die Windungszahl die ich 
benötige, wenn ich den dazugehörigen Coilformer und einen 
Kupferlackdraht von 0,1mm Durchmesser benutze.

von Uwe (de0508)


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Gast, wie schon geschrieben, darauf wickeln und Nachmessen !

Denn der AL Wert ist nicht konstant, weder von Kern zu Kern, noch über 
die Temperatur, der Frequenz oder der aufgebrachten Induktivität.

von Falk B. (falk)


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@ ... (Gast)

>Da habe ich jetzt das Problem: wie berechne ich die Windungszahl die ich
>benötige, wenn ich den dazugehörigen Coilformer und einen
>Kupferlackdraht von 0,1mm Durchmesser benutze.

Naja, man kann es GROB berechnen. Eben mit der Formel im Artikel. Wobei 
der Luftspalt extrem dominant ist, eigentlich ist es fast eine reine 
Luftspule, wobei der halbe Eisenweg durch den Kern magnetisch 
kurzgeschlossen ist.

Eisenweg : ~ 2* Höhe + mittlerer Radius = 2*3,6mm + 3,2mm = 10,4mm
magnetischer Querschnitt : Pi/4 *(da^2-di^2)=15,4mm^2
ur (m33) : 750

-> R_Eisen = 717e3

Der Luftweg ist identisch, nur ist die relative Permeabilität = 1

-> R_Luft = 750*R_Eisen = 538e6

-> R_ges = 539e6

-> AL ~ 1,85 nH/N^2

Ein recht kleiner Wert, aber 7mm Durchmesser ist auch eine verdammt 
kleine Spule.

-> L=68uH -> N = Wurzel(68uH/1,85nH/N^2) = 192 Windungen.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Suche nach "Epcos Ferrites and accessories, Application notes" bringt 
eine Appnote-Sammlung zu Tage.

Im einseitigen Kapitel "Inductive Sensors" stehen zwei interessante 
Punkte:

- "The function of the ferrite core consists in spatially aligning the 
magnetic field so as to restrict the interaction area."

- "Attainment of the target values depends on appropriate
coil dimensioning and can generally only be performed empirically."

Wäre echt interessant zu wissen, wie gut die errechneten Werte zur 
gemessenen Schwingkreisfrequenz passen. ST gibt in der Appnote ja eine 
Formel für die Frequenz des Colpitts-Oszillators in Abhängigkeit zu L 
an.

Bin auf Deine Messergebnisse gespannt!

von ... (Gast)


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Danke für eure Beiträge. Da habe ich jetzt wenigstens ein paar 
Anhaltspunkte. Um eine möglichst hohe Güte zu erreichen, lohnt es sich 
für die Wicklung HF-Litze zu verwenden? Also so 25x0,07 HF-Litze?

von Falk B. (falk)


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@... (Gast)

>Anhaltspunkte. Um eine möglichst hohe Güte zu erreichen, lohnt es sich
>für die Wicklung HF-Litze zu verwenden? Also so 25x0,07 HF-Litze?

Nein, schon gar nicht bei DER kleinen Spule. Dein 0,1mm Kupferlackdraht 
hat sowieso eine recht kleine Eindringtiefe, ist also auch für hohe 
Frequenzen noch recht gut (Effektive Eindringtiefe bei 5 MHz sind 30um)

http://de.wikipedia.org/wiki/Skineffekt

von ... (Gast)


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Hallo,
habe jetzt mal diesen Kern genommen:
http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/ps_7_35_3_6.pdf
Allerdings in habe ich den nur in N22-Material bekommen.
Dann habe ich 32 Windungen aus 0,1 mm Kupferlackdraht auf den 
dazugehörigen Coilformer gewickelt.
Folgende Messschaltung aufgebaut:
Sinusgenerator mit 50 Ohm-Ausgang, Ausgangsspannung 120 mVss.
Parallel zur Spule einen 1µF Keramikkondensator geschaltet und den 
Parallelschwingkreis über einen 0,1µF Keramikkondensator mit dem 
Sinusgenerator angesteuert. Mit einem Oszilloskop über einen 10:1 
Tastkopf parallel zum Schwingkreis die Spannung gemessen. Bei rund 36kHz 
bekam ich das Spannungsmaxima. Mit der Formel L=1/(39,5*C*f²)bekam ich 
rund 19,5µH heraus. Die Formel hatte ich von dieser Seite genommen: 
http://www.sprut.de/electronic/switch/lc/lc.html#lmess
Das würde einem AL von 19nH/w² entsprechen.
Kann das hinkommen?

von Falk B. (falk)


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@ ... (Gast)

>Das würde einem AL von 19nH/w² entsprechen.

Könnte sein, ist aber Faktor 10 von meiner Rechnung weg. Wahrscheinlich 
hab ich mich verrechnet 8-0

von Michael H. (Gast)


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Der Al Wert kann über die Designparameter des Kerns berechnet werden. 
Dazu empfehlende Literatur:
"Soft Ferrites and Accesoires" by FerroxCube, 2009
Seite 7-9 erklärt die Berechnung. Ist aber großen Tolleranzen 
unterworfen.

von ArnoR (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Könnte sein, ist aber Faktor 10 von meiner Rechnung weg. Wahrscheinlich
> hab ich mich verrechnet

Nicht verrechnet, sondern diese Annahme war nicht richtig:

> Der Luftweg ist identisch

Warum sollten die Feldlinien in Luft den gleichen Weg nehmen wie in der 
unförmigen Kernhälfte? Die nehmen den kurzen direkten Weg zwischen dem 
äußeren Ring und dem Mittelbutzen. Dadurch ist der magnetische 
Widerstand der Luftstrecke entsprechend kleiner und der AL-Wert höher.

von Günter Lenz (Gast)


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... schrieb:
>Mit der Formel L=1/(39,5*C*f²)bekam ich
>rund 19,5µH heraus. Die Formel hatte ich von dieser Seite genommen:
>http://www.sprut.de/electronic/switch/lc/lc.html#lmess
>Das würde einem AL von 19nH/w² entsprechen.
>Kann das hinkommen?

Ja das kommt hin.
Der AL-Wert sagt aus, wie groß die Induktivität
bei einer einzigen Windung ist.

Induktivität = Windungzahl zum Quadrat mal AL
L = N^2 * AL

Also 32 Windungen zum Quadrat = 1024
19,5µH / 1024 = 0,019µH = 19nH  Das ist der AL-Wert
Damit kanst du nun bei gegebener Windungszahl
die Induktivität berechnen.

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