Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transformator Resonanzfrequenz


von Joseph U. (joseph83)


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Hallo zusammen,

Ich habe einen Planar-Transformator den ich am Impedance Analyzer
gemessen habe.
Und zwar bin ich wie folgt vorgegangen:

Messung Primär:

Sekundärseitig kurzgeschlossen
Gemessene Induktivität: 600 µH
Resonanzfrequenz: 4,926 MHz

Sekundärseitig Leerlauf
Gemessene Induktivität: 13 mH
Resonanzfrequenz: 11,11 kHz


Messung Sekundär:

Primärseitig kurzgeschlossen
Gemessene Induktivität: 70 mH
Resonanzfrequenz: 79,12 kHz

Primärseitig Leerlauf
Gemessene Induktivität: 1500 mH
Resonanzfrequenz: 11.01 kHz

Jetzt stellt sich mir die Frage bis zur welcher Frequenz mein
Planar-Transformator arbeiten darf? Muss ich eine realistische Last an
die Sekundärseite anschließen (zb. 50 Ohm) um feststellen zu können bis
zur welcher Frequenz mein Trafo noch induktiv wirkt und nicht kapazitiv?

von Mark S. (voltwide)


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Die Sekundär-Leerlaufinduktivität ist mit 1,5H reichlich hoch.
Dieser Trafo setzt also die Spannung herauf.
Die Leerlaufresonanz ist primär und sekundär bei 11kHz, das deutet 
darauf hin, dass hier die Sekundärwicklung in Verbindung mit ihrer 
Wicklungskapazität der bestimmende Parallelschwingkreis ist.

Mit anderen Worten: oberhalb von 11kHz geht da nicht mehr viel.

von frae (Gast)


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Wo hast Du den her? / Wo und wie war er eingesetzt?

Den wird man wohl in einem Resonanzkonverter mit (zumindest anteiliger) 
Parallelresonanz einsetzen müssen, und - wie Mark Space schon sagte - 
kleiner/gleich 11kHz maximale Schaltfrequenz ansetzen.

Möglich also klassische PRC, SPRC Topologie und Abwandlungen. Bei 
falscher Betriebsart und/oder zu hoher Frequenz bringt man keine 
Leistung drüber.

Ich würde wohl mal Sinus 10Vpp bei 1kHz, 3kHz und 10kHz primaer 
einspeisen, und gucken, was sekundaer herauskommt.

Soll daraus eine einstellbare HV Quelle werden?

von Thyristor (Gast)


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Joseph U. schrieb:
> Jetzt stellt sich mir die Frage bis zur welcher Frequenz mein
> Planar-Transformator arbeiten darf?

Betrieben werden die Planartransformatoren in der Regel mit Frequenzen 
über einem Megahertz.

von Mark S. (voltwide)


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Thyristor schrieb:
> Betrieben werden die Planartransformatoren in der Regel mit Frequenzen
> über einem Megahertz.

Das war auch mein bisheriger Kenntnisstand. Das Ganze macht irgendwie 
keinen Sinn.

von Dieter (Gast)


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Da sind irgendwo 16nF-150pF verborgen. Bzw. die parasitären 150pF werden 
auch transformiert.

von Joseph U. (joseph83)


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Mark S. schrieb:
> Die Sekundär-Leerlaufinduktivität ist mit 1,5H reichlich hoch.
> Dieser Trafo setzt also die Spannung herauf.
> Die Leerlaufresonanz ist primär und sekundär bei 11kHz, das deutet
> darauf hin, dass hier die Sekundärwicklung in Verbindung mit ihrer
> Wicklungskapazität der bestimmende Parallelschwingkreis ist.
>
> Mit anderen Worten: oberhalb von 11kHz geht da nicht mehr viel.

Erstmal vielen Dank für Antworten!

Die Anwendung des Planar-Trafos: HV-Quelle

Am Ausgang (sekundärseitig) soll ein Gleichrichter eingesetzt werden.

Dann würde ich als nächsten Schritt wie frae beschrieben hat am Eingang 
des Trafos eine Sinusspannung anlegen und gucken was auf der 
Sekundärseite für eine Leistung übertragen wird. Sollte oberhalb von 11 
kHz nichts mehr übertragen werden, weiß ich Bescheid.

von frae (Gast)


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Thyristor schrieb:
> Betrieben werden die Planartransformatoren in der Regel mit Frequenzen
> über einem Megahertz.

Umformuliert und mit Zusatz:

"_Planartransformatoren_ werden in der Regel mit Frequenzen über einem 
Megahertz betrieben."

Diese Bezeichnung ist ein Oberbegriff für Ferrit-Trafos, die einseitig
komprimiert aufgebaut sind, um die Integration zu erleichtern.

(Die Integration in platzsparende Hochfrequenz-Versorgungen...)

Damit gemeint ist die "Stauchung" in einer der Raumachsen (x, y oder z).
Am bekanntesten sind wohl die z-compressed formen (höhen-komprimiert).
Die Eigenschaften weichen natürlich von der kubischen Form ab.

Daher ist nicht unwichtig, wie der Trafo exakt aufgebaut ist.


(Das soll heißen: Beschreibung/Fotos könnten hier auch helfen.

Meine ersten Fragen hast Du auch nur teilweise beantwortet, obwohl
"die Anwendung ist" auch bedeuten könnte, daß er sowohl so eingesetzt
war, als auch wieder so eingesetzt werden soll. Könnte, mehr nicht.)

Joseph U. schrieb:
> wie frae beschrieben hat am Eingang
> des Trafos eine Sinusspannung anlegen und gucken was auf der
> Sekundärseite für eine Leistung übertragen wird.

Was hast Du denn für Sinusgeneratoren? ;) Spaß beiseite: Mein Vorschlag 
war zur Prüfung des Übersetzungsverhaeltnisses 
(Spannungstransformation).

10Vpp (=10Volt Spitze zu Spitze) Signal aus einem Signalgenerator (wenig 
Leistung und kurzschlußfest), nicht einer niederohmigen Quelle! ;)

Die übertragbare Leistung interessiert noch nicht.

Joseph U. schrieb:
> Sollte oberhalb von 11
> kHz nichts mehr übertragen werden, weiß ich Bescheid.

Nicht "nichts mehr". Wenn die Annahme (bis jetzt ist es nur das) stimmt, 
daß der Trafo für diese Frequenz gedacht ist, wird bei knapp unter 11kHz

die maximale Leistungsübertragung möglich sein - in der Zukunft. Denn im
Moment muß das alles noch verifiziert werden. Vielleicht werden auch 
weitere passive Bauteile (Resonanznetzwerk) nötig.


Erster Schritt Deinerseits: Einspeisung von ..., Messung U(aus).
Hast Du Sinusgenerator, DSO, DMM, ... was hast Du da alles?

Und natürlich die o.g. weiteren Informationen zum Trafo liefern...

Um Gottes Willen nicht mit leistungsfaehigem Rechteck-Generator
(Brückenschaltung) rangehen, bevor man nicht mehr weiß. Sonst könnte
es sein, daß der Trafo samt der Brückenschaltung draufgeht...

von frae (Gast)


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frae schrieb:
> Nicht "nichts mehr". (Wenn der Trafo für diese Frequenz gedacht ist,
> ist bei knapp unter 11kHz die maximale Leistungsübertragung möglich)

Mit den richtigen Instrumenten könnte man das etwas genauer sagen, wie 
abrupt der Übergang stattfindet. Aber ist eh weitestgehend sinnfrei, der 
Betrieb oberhalb jener Frequenz.

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