Schaltnetzteile - HTL Wien 10
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zum magnetischen Fluß bzw. zur magnetischen Flußdichte. Die Eingangsspannung U1<br />
bestimmt den magnetischen Fluß im Transformatorkern. Der entsprechende physikalische<br />
Zusammenhang ist durch das Induktionsgesetz u = N ⋅ gegeben.<br />
dΦ<br />
dt<br />
U1<br />
B<br />
Abbildung 5.2.2: Eingangsspannung und magnetische Flußdichte am Transformator<br />
Für den in Abbildung 5.2.1 gezeigten Transformator gilt dann:<br />
ΔB = U1 ⋅ T/2<br />
N1 ⋅ A<br />
Der Flußdichtehub ΔB ist umso kleiner, je größer die Frequenz und je größer die<br />
Windungszahl N1 ist.<br />
Nun kann eine Mindestwindungszahl berechnet werden, die notwendig ist, um einen<br />
N1 min<br />
vorher gewählten Flußdichtehub ΔB nicht zu überschreiten. Die Sättigungsflußdichte von<br />
B ≈ 0, 3 T d.h. ΔB ≈ 0, 6 T kann bei Hochfrequenztransformatoren in der Regel nicht<br />
ausgenutzt werden. Bei Gegentaktwandlern würde dann bei jedem Takt die volle<br />
Hystereseschleife durchlaufen werden, was zu einer, in der Regel, unzulässig hohen<br />
Erwärmung des Kerns führe. Wenn keine genauen Angaben über Wärmeabgabe und<br />
Kernverluste vorliegen, sollte man bei üblichen Frequenzen (20kHz bis <strong>10</strong>0kHz )<br />
ΔB ≈ 0, 3…0, 2 T wählen. Je kleiner ΔB ist, desto kleiner sind die Hystereseverluste.<br />
Daraus ergibt sich eine Mindestwindungszahl für :<br />
N1<br />
N1 min ≥ U1 ⋅ T/2<br />
ΔB ⋅ Amin<br />
mit ΔB ≈ 0, 2…0, 3 T<br />
Amin : minimaler Kernquerschnitt, er bestimmt die maximale Flußdichte, Amin ist im<br />
Datenblatt angegeben<br />
HINWEIS:<br />
U1<br />
B<br />
T/2 T<br />
Δ B<br />
Bei Eintaktdurchflußwandlern wird der Kern nur in eine Richtung aufmagnetisiert,<br />
während er bei Gegentaktwandlern in beide Richtungen magnetisiert wird.<br />
B<br />
Δ B<br />
Die Berechnung für die Mindestwindungszahl ist bei beiden Wandlern<br />
N1 min<br />
gleich.<br />
t<br />
B<br />
t<br />
Δ B<br />
Eintaktdurchflußwandler Gegentaktwandler<br />
Seite 28<br />
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