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Induktivitäten

Elektronik

Für viele sind Induktivitäten ein Buch mit 7 Siegeln. Dock Spulen sind aus der Elektronik nicht mehr weg zu denken. Mit etwas Geschick können passende Spulen selber gemacht werden. Induktivitäten gibts in verschiedenen Einsatzbereichen: Als Filter bei Schaltnetzteilen oder vor Kabelabgängen, Als Energiespeicher In Schaltnetzteilen, als Frequenzfilter, als übertragen, usw... Anbei eine Anleitung zum selber die passende Induktivität zu bauen.

Die Grundformel oben lässt sich mit mit akzeptabler Genauigkeit vereinfachen.

Die Luftspulen eignen sich gut für Filter wie diese z.B. bei Lautsprechern eingesetzt werden.
Stabspulen (oder Ringe mit Luftspalt) eignen sich als Filter (meistens niederwertiger Ferrit) ur 4-10 und als Speicher Drossel für Schaltnetzteile (Hochwertige Ferrite) ur 50-400 .
Die Ferrite sind in der Güte sehr unterschiedlich und das Material lässt sich nur schwer erkennen. Bei unbekannten Ferriten einfach 10 Windungen drauf, die Induktivität messen und ur ausrechnen.
Z.B. eine 220uH Induktivität für ein Schaltnetzteil MC34063 (Cu Lack-Draht 0.8mm) N=20, d=6, l=16 ur=250 .
L = 250 * 20*20 * 6*6 / 16 = 225uH

Ferrite mit ur=10-9'000 , NiZn / MnZn / ZiZn 1kHz bis 100MHz (Stab / rod)

Ferrite als Stäbe (Rods) sind meistens Material 61, 33, 67 oder 78

Material 33, braun, ur=850, Uebertr=1-30MHz, Drossel=20-80MHz, (Stab/Ring)

Material 43, grün, ur=850, Uebertr=150MHz, Drossel=30-200MHz, (EMI & Uebertrager)

Material 61, rot, ur=125, Uebertr=10-200MHz, Drossel=300M-10GHz, (Stab/Ring)

Material 63/67, violett, ur=40, Uebertr=200M-1GHz, Drossel= >1GHz, (Ringkerne)

Material 64, braun, ur=250, Uebertr=50-500MHz, Drossel=200M-5GHz

Material 68, weiss, ur=20, Uebertr=200M-1GHz, Drossel= >1GHz, (Ringkerne)

Material 72/77/78, grau, ur=2000, Uebertr=0.5-30MHz, Drossel=1-40MHz

Material 75/87, hellblau, ur=2200, Uebertr=0.5-30MHz, Drossel=1-10MHz

Material F, orange, ur=3000, Uebertr=0.5-30MHz, Drossel=1-20MHz

Material J, na, ur=5000, Uebertr=0.5-30MHz, Drossel=1-20MHz

Weicheisen, ur=3'500-12'000, Fe, (Netztransformatoren)

Trafoeisen, ur=7'000-35'000, SiFe, (Netztransformatoren)

Ferrite: einfarbige Kennung ODER Fe-Puder: zweifarbig (z.B. gelb/weiss) für Filter

Versuch und Test:
Wer sowas testen möchte, eine tolle Quelle sind getaktete Netzteile, wie sie in allen grösseren Consumer Geräten vorkommen wie z.B. PC's.
In PC Netzteilen gibt's gleich alles:
· Eingangs-EMI-Filter, Ringkerne 230V seitig
in Grössen 20-30mm
Meistens gelb/weiss, Fe-Pulver (kein Ferrit)

· HF-Transformator, E-Kern, 30-60mm

· Ausgangsfilter Drosseln,
Ring 10-20mm und Stab d=3-8mm

Eisenpulver (Fe): Eisenpulvermaterialien (Fe): Als reine Induktivität bis ca. 400 kHz einsetzbar; danach dominiert der Verlustanteil in R, der bis ca. 10 MHz ansteht (je nach Kernmaterial auch darüber hinaus). Im Frequenzbereich ab ca. 20 MHz aufwärts ist der Kern nicht mehr wirksam.

Mangan-Zink (MnZn): Mangan-Zink-Kerne (MnZn) sind induktiv Frequenzen bis 20-30MHz möglich. Ab 10MHz muss mit ansteigenden Verlusten gerechnet werden. Im Frequenzbereich ab ca. 80 MHz ist das Kernmaterial nicht mehr wirksam.

Nickel-Zink (NiZn): Nickel-Zink-Kerne (NiZn) sind induktiv bis zu Frequenzen um 60 MHz, oberhalb davon ist das Kernmaterial bis zu Frequenzen von 1 GHz und mehr verlustbehaftet.