Spule mit Eisenkern bei hohen Frequenzen
"Axel Hallbauer"
Hallo,
ich möchte gern wissen, was passiert in einer Spule mit Eisenkern wenn
diese mit
hohen Frequenzen betrieben wird. Das ab einer bestimmten Frequenz die
Spule unteranderem kapazitv wirkt ist mir schon klar. Aber wodurch
kommen diese zustande?
Schön wäre es Infos zu bekommen über die verschiedenen
Ersatzschaltbilder einer Spule mit Eisenkern bei verschiedenen
Frequenzen (bis in MHz-Bereich).
Ich habe die Ortskurve der Spule aufgenommen und diese nimmt ab
bestimmten Frequenzen wüste Formen an. Dazu brauche ich ein geeignete
Ersatzschaltbilder, um dies
zu begründen können.
Vielen Dank
Axel
"Axel Hallbauer"
Thomas Steffen
ich w"urde erstmal meinen realname in ordnung bringen, " haben da
wirklich nichts zu suchen...
>>>>> "Axel" == \"Axel Hallbauer\" <Axel> writes:
Axel> Hallo, ich möchte gern wissen, was passiert in einer Spule
Axel> mit Eisenkern wenn diese mit hohen Frequenzen betrieben
Axel> wird.
der eisenkern verursacht immer h"ohere ummagnetisierungsverluste, so
dass die induktivit"at abnimmt und der widerstand zunimmt. mit
geschichtetem und ggf nanokristalinem kern kommt man aber bis in den
MHz bereich.
Axel> Das ab einer bestimmten Frequenz die Spule
Axel> unteranderem kapazitv wirkt ist mir schon klar. Aber wodurch
Axel> kommen diese zustande?
das liegt daran, dass die gewickelten dr"ahte nat"urlich auch einen
kondensator bilden. hat mit dem kern so gut wie nichts zu tun.
Axel> Schön wäre es Infos zu bekommen über
Axel> die verschiedenen Ersatzschaltbilder einer Spule mit
Axel> Eisenkern bei verschiedenen Frequenzen (bis in MHz-Bereich).
frag mal nen spulenfachmann oder nimm dir nen buch. im kopf habe ich
nur einfache, und die reichen f"ur deinen fall nicht aus. ausserdem
wirst du wohl auch auf nichtlineare effekte treffen, die mit der
ortskurve sowieso nicht mehr zu beschreiben sind.
Thomas <t...@rz.tu-ilmenau.de>
--
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Frank Klemm
>diese mit
>hohen Frequenzen betrieben wird. Das ab einer bestimmten Frequenz die
>Spule unteranderem kapazitv wirkt ist mir schon klar. Aber wodurch
>kommen diese zustande?
>Schön wäre es Infos zu bekommen über die verschiedenen
>Ersatzschaltbilder einer Spule mit Eisenkern bei verschiedenen
>Frequenzen (bis in MHz-Bereich).
>
Das hängt vom Aufbau der Spule, dem Frequenzbereich und der Induktivität ab.
>
>Ich habe die Ortskurve der Spule aufgenommen und diese nimmt ab
>bestimmten Frequenzen wüste Formen an. Dazu brauche ich ein geeignete
>Ersatzschaltbilder, um dies
>zu begründen können.
>
Ersatzschaltbilder werden für hohe Frequenzen sehr komplex. Bei in einzelnen
Kammern gewickelten Spulen können sie schnell größer als 100 Bauelemente
werden. Ersatzschaltbilder stellen auch immer nur eine Näherung dar.
Im tieffrequenten Bereich kann man mit Reihenschaltung von L und R_dc
anfangen. Bei etwas höheren Frequenzen kommen Ummagnetisierungsverluste
hinzu, die sich durch einen Parallelwiderstand R_hf zur L/R-Reihenschaltung
beschreiben läßt. Die Induktivität bleibt konstant, auch wenn jedes Buch von
einer Verringerung der Induktivität spricht. Das ist definitiv (in diesem
Frequenzbereich) falsch. Dann kommen die Wickelkapazitäten hinzu.
Problematisch dabei ist, daß es nicht nur eine Kapazität zwischen direkt
benachbarten Lagen gibt, sondern zusätzlich auch zwischen weiter entfernten.
Das führt dann sehr schnell zu nicht mehr analytisch lösbaren Systemen, man
ist damit auf einen Rechner angewiesen.
Geht man dann noch ein bißchen höher, werden die ganzen Verlustwiderstände
auch wieder verlustbehaftet. Die Querkapazitäten bekommen
Serienverlustwiderstände. Der R_dc fängt im oberen kHz-Bereich auch an zu
wachsen. Irgendwann weit im MHz-Bereich fängt die Induktivität an zu
fallen...
Und so geht das immer weiter. Im GHz-Bereich arbeitet man dann meistens mit
Bauelementeketten (sogenannte Beläge), weil man durch konventionelle
Ersatzschaltbilder das ganze nicht mehr beschreiben kann.
--
Frank Klemm
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