Planar Komponenten für Schaltnetzteile

Planarkerne aus Leistungsferritmaterialien bilden eine ideale Plattform zum Design von „Low profile“ SNT-Transformatoren und Speicherdrosseln. Durch ihren Einsatz ist es möglich, bei wesentlich reduzierter Bauhöhe eine hohe Leistungsdichte und Strombelastbarkeit zu realisieren.

Das günstige Oberflächen / Volumen Verhältnis sorgt für eine hervorragende elektrische Performance. Darüber hinaus verbessert sich die Reproduzierbarkeit und Konstanz der elektrischen Parameter, sowie die Zuverlässigkeit, respektive Lebensdauer der Bauteile.

Diese Eigenschaften ermöglichen einen äußerst flexiblen und vielseitigen Einsatz der Kaschke Planarkern Baureihe beim Aufbau von induktiven Bauelementen mit höchster Leistungsdichte. Durch den Einsatz von verlustoptimierten Hochfrequenz-Ferritmaterialien lassen sich optimale Lösungen im Frequenzbereich von 100–1000 kHz realisieren.

Vorteile der Planarkern Baureihe

  • Geringe Bauhöhe
  • Hohe Leistungsdichte
  • Geringe Verluste bis hin zu hohen Arbeitsfrequenzen
  • Hervorragendes thermisches Verhalten aufgrund großer Oberflächen
  • Geringe Streufelder
  • Hohe Reproduzierbarkeit und Konstanz der elektrischen Parameter
  • Hohe Zuverlässigkeit

Hinweise zur Anwendung

Planarkern Baureihe: Zu unserem bevorzugtem Lieferprogramm gehören die Typen PE/PI 18, 22, 32, 38, 43 und 64, wahlweise als E-Kern oder I-Kernform. Weitere Kernbauformen entsprechend der nach IEC 61860 genormten Planarkern Baureihe sind auf Wunsch ebenfalls erhältlich. Luftspalt: Alle PE-Kerne können auf Wunsch auch mit einem Luftspalt geliefert werden.

Materialdaten

Für unsere Planarkern Baureihe wurden die verlustoptimierten Leistungsmaterialien K2001 und K2008 konzipiert. Das Material K2008 eignet sich besonders gut für den Frequenzbereich bis 500 kHz, während K2001 bis hin zu Anwendungsfrequenzen von einem MHz eingesetzt werden kann.

Fig. 1 stellt den Performance-Faktor für beide Materialien dar.

Für die Berechnung des Performance-Faktors ermittelt man bei gegebener Frequenz die Induktion B300, bei der die Materialverluste gerade 300mW/cm3 betragen. Der Performance-Faktor errechnet sich nun als Produkt aus Induktion B300 und Messfrequenz. Der Auftrag des Performance-Faktors gegen die Frequenz ermöglicht einen Vergleich von Leistungsmaterialien und die Auswahl der optimalen Einsatzfrequenzen.

Maß [mm]PE / PI 18PE / PI 22PE / PI 32PE / PI 38PE / PI 43PE / PI 64
A17.65 - 18.3521.40 - 22.2031.10 - 32.4037.30 - 38.9042.90 - 44.10 64.0 ± 1.3 / 63.8 ± 1.3
B3.90 - 4.105.60 - 5.808.10 - 8.408.10 - 8.409.35 - 9.6510.2 ± 0.13
C 9.80 - 10.2015.50 - 16.1024.85 - 25.9524.85 - 25.9527.30 - 28.5050.8 ± 1 / 50.3 ± 1
D1.90 - 2.103.10 - 3.304.30 - 4.604.30 - 4.605.25 - 5.555.1 ± 0.13
E13.70 - 14.3016.40 - 7.2030.20 - 31.4030.20 - 31.4034.70 - 36.3053.8 ± 1.1
F3.90 - 4.104.90 - 5.107.40 - 7.807.40 - 7.807.90 - 8.3010.2 ± 0.2
G1.90 - 2.102.40 - 2.603.65 - 3.953.65 - 3.953.95 - 4.255.08 ± 0.13
FormkonstantePEE18PEI18PEE22PEI22PEE32PEI32
FormfaktorC1 =Σ l/A  [mm-1]0.6180.5130.4140.3320.3180.136
Eff. WeglängeI[mm]24.320.332.526.141.469.6
Eff. QuerschnittA[mm2]39.339.578.378.9130511
Min. QuerschnittAmin  [mm2]38.938.977.977.9128511
Eff. magn. VolumenV[mm3]95580225402050539035500
K 2008
AL-Wert ± 25% [nH]3500380055006350715016950
Verluste PKERN [W]bei f=100kHz, B=200mT, T=100°C≤ 0.48≤ 0.40≤ 1.3≤ 1.0≤ 2.7≤ 17.8
Verluste PKERN [W]bei f=500kHz, B=50mT, T=100°C≤ 0.19≤ 0.16≤ 0.51≤ 0.41≤ 1.1
K 2001
AL-Wert± 25% [nH]25002750385045505000
Verluste PKERN [W]bei f=500kHz, B=50mT, T=100°C≤ 0.14≤ 0.12≤ 0.38≤ 0.31≤ 0.81
Verluste PKERN [W]bei f=1MHz, B=25mT, T=100°C≤ 0.15≤ 0.13≤ 0.41≤ 0.33≤ 0.86
FormkonstantePEE38PEI38PEE43PEI43PEE64PEI64
FormfaktorC1 =Σ l/A  [mm-1]0.2700.2250.2670.2200.1560.136
Eff. WeglängeI[mm]52.443.661.150.479.769.6
Eff. QuerschnittA[mm2]194194229229511511
Min. QuerschnittAmin  [mm2]192192225225511511
Eff. magn. VolumenV[mm3]10200844014000115004070035500
K 2008
AL-Wert± 25% [nH]8450110008550103001610016950
Verluste PKERN [W]bei f=100kHz, B=200mT, T=100°C≤ 5.1≤ 4.2≤ 7.0≤ 5.8≤ 20.4≤ 17.8
Verluste PKERN [W]bei f=500kHz, B=50mT, T=100°C≤ 2.1≤ 1.7≤ 2.8≤ 2.3
K 2001
AL-Wert± 25% [nH]5950705060007250
Verluste PKERN [W]bei f=500kHz, B=50mT, T=100°C≤ 1.5≤ 1.3≤ 2.1≤ 1.7
Verluste PKERN [W]bei f=1MHz, B=25mT, T=100°C≤ 1.6≤ 1.4≤ 2.3≤ 1.9

Material

Bestellnummer
PE / PI 18PE / PI 22PE / PI 32PE / PI 38PE / PI 43PE / PI 64
K2008PE-Kern382184 001028382226 001028382326 501028382388 001028382439 501028382641 001028
PI-Kern382182 090028382222 590028382323 290028382383 890028382434 190028382645 190028
K2001PE-Kern382184 001021382226 001021382326 501021382388 001021382439 501021382641 001021
PI-Kern382182 090021382222 590021382323 290021382383 890021382434 190021382645 190021

 

 

 

 

Induktive Bauelemente

Zum Lieferprogramm der Kaschke Components GmbH gehören auch kundenspezifische induktive Bauelemente auf Basis unserer Planarkern Baureihe. Bevorzugt werden Speicherdrosseln und Übertrager in dieser Technologie aufgebaut. Die Wicklungen können in Form von Multilayern, als Scheibenwicklung oder auch aus vorgefertigten Kupfer-Stanzteilen für sehr hohe Ströme realisiert werden.

Ausgehend von der vorgegebenen Kerngeometrie ergeben sich eine Vielzahl von Designvarianten. Es besteht die Möglichkeit, Planarübertrager entsprechend der EN 60950 zu konzipieren.