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14 Elektronik 12 2024 EMV und ESd gegen nicht Der Q-Faktor Qist ein Maß für die dissipative Eigenschaft einer Induktivität Induktivitäten mit hohem Q-Faktor haben geringe Verluste und eine schmalbandigere Impedanzkurve Drosseln mit niedrigem Q-Faktor haben hingegen höhere Verluste und eine breitbandigere Impedanzkurve Die Größe der maximalen Impedanz der Induktivität hängt mit dem Gütefaktor Qzusammen Verlustarme Induktivitäten mit hohem Q-Faktor haben ein sehr hohes Impedanzmaximum während eine verlustbehaftete Induktivität ein niedrigeres Impedanzmaximum aufweist Durch Änderung der Art und Weise wie eine Spule gewickelt ist oder der verwendeten Kernmaterialien können das Impedanzmaximum und der Frequenzbereich des Impedanzmaximums ausgerichtet werden Doch was hat es mit dem Impedanz maximum auf sich? Magnetische Kernmaterialien Bild 4 zeigt die Impedanzkurven über der Frequenz der Induktivität WE-RFI und des SMT-Ferrits WE-CBF Beide Bauelemente haben Ferritmaterialien als Kernmaterial Die Diagramme zeigen jeweils drei verschiedene Kurven Rals resistiver ohmscher Widerstand X Lals Blindwiderstand induktiv und Zals Betrag der Impedanz des Bauelements Um Induktivitäten mit Ferritmaterial erfolgversprechend einsetzen zu können ist das Verständnis dieser Diagramme wichtig In vielen Hochfrequenzanwendungen in denen große Induktivitätswerte auf kleinem Raum benötigt werden können Induktivitäten mit »Luftkern« aufgrund ihrer Größe nicht verwendet werden Die Bauform der Induktivität wird kleiner wenn der Luftkern durch ein Kernmaterial mit höherer magnetischer Permeabilität µ r > 1 ersetzt wird Bei gleichbleibender Größe wird der Induktivitätswert trotz verringerter Anzahl an Windungen beibehalten Dadurch lassen sich mehrere Vorteile realisieren ➔ ➔ Geringere Größe – aufgrund der geringeren Anzahl von Windungen die für eine bestimmte Induktivität erforderlich sind ➔ ➔ Erhöhte Güte – weniger Windungen bedeuten weniger Drahtwiderstand ➔ ➔ Beeinf lussung der Impedanz der Induktivität über der Frequenz – durch gezielte Auswahl Mischung des Kernmaterials Die Verwendung von Magnetkernen bringt jedoch einige große Probleme mit sich und es muss darauf geachtet werden dass das gewählte Kernmaterial das richtige für die jeweilige Aufgabe ist einige dieser Probleme sind ➔ ➔ Jedes Kernmaterial ist ab einem spezifischen Frequenzbereich stark verlustbehaftet So kann das Hinzufügen eines Magnetkerns zu einer Luftspule je nach verwendetem Material und der Betriebsfrequenz die Güte der Induktivität verringern Bild 2 Vergleich der Parameter von SMT-Ferrit Keramik-Luftinduktivität und drahtbewickeltem Ferrit WE-KI Keramik-SMT-Induktivität 744762256GA WE-CBF SMT-Ferrit 742792653 WE-RFI Ferrit-SMT-Induktivität 744760256A Bild 1 Vergleich der Impedanzen von SMT-Ferrit Keramik-Luftinduktivität und drahtbewickelter Ferrit a lle Bild er Wür th Ele kt ro ni k