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12 2024 Elektronik 17 EMV und ESd dr -Ing Heinz Zenkner hat Elektrotechnik mit Schwerpunkt Nachrichtenund Hochfrequenztechnik studiert und promoviert Er ist seit vielen Jahren öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für EMV Neben zahlreichen wissenschaftlichen Veröffentlichungen betätigt er sich häufig als Autor in vielen Werken zur EMV Zusätzlich hat Zenkner an verschiedenen Universitäten an der IHK und an zahlreichen Seminaren als Dozent gearbeitet Seit vielen Jahren beschäftigt er sich mit industrieller Elektronik von der ersten Idee eines Produktes bis hin zur Serienproduktion Sein besonderes Interesse gilt der drahtlosen Energieübertragung zu der er theoretisch als auch praktisch eigene Konzepte entwickelt hat Literatur [1] SMT-Ferrit WE-CBF von Würth Elektronik https www weonline com de components products WE-CBF [2] SMT-Induktivität mit Keramikkern von Würth Elektronik https www weonline com de components products WE-KI [3] drahtgewickelter SMT Bead Ferrit von Würth Elektronik https www weonline com de components products WE-RFI FERRITE BEAd [4] Beispiel-Simulation in RedExpert https weonline com re 5oGcZLA5 [5] Zenkner H Induktivitäten SMT-Ferrite und drahtbewickelte SMT-Ferrite – der draht macht den unterschied Appnote AnP129 von Würth Elektronik https www weonline de AnP129 Bild 6 Impedanz der beiden Induktivitäten WE-RFI 744760256A und WE-CBF 742792653 bei unterschiedlicher Gleichstrom-Vormagnetisierung über der Frequenz Somit gilt der Zusammenhang in Gleichung 8 mit L 0 Induktivität ohne Ferrit Aus den Formeln lässt sich leicht erkennen dass eine hohe Permeabilität zu einer hohen Induktivität führt doch eine hohe Permeabilität ist meist mit höheren Kernverlusten verbunden Die einzelnen Komponenten der Impedanz also Zf X Lf und Rf sind in den Datenblättern der Ferrit-Induktivitäten abgebildet Bild 5 zeigt nun noch einmal die Impedanzkurven der Induktivität WE-RFI 744760256A Somit wird auch klar warum bei der Anwendung von Induktivitäten mit Ferritkern die Impedanzkurven für eine funktionierende Schaltung von hoher Bedeutung sind Die Impedanz Zist eine Vektorkombination aus Widerstand und Phase Der Ohm’sche Widerstand Rhat eine dissipative Eigenschaft Energie wird umgewandelt und nicht zurückgewonnen Der Blindwiderstand X List der Teil der Impedanz der durch die Induktivität erzeugt wird Die Phase ist die Verzögerung zwischen einer an das Bauteil angelegten Spannung und dem durch das Bauteil fließenden Strom Sowohl der Ohm’sche als auch der Blindwiderstand variieren mit der Frequenz somit also auch die Phase Damit aber nicht genug Magnetische Materialien zeigen Sättigungseffekte die über der Frequenz vor allem von der magnetischen Flussdichte d h vom Strom der durch die Ferrit-Induktivität fließt abhängt Man spricht hierbei von Kernsättigung ein Effekt den die »Luft-Induktivität« nicht hat Bild 6 zeigt die Impedanz der beiden Induktivitäten WE-RFI 744760256A und WE-CBF 742792653 bei unterschiedlicher Gleichstrom-Vormagnetisierung DC-Bias über der Frequenz Der Unterschied ist deutlich zu erkennen Drahtbewickelte Induktivitäten sind bei gleichem Nennstrom weniger empfindlich gegen Gleichstromvorsättigung Current-Bias als SMT-Ferrite Der Einfluss von Vormagnetisierungen unterschiedlicher Stärke auf die Impedanzkurven kann mit der Online-Simulationsplattform Redexpert [4] von Würth Elektronik für alle Artikelnummern simuliert werden Bevorzugte Anwendungsfelder Die Tabelle gibt einen Überblick über die wichtigsten Parameter der drei Induktivitäten-Typen und ihre bevorzugten Anwendungsfelder Die Aspekte der Messung des Impedanzverhaltens sowie detaillierte Tipps zum Einsatz der passenden Induktivität in verschiedenen Anwendungen würden an dieser Stelle den Rahmen sprengen Die AppNote ANP129 von Würth Elektronik auf der dieser Artikel basiert schlägt weiterführend einen Aufbau zur Messung des Impedanzverhaltens vor und stellt eine einfache Messmethode zur Impedanz vor Darüber hinaus werden am Beispiel eines 20-MHz-Signalgenerators die verschiedenen Einsatzfelder der unterschiedlichen Induktivitäten-Typen dargestellt mk