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30.10.2016

Manfred Schmelzer: SMPS-Übertrager und Induktivitäten mit mehr Designfreiheit

Ein herkömmlicher Kupfer-Lackdraht durfte bislang sicherheitstechnisch nur mit Abständen in z.B. Schaltnetzteil(SMPS)-Übertragern eingesetzt werden. Der Lack darf wegen der zulässigen Fehlstellen nicht für die sichere elektrische Trennung eingesetzt werden. Ohne Abstände kann es zu Überschlägen bei der Hochspannungsprüfung kommen. Ein SMPS-Übertrager hätte mit diesem Lackdraht kein Prüfzeichen bekommen. Somit wurden Drähte verwendet, die eine 0,2mm dicke Kunststoff Isolierung hatten (TIW: Triple Insulated Wires). Nachteil: Die Isolierung nahm Volumen weg und hatte in der Fertigung einen manuellen Aufwand zur Folge.

Die FIW-Lackdrähte mit einer sehr gleichmäßigen fehlerfreien Lack-schicht dürfen gemäß der Norm EN 61558-2-16 A1 jetzt in Schalt-netzteil-Übertragern verwendet werden. Das Ergebnis ist eine Steigerung der Performance der Schaltnetzteil-Übertrager bei gleichzeitig günstigerer Fertigung aufgrund der Verbesserung des Automatisierungsgrades.

Zielapplikationen:

  • Schaltnetzteile (Switch Mode Power Supply)
  • Hochspannungsübertrager
  • PFC-Drosseln, Drosseln mit hoher Spannungsbelastung

Features:

  • Drähte aufgebaut in Klasse H (180°C)
  • Exzellente Spannungsfestigkeit (Grade 3-9)
  • Weiter Durchmesserbereich (0,04 – 1,6mm)
  • Gute Löteigenschaften

Anwendernutzen:

  • Verbesserter Wirkungsgrad durch verminderte Streuinduktivität
  • Bessere Packungsdichte und kleineres Volumen
  • Hohe Spannungsfestigkeit
  • Kostengünstigere Fertigung durch höheren Automatisierungsgrad

Vorteile von FIW-Drähten:

  • Große Designfreiheit durch breites Angebot
  • Keine Luft- und Kriechstrecken im Wickelaufbau
  • Verwendung von Spulenkörpern mit verlängerten Luft- und Kriechstrecken
  • Gute Teilentladungsfestigkeit (ähnl. TIW-Drähte)
  • Geringere Isolationsdicke im Vergleich zu TIW-Drähten
  • Kostengünstige Designmöglichkeiten
  • Spannungsfestigkeit (180°C): 1kV bis 16kV (60317-0-7)
  • Für sichere Trennung nach 61558-2-16, A1 Tab. 19.101

In der Performance:

  • Die höhere Packungsdichte des FIW-Drahtes im Vergleich zu den TIW- Drähten (Triple Insulated Wires) vermindert die Streuinduktivität und verbessert hierdurch den Wirkungsgrad von SMPS-Übertragern um bis zu 3%
  • Der stärkere Automatisierungsgrad in der Herstellung von Induktivitäten und Übertragern mit FIW-Drähten kann die Kosten um bis zu 15% senken

Die UL-Zulassung der FIW-Drähte ist anhängig.

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