Spule mit Luftkern WL3049

HochfrequenzRFverlustarm

Übersicht
Eine flache Kupferspule ist eine elektrische Komponente, die durch das Wickeln flacher (rechteckiger oder bandförmiger) Kupferleiter in Spulenformen, Spiralmustern oder mehreren Lagen hergestellt wird. Flache Kupferspulen bieten eine größere Oberfläche und einen geringeren Widerstand im Vergleich zu herkömmlichen runden Drahtspulen, was Effizienz, Wärmeabfuhr und Stromtragfähigkeit verbessert. Sie können in kundenspezifischen Größen, Formen und Induktanzwerten gefertigt und mit Lack, Epoxid oder anderen Schutzbeschichtungen versehen werden.

Hauptanwendungen

• Drahtlose Ladesysteme (Smartphones, Wearables, kabelloses Laden für EV)
• Leistungselektronik: DC-DC-Wandler, Wechselrichter, Schaltnetzteile
• RF-Systeme und Hochfrequenztransformatoren
• Automotive-Elektronik: On-Board-Ladegeräte, Batteriemanagementsysteme, Leistungselektronik für EV
• Medizinelektronik: Bildgebungssysteme, Überwachungs- und Präzisionsgeräte
• Industrielle Automatisierung: Sensoren, Steuergeräte, Robotik, IoT/Industrie 4.0-Geräte
• Erneuerbare Energien: Solarwechselrichter, Energiespeicherwandler

Produktdatenblatt
Compact Flat Copper Coil | Beschreibung: emailiertes Kupferband
Drahtdurchmesser | 0,20 (AWG-Optionen verfügbar)
Wicklungsart | Einlagige runde oder segmentierte Wicklung
Kernmaterial | Luft (nicht magnetisch)
Aufbau-/ Einbaulänge | 15 mm
Verguss / Ummantelung | Optionaler Lack, Epoxid oder Beschichtung
Montage | Through-hole / Kundenspezifisch

Elektrische Spezifikationen (typisch)
Induktanzbereich | 0,1 µH – 100 µH (kundenspezifisch)
Induktanztoleranz | ±2%, ±5%, ±10%
Gleichstromwiderstand (DCR) | Beispiel: 14 Ω bei 5,5 Windungen
Q-Faktor | Hoch, optimiert für den Frequenzbereich
Eigenresonanzfrequenz | Hoch, anwendungsabhängig
Betriebsfrequenz | kHz- bis MHz-Bereich
Bemessungsstrom | Kundenspezifisch je nach Auslegung
Isolationswiderstand | ≥100 MΩ

Funktionsweise
Die flache Kupferspule arbeitet über elektromagnetische Induktion: Strom durch die Spule erzeugt ein Magnetfeld, das Energie speichert und überträgt und in benachbarten Leitern Ströme induzieren kann. Die Geometrie des flachen Leiters erhöht die Oberfläche und reduziert den Wechselstromwiderstand (Skin- und Proximity-Effekte), wodurch diese Spulen für Hochfrequenz- und Hochstromanwendungen geeignet sind.

Eigenschaften flacher Kupferspulen

• Niedrigerer DC-Widerstand durch größere Querschnittsfläche des Kupfers
• Verbesserte Wärmeabfuhr durch vergrößerte Oberfläche
• Kompakte, flache Bauformen ermöglichen platzsparende Integration
• Hohe Leistungsdichte und mechanische Stabilität
• Anpassbare Größen, Formen und Induktanzwerte

Vorteile

• Erhöhte elektrische Effizienz (niedrigerer DCR)
• Verbesserte thermische Leistung und geringere Betriebstemperatur
• Bessere Leistung bei hohen Frequenzen (reduzierte Haut- und Näherungsverluste)
• Höhere Stromtragfähigkeit und höhere Leistungsdichte
• Geeignet für automatisierte Präzisionsfertigung zur Konsistenz

Beschränkungen / Nachteile

• Herstellung ist komplexer und in der Regel kostenintensiver als bei Runddrahtspulen
• Flache Leiter sind weniger flexibel, was einige Wicklungsgeometrien erschwert
• Erfordert spezialisierte Wickel-/Formgebungsmaschinen und sorgfältige Konstruktion, um parasitäre Effekte zu vermeiden
• Fehlerhafte Konstruktion oder Isolationsanwendung kann ungleichmäßige Felder oder Zuverlässigkeitsprobleme verursachen

Fehlerbehebung

• Minimale Induktanz: auf physische Beschädigungen, falsche Konstruktion oder EMI-Quellen prüfen
• Überhitzung: Betriebstrom, Kühlung, Montage und thermisches Design überprüfen
• Geringere Effizienz: Verbindungen, Oxidation und Hochfrequenzverluste inspizieren
• Offener Stromkreis: Widerstand messen, um gebrochene Leiter oder Lötverbindungen zu erkennen
• Kurzschluss: Isolierung zwischen Wicklungen prüfen und bei internen Kurzschlüssen ersetzen oder neu wickeln
• EMV-Probleme: Abschirmung installieren oder Abstand zu störenden Komponenten vergrößern

Auswahl- und Konstruktionsrichtlinien

• Definieren Sie zuerst die elektrischen Anforderungen: Induktanz, Widerstand, max. Strom, Spannung und Betriebsfrequenz
• Bewerten Sie die thermische Leistung und Anforderungen an das Wärmemanagement für Dauerbetrieb
• Prüfen Sie den verfügbaren Einbauraum und die Montageoptionen (Through-hole vs kundenspezifisch)
• Berücksichtigen Sie Umweltbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration) und erforderliche Schutzbeschichtungen
• Fordern Sie Herstellungsqualitätsdaten und Anpassungsoptionen an, wenn spezifische Induktanz-/Größen-/Stromwerte erforderlich sind
• Balance zwischen Kosten und Leistung; kundenspezifische Designs können Lieferzeiten und Stückkosten erhöhen

Technische Merkmale / Spezifikationen

• Modell: WL3049
• Leiter: emailiertes Kupfer flach / Band
• Drahtdurchmesser: 0,20 mm (AWG-Optionen verfügbar)
• Wicklung: einlagig rund oder segmentiert
• Kernmaterial: Luft (nicht magnetisch)
• Einbaulänge: 15 mm
• Ummantelung: Lack / Epoxid / Beschichtung (optional)
• Montage: Through-hole oder kundenspezifisch
• Induktanzbereich: 0,1 µH – 100 µH (kundenspezifisch)
• Induktanztoleranzen: ±2%, ±5%, ±10%
• DCR-Beispiel: 14 Ω (bei 5,5 Windungen)
• Betriebsfrequenz: kHz bis MHz
• Isolationswiderstand: ≥100 MΩ
• Bemessungsstrom: je nach kundenspezifischem Design definiert