PQ3220 Hochfrequenztransformator, Ferritkern mit geringen Verlusten, 12-polige PCB-Durchsteckmontage, 34,5 x 36,0 x 23,0 mm, Schaltnetzteil 100–500 kHz, kundenspezifische Wicklung

1. Produktname

PQ3220 ist eine Kerngröße, keine Wicklungsspezifikation. Dieses Bauteil ist ein Hochfrequenztransformator auf Basis eines PQ3220-Ferritkerns mit zwölf PCB-Lötstiften, ausgelegt für Schaltnetzteile mit Betriebsfrequenzen zwischen 100 kHz und 500 kHz. Da die Wicklungen auftragsbezogen gefertigt werden, definiert die Typennummer Kern, Spulenkörper, Pinbelegung und Außenabmessungen; Primär- und Sekundärwicklung werden entsprechend dem benötigten Windungsverhältnis und der Induktivität der Kundenschaltung gewickelt.

Der tatsächliche Beschaffungsweg für diese Bauteile ist wie folgt: Der Entwickler wählt die Kerngröße anhand von Leistung und Frequenz und gibt dann Windungszahl, Draht, Induktivität, Streuinduktivität und Pinbelegung vor. Die relevanten Informationen, die bereitgestellt werden müssen, sind daher ein Wicklungsspezifikationsblatt oder ein Muster, nicht Spannungswerte; zuerst muss die Gehäusegröße bestätigt werden. Die nachfolgenden Abmessungen und Pinnummern reichen aus, um das PCB-Layout vor der Wicklungsfestlegung zu erstellen.

2. Kern und Aufbau

Der Kern ist ein PQ3220 aus Ferritmaterial mit geringen Verlusten. Die Materialgüte ist nicht spezifiziert und gehört daher zu den beim Bestellen zu klärenden Punkten. Die PQ-Form ist genau für solche Anwendungen konzipiert: Zwei Kernhälften bilden eine Topfstruktur, wobei das Wicklungsfenster bis zur Außenfläche reicht, sodass die Spule breit und kurz gewickelt werden kann, die mittlere Windungslänge verkürzt wird und eine große Fläche zur Wärmeabfuhr bleibt. Die beiden Kernhälften klemmen den Spulenkörper und pressen auf den Mittelsteg; die gesamte Baugruppe wird durch den Rahmen statt durch Klebeband zusammengehalten.

Die Spule ist auf einem schwarzen glasfaserverstärkten Spulenkörper montiert. Die Wicklung ist außen mit gelbem Hochtemperaturband umwickelt. Der Kern wird durch das Wicklungsfenster des Spulenkörpers geklemmt, sodass beide Kernhälften am Mittelsteg anliegen. Der Sockel ist ein geformter schwarzer Block: Er trägt zwölf Lötstifte, kammförmige Trennstege zwischen den Stiften und geformte Füße, die das Bauteil mit Abstand zur PCB-Platte halten. Das gelbe Band ist die äußere Isolierung der Wicklung; Rahmen und Sockel bestehen aus demselben schwarzen Formmaterial.

3. Abmessungen und Gehäuse

Die maximalen Außenabmessungen betragen 34,5 mm Breite, 36,0 mm Tiefe und 23,0 mm Höhe. Die Pinlänge unterhalb der Montagefläche beträgt 3,5 +/- 0,5 mm, der Reihenabstand zwischen den beiden Pinreihen beträgt 30,5 +/- 0,5 mm. Die Unterseitenansicht zeigt eine Gesamtspannweite der Lötstifte von 30,5 +/- 0,5 mm, wobei unter den beiden Pingruppen jeweils 7,5 +/- 0,5 mm und 5,0 +/- 0,5 mm angegeben sind. Die Seitenansicht zeigt zusätzlich ein Maß von 0,8 +/- 0,1 mm, das auf die Pins zeigt.

4. Anschlüsse und Pinnummerierung

Die Anschlüsse sind zwölf Lötstifte in zwei Reihen zu je sechs Stück, auf der einen Seite nummeriert von 1 bis 6, auf der anderen Seite von 7 bis 12, wobei jede Seite durch eine mittige Lücke in Dreiergruppen unterteilt ist. Die Lötstifte stehen in einem geformten kammförmigen Trennsteg, der die Kupferdrahtenden voneinander trennt. Die Wicklungsdrahtenden werden an der Stiftwurzel hinter dem Trennsteg verlötet. Die Lötstifte sind als Durchsteck-Pins ausgeführt, daher wird das Bauteil von der PCB-Unterseite per Wellenlöten oder Handlöten verarbeitet.

5. Betriebseigenschaften

Der Lieferant veröffentlicht das Betriebsfrequenzband, einen Wirkungsgrad-Höchstwert und drei qualitative Angaben. Keine dieser Angaben ist mit Testbedingungen versehen, daher werden sie hier als wörtliche Übernahme der Lieferantenangaben wiedergegeben und nicht als gemessene Daten.

6. Qualität und Konformität

Die Konformitätstafel enthält drei Aussagen: RoHS-Konformität, UL94V-0 flammhemmender Spulenkörper sowie 100 % Hochspannungs- und Isolationstest bei 3,75 kV AC. Es sind keine Zertifikatsnummern, Normverweise oder Prüfberichte angegeben.

7. Merkmale

PQ3220 Ferritkern mit geringen Verlusten. Die PQ-Kernform legt das Wicklungsfenster an die Außenfläche, sodass die Spule breit und kurz gebaut werden kann und die Wärme über eine große Oberfläche abgeführt wird.

Zwölf PCB-Anschlusspins. Zwei Reihen mit je sechs Pins, Reihenabstand 30,5 mm, direkt in Durchsteck-Lötpads einsetzbar – kein Verdrahten loser Leitungen erforderlich.

Betriebsfrequenzband 100 kHz bis 500 kHz. Kern und Drahtstärke sind auf diesen Frequenzbereich abgestimmt – genau der Bereich, den Schaltnetzteile in dieser Baugröße benötigen.

Gelbes Hochtemperaturband. Die Wicklung wird vor der Kernmontage umwickelt, die äußere Isolierung erfolgt also durch Band statt durch ein vergossenes Gehäuse.

UL94V-0 flammhemmender Spulenkörper. Spulenkörper und Rahmenmaterial sind mit der Flammhemmklasse UL94V-0 angegeben – üblicherweise eine Voraussetzung für Geräte, die nach Sicherheitsnormen gefertigt werden.

Aufragsbezogene Wicklung. Windungszahl, Draht, Induktivität, Streuinduktivität und Pinbelegung werden nach Kundenanforderung festgelegt, sodass diese Plattform verschiedene Schaltungstopologien abdecken kann.

8. Vorteile

Hohe Leistungsdichte, kompakte Bauform. Die Abmessungen von 34,5 mm × 36,0 mm × 23,0 mm sind auf eine Plattform mit hoher Leistungsdichte ausgelegt – genau deshalb lohnt sich bei PQ-Kernen in diesen Frequenzen der Werkzeugaufwand gegenüber EI-Blechkernen.

Weniger Verbindungsstellen. Die Durchsteckpins werden direkt auf die Leiterplatte gelötet – keine Kabelbäume, keine Steckverbinder, keine manuelle Verdrahtung in der Fertigung.

PCB-Layout vorab festlegbar. Lötpads und Pinnummern sind veröffentlicht, daher kann die Leiterplatte bereits vor der Festlegung des Wicklungsplans gestaltet werden.

Isolationstest an jedem Stück. Der Lieferant gibt an, dass 100 % aller Einheiten einem Hochspannungs- und Isolationstest bei 3,75 kV AC unterzogen werden – die kritischste Prüfung für Schaltnetzteil-Bauelemente.

Eine Plattform, viele Wicklungen. Derselbe Kern und Spulenkörper kann unterschiedliche Windungszahlen und Anzapfungen aufnehmen, sodass eine Produktfamilie dasselbe Lötpad-Layout nutzen kann.

9. Technische Daten

Die Werte sind aus den Zeichnungen des Lieferanten übertragen. Wo keine Angabe vorhanden ist, steht „nicht angegeben“; Widersprüche werden als solche benannt und nicht eigenmächtig aufgelöst.

9.1 Übersicht

9.2 Elektrische Parameter

9.3 Mechanische Spezifikationen

9.4 Pinbelegung

9.5 Qualität und Konformität

10. Anwendungen

Die folgenden Verwendungen sind Anwendungskategorien, die auf der Anwendungstafel des Lieferanten aufgeführt sind, ergänzt um eine kurze Erläuterung, wo solche Bauteile sinnvoll eingesetzt werden. Sie beschreiben die Zielmärkte dieser Plattform und sind keine Zertifizierung dieser Produktcharge.

Schaltnetzteile. Sperrwandler-, Durchflusswandler- und Gegentakt-Topologien in diesem Frequenzband.

Photovoltaik- und Speicherwechselrichter. Hilfsstromversorgungen und Gate-Treiber-Versorgungen in Wechselrichtern und Konvertern.

Industrielle Stromversorgungen. Antriebs- und Steuerplatine, die in kompakter Bauform isolierte Versorgungsschienen benötigen.

EV-Ladegeräte und On-Board-Ladegeräte. Bordnetz-Hilfsstromversorgungen, die die anwendungsbezogenen Zertifizierungsanforderungen erfüllen müssen.

LED-Treiber. Isolierte Konstantstromstufen im selben Frequenzband.

Medizinische Stromversorgungseinheiten. Isolierte Stromversorgungen, bei denen die Hochspannungsprüfergebnisse jedes einzelnen Geräts dokumentiert werden müssen.

11. Bestellung

Bitte geben Sie die Wicklungsanforderungen an, nicht Spannungspaare. Eine aussagekräftige Anfrage enthält Eingangs- und Ausgangsspannung, Schaltfrequenz, Leistung oder Induktivität, Pinbelegung (falls vorhanden), ob Anzapfungen oder Schirmwicklungen benötigt werden, sowie die Stückzahl pro Bestellung und pro Lieferung. Mit diesen Angaben werden Kerngüte, Draht, Windungszahl, Band und Pinanordnung festgelegt und der Preis bestimmt. Wenn das Platinenlayout bereits erstellt ist, senden Sie bitte das Pad-Layout und die verwendete Pinbelegung, damit die Nummerierung vor Wicklungsbeginn abgeglichen werden kann.

Zur Konformität: Der Lieferant erklärt RoHS-Konformität, verwendet einen UL94V-0 flammhemmenden Spulenkörper und führt einen 100 %-Hochspannungs- und Isolationstest (3,75 kV AC) durch. Im Material finden sich keine Zertifikatsnummern, Normverweise oder Prüfberichte, daher werden diese Angaben als Erklärungen und nicht als zertifizierte Fakten berichtet. Wenn Ihr Gerät bestimmte Normen erfüllen muss, fordern Sie bitte vor der Bauteilfreigabe die Zertifikate und Prüfberichte für diese Norm an.

Marke/Hersteller: ZXY, Shenzhen ZhiXiangYuan Electronics Co., Ltd. http://www.zxycoil.com