Warum nimmt der Sättigungsstrom bei hohen Betriebstemperaturen ab?
Der Sättigungsstrom nimmt bei hohen Temperaturen ab, da die Permeabilität des magnetischen Kerns und die Fähigkeit zur magnetischen Flussdichte mit steigender Temperatur abnehmen, was dazu führt, dass der Kern bei einem niedrigeren Stromniveau die Sättigung erreicht.
Technische Erklärung:
Magnetkernmaterialien, die in Leistungsinduktivitäten verwendet werden, zeigen temperaturabhängige Eigenschaften. Mit steigender Temperatur nimmt die Permeabilität des Kerns ab und das Material erreicht schneller seine magnetischen Grenzen. Dies verringert die maximal nutzbare magnetische Flussdichte, was bedeutet, dass weniger Strom benötigt wird, um den Kern in die Sättigung zu treiben.
In ECU DC-DC-Wandlern ist dieser Effekt besonders kritisch, da die Leistungsstufen oft kontinuierlich bei erhöhten Umgebungstemperaturen arbeiten, kombiniert mit der Selbstheizung, die durch Leitungsverluste und Schaltverluste verursacht wird.