Litzen

Ein Hochfrequenzleiter besteht üblicherweise aus vielen dünnen, isolierten Kupferdrähten, die miteinander verdrillt sind.

DACPOL bietet in seinem Sortiment Hochfrequenzleiter von PACK Litz Wire an. Wir bieten eine große Auswahl an Kupferlitzen mit runden und rechteckigen Querschnitten. Wenn der Einsatz eines gewöhnlichen Drahtes unmöglich oder ineffizient ist, empfehlen wir die Verwendung von Litzen.

Litzen sind Leiter, die aus einzeln mit Emaille isolierten Kupferdrähten bestehen, welche miteinander verdrillt sind.

Hochfrequenzlitzen werden unter anderem in Transformatoren und Drosseln verwendet, um Leistungsverluste durch Wirbelströme zu reduzieren. Litzen werden eingesetzt, um den Hauteffekt zu minimieren, der bei einzelnen Drähten mit hohen Stromfrequenzen auftritt. Die Arbeitsfrequenz bestimmt nicht nur die Konstruktionsparameter der Litze, sondern auch den Durchmesser des einzelnen Drahtes. Je höher die Arbeitsfrequenz des Induktionselements, desto kleiner ist der Durchmesser des einzelnen Drahtes. Die Verwendung von Hochfrequenzlitzen minimiert Leistungsverluste und reduziert die Erwärmung der Wicklung erheblich.

Ausführung der Hochfrequenzlitzen: Isoliert mit Seide, Nylon oder Kapton.

Hochfrequenzlitzen – Hauteffekt

Beim Übertragen von Signalen hoher Frequenz (mindestens mehrere hundert Hz) tritt der Hauteffekt auf. Dieser bewirkt, dass die Stromträger vom Inneren des Drahtes zur oberflächennahen Schicht „gedrängt“ werden. Dadurch entsteht eine ungleichmäßige Stromdichte* im Querschnitt. Hochfrequenzlitzen bestehen aus vielen sehr dünnen, einzeln lackisolierten Litzen. Bei Litzen mit kleinem Querschnitt erhält man ein günstigeres Verhältnis zwischen dem aktiven stromführenden Querschnitt und dem Querschnitt, durch den kein Strom fließt.

Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Hauteffekts ist die Verringerung des aktiven Querschnitts eines einzelnen Leiters durch Verwendung vieler dünner Drähte, sogenannter Litzen.

*Die Stromdichte in einem Litzenfaden steigt vom Zentrum zur Außenseite an. In Extremfällen fließt durch den inneren Bereich kein Strom. Mit zunehmender Frequenz nimmt die Belastbarkeit der Leiter ab.

Wie funktionieren Hochfrequenzlitzen?

Der Name „Litze“ stammt vom deutschen Wort „die Litze“ ab und bezeichnet verdrillte Leiter, die eine effiziente Stromleitung bei hohen Frequenzen gewährleisten. Sie verhindern effektiv den Hauteffekt und Wirbelströme.

Da Litzen aus vielen dünnen und isolierten Drähten bestehen, die jeweils eine eigene Oberfläche für den Stromfluss bieten, ermöglichen sie eine vollständige Nutzung des Leitpotenzials. Sie verteilen elektromagnetische Felder gleichmäßig und eliminieren Wirbelströme, die durch ein wechselndes Magnetfeld induziert werden. Dies ist möglich, weil die verdrillten Drähte unabhängige Leiterkanäle sind, die nicht lokal überlastet werden.

Wo werden Hochfrequenzlitzen eingesetzt?

Hochfrequenzlitzen werden in elektrischen Systemen breit verwendet. Hauptsächlich kommen sie in Induktionsspulen und Transformatoren für Hochfrequenzanwendungen zum Einsatz. Außerdem finden sie sich häufig in:

- drahtlosen Stromversorgungssystemen,

- Hybridfahrzeugen,

- Radiosendern,

- Hochfrequenz-Leistungswandlern.

Was sind die wichtigsten Vorteile von Hochfrequenzlitzen?

Litzen reduzieren effektiv Verluste, die durch den Hauteffekt verursacht werden. Der Strom kann gleichmäßig durch viele dünne Drähte fließen, wodurch der effektive Leitquerschnitt vergrößert wird. Das verbessert die Energieeffizienz elektrischer Systeme.

Die gleichmäßige Stromverteilung verhindert auch eine Überhitzung der Leiter während des Betriebs. Somit sind Systeme mit Litzen zuverlässiger.

Litzen verursachen auch geringere elektromagnetische Störungen (EMI), was eine stabile Signalübertragung gewährleistet. Ihre Herstellung aus vielen dünnen Drähten macht sie zudem sehr flexibel, sodass sie in verschiedenen Systemen eingesetzt werden können. Weitere Vorteile sind die Verringerung von Größe und Gewicht der Komponenten.

Litzen können zudem an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden bezüglich:

- der Anzahl der Drähte, von wenigen bis zu mehreren Zehntausend,

- der Drahtgröße,

- der Art der Isolation,

- dem Gesamtdurchmesser des Leiters.

Diese Eigenschaften machen Hochfrequenzlitzen zu einer sehr guten Wahl für Systeme, die bei hohen Frequenzen mit hoher Effizienz arbeiten müssen.

Welche Arten von Hochfrequenzlitzen gibt es?

Man unterscheidet zwei Arten von Hochfrequenzlitzen nach ihrem Querschnitt. Die erste Art sind Leiter mit symmetrischem rundem Querschnitt, die eine sehr gute und gleichmäßige Stromverteilung gewährleisten und den Hauteffekt mindern. Sie sind weniger anfällig für Verluste durch elektrischen Widerstand. Runde Litzen werden hauptsächlich in Transformatoren und Drosseln verwendet.

Die zweite Art sind profilierte Litzen mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt. Sie ermöglichen eine bessere Raumausnutzung in Wicklungen und minimieren dadurch Verluste bei der Energieübertragung.

Aus welchen Materialien bestehen Hochfrequenzlitzen?

Nach Material unterscheidet man Kupfer- und Aluminiumlitzen. Kupferlitzen haben eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, was eine hohe Effizienz gewährleistet. Sie sind außerdem korrosionsbeständig, auch in feuchten oder anderen korrosiven Umgebungen. Allerdings können sie oxidieren.

Aluminiumlitzen haben zwar eine geringere Leitfähigkeit, sind dafür aber leichter. Sie eignen sich besonders in Systemen, bei denen Gewicht eine Rolle spielt. Aluminium bildet eine natürliche Oxidschicht, die es ebenfalls korrosionsbeständig macht, ähnlich wie Kupfer.

Im DACPOL-Angebot finden sich runde und profilierte Litzen aus Kupfer oder Aluminium. Wir bieten auch maßgeschneiderte Hochfrequenzlitzen, die hinsichtlich Anzahl und Querschnitt der Drähte sowie der Isolationsart optimal auf den jeweiligen elektrischen Aufbau abgestimmt sind.