Was ist ein Litzendraht?

Litzen sind Stromkabel, die aus mehreren einzeln isolierten Drähten bestehen. Dieser Drahttyp wurde speziell für die Verwendung mit Wechselstrom (AC) entwickelt, um die unerwünschten Auswirkungen zweier unterschiedlicher Phänomene zu reduzieren. Diese Phänomene, die als Proximity- und Skin-Effekte bekannt sind, können beide zu einer Verringerung der Effizienz bei Wechselstrom mit höherer Frequenz führen. Die Art und Weise, wie eine Litze mit dem Skin-Effekt umgeht, besteht darin, in jedem einzelnen Draht ein kleineres Querschnittsprofil bereitzustellen. Da jeder Bauteildraht auch verdrillt werden kann, ist es auch möglich, den Proximity-Effekt zu minimieren.

Eines der Hauptprobleme bei der Verwendung von hochfrequentem Wechselstrom ist ein Phänomen, das als Skin-Effekt bekannt ist. Dieser Effekt führt bei sehr hohen Wechselstromfrequenzen dazu, dass der größte Teil des Stroms in der Nähe der Oberfläche eines Drahtes geleitet wird, anstatt gleichmäßig verteilt zu sein. Der Teil des Drahtes, der tatsächlich den Strom führt, wird als Skin-Tiefe bezeichnet. Da der Großteil des Kabels für die Stromübertragung ungenutzt ist, ist dies eine verschwenderische Situation, die auch zu einer Verringerung der Effizienz führen kann. Eine Möglichkeit, mit dem Phänomen des Skin-Effekts umzugehen, besteht darin, den Draht auszuhöhlen, so dass der unbenutzte Teil nicht mehr vorhanden ist, aber der Litzendraht kann eine kompaktere Lösung sein.

Um dem Skin-Effekt zu begegnen, besteht jede Litze aus vielen kleineren Drähten. Jeder dieser Drähte hat einen Durchmesser, der etwa eine Hauttiefe breit ist, so dass das gesamte Material zum Leiten von Elektrizität verwendet werden kann. Die einzelnen Drähte können gebündelt werden, und in manchen Fällen werden dann mehrere Bündel zu einem einzigen Draht verarbeitet. Höhere Frequenzen erfordern dünnere Einzeldrähte, daher kann es wichtig sein, die Eigenschaften des Wechselstroms in einer bestimmten Anwendung zu kennen, um die richtige Litze auszuwählen.

Ein weiteres Problem, mit dem die Litze umgehen kann, ist der Proximity-Effekt. Dies ist ein Phänomen, das zu einem insgesamt höheren Widerstand führt, wenn mehrere Drähte in unmittelbarer Nähe Strom führen. Der Strom kann auf einen kleineren Bereich als normal beschränkt werden, was zu einer Situation führt, die als Stromüberfüllung bekannt ist. Um dieses Problem zu lösen, kann jeder Komponentendraht verdrillt werden. Viele verschiedene Arten von Isolatoren können verwendet werden, obwohl oft Polyurethan gewählt wird, da es vor dem Löten des Drahtes nicht entfernt werden muss.