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MagSim Wissen · Ringkern-Grundlagen
Ringkern AL-Wert berechnen
Der AL-Wert ist die Kernkonstante, die Induktivität und Windungszahl eines Ringkerns miteinander verknüpft. Mit der Formel L = AL · N2 lässt sich daraus in Sekunden die benötigte Windungszahl bestimmen – wie das geht und wo die einfache Formel an ihre Grenzen stößt, zeigt dieser Beitrag.
Die Grundformel
Für eine Spule auf einem Ringkern gilt der einfache Zusammenhang zwischen Induktivität L, Windungszahl N und dem AL-Wert des Kerns:
L = AL · N2
Umgestellt nach der gesuchten Windungszahl für eine bestimmte Ziel-Induktivität:
N = √(L / AL)
Gesucht: eine Induktivität von 7,2 µH auf einem Kern mit AL = 4,5 nH.
N = √(7200 nH / 4,5 nH) = √1600 = 40 Windungen
Woher der AL-Wert eines Kerns überhaupt kommt
Der AL-Wert selbst ist kein frei gewählter Datenblattwert, sondern ergibt sich direkt aus Geometrie und Material des Kerns:
AL = (µ₀ · µᵣ · Ae) / le
So übernimmt MagSim das für Sie
Ae und le von Hand aus Datenblättern abzulesen oder für runde, rechteckige und dreieckige Kerne selbst herzuleiten, ist fehleranfällig. MagSim berechnet die effektive Querschnittsfläche und Weglänge automatisch aus Ihrer Geometrieeingabe (inklusive Filling Factor) und verknüpft sie direkt mit den hinterlegten Permeabilitätsdaten des gewählten Kernmaterials – ohne manuelle Zwischenschritte.
Warum eine einzelne Zahl in der Praxis oft nicht reicht
Die Formel oben liefert einen statischen Näherungswert. In der Realität ist der AL-Wert nicht konstant – er verändert sich mit der Frequenz, und Kernhersteller geben dafür selbst Toleranzen von bis zu 40 % an. Wer nur mit dem Datenblattwert rechnet, unterschätzt diese Schwankung leicht.
Deshalb simuliert MagSim AL- und Impedanzverlauf statt eines einzelnen Werts direkt über den relevanten Frequenzbereich, mit Toleranzband an den fünf praxisrelevanten Prüfpunkten:
- AL · 10 kHz
- AL · 100 kHz
- |Z| · 600 kHz
- |Z| · 2 MHz
- |Z| · 60 MHz
Eigenen Ringkern jetzt auslegen
Geometrie eingeben, Kernmaterial wählen – MagSim berechnet AL-Wert und Impedanzverlauf automatisch und erzeugt direkt die passende CAD-Zeichnung dazu.
Kostenlos registrierenHäufige Fragen
Was bedeutet der AL-Wert genau?
Er gibt an, welche Induktivität eine einzelne Windung auf einem bestimmten Kern erzeugt, und dient als Umrechnungsfaktor zwischen gewünschter Induktivität und benötigter Windungszahl.
Wie berechne ich die Windungszahl für eine gewünschte Induktivität?
Mit N = √(L / AL) – Ziel-Induktivität und AL-Wert des gewählten Kerns in gleichen Einheiten einsetzen, Wurzel ziehen.
Warum weicht der reale Wert vom berechneten AL-Wert ab?
Fertigungstoleranzen des Kernmaterials, Frequenzabhängigkeit der Permeabilität und Wicklungseffekte (z. B. Streuinduktivität bei ungleichmäßiger Wicklung) führen zu Abweichungen. Datenblatt-Toleranzen von bis zu 40 % sind normal.