Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsschwankungen nach Glättung / Siebung


von Alexander G. (ocalex)


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Hallo liebe Bastlergemeinde,


ich habe ein Problem, dass mich schon seit Tagen stutzig macht. Es geht 
um die Glättung und Siebung einer gleichgerichteten Wechselspannung. Da 
ich vor habe, mir einen Röhrenverstärker zu bauen, habe ich der 
Restwelligkeit einer Spannung besondere Aufmerksamkeit geschenkt und bin 
auf eine mir seltsam vorkommende Erscheinung gestoßen. Neben der 
Rest-Welligkeit von 100Hz schwankt die übrig gebliebene Wechselspannung 
in unregelmäßigen Abständen. Nun frage ich mich woher diese Schwankung 
kommt und hoffe es hat jemand einen Tip für mich. Um das ganze nicht in 
einem Roman ausarten zu lassen, mache ich einmal Stichpunktartig weiter:

Versuche, das Problem zu lokalisieren:

- anderes Oszilloskop / Tastkopf: keine Änderung
- andere Bauteile (verschiedene Trafos, Brückengleichrichter, Elkos und 
Lastwiderstände): Schwankungen verändert, aber nicht unterdrückt
- Messung der Restwelligkeit an einem Labornetzteil: keine Schwankungen 
messbar

Videos auf denen das Problem sichtbar ist:

- Trafo + Brückenleichichter + Glättungselko: 
http://www.youtube.com/watch?v=JksMqWH33hE&feature=youtu.be
- Trafo + Brückengleichrichter + Glättungselko + RC-Siebgleid: 
http://www.youtube.com/watch?v=EXVYY4_64dg&feature=youtu.be


Ich weiß nicht, ob das ein Darstellungs-Problem von Oszilloskopen, ein 
Fehler meiner Anordnung oder einfach irgendein Denkfehler meinerseits 
ist, aber wenn mir jemand auf die Sprünge helfen könnte wären meine 
Oster-Bastel-Feiertage gerettet =)

von MaWin (Gast)


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So kann ein Oszillogramm aussehen, wenn man blöderweise keine 
Masseverbindung hergestellt hat. Dein Aufbau sieht aber nicht so aus.
Bleiben die viel zu nah am Oszilloskop liegenden Trafos, aber auch
die dürften eher nur 50HZ Störungen verursachen, oder der allgemein 
mieserable Aufbau, aber dann müsste man schon an den Kabel wackeln
um die Übergangswiderstände zu verändern.

Bei einem ordentlichen Netzteil tritt das jedenfalls nicht auf.
Bei Röhrenschaltungen hat man aber mit grossen Netzdrosseln
geglättet, heute macht man das eher mit Spannungsreglern weil
das viel preiswerter ist.

von Alexander G. (ocalex)


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MaWin schrieb:
> So kann ein Oszillogramm aussehen, wenn man blöderweise keine
> Masseverbindung hergestellt hat. Dein Aufbau sieht aber nicht so aus.

stimmt, die ist hergestellt

> Bleiben die viel zu nah am Oszilloskop liegenden Trafos, aber auch
> die dürften eher nur 50HZ Störungen verursachen,

das denke ich auch, das ist auch nur eine schnell zusammengeschusterte 
Probeschaltung, stelle ich die Trafos weiter weg, ändert das das Problem 
auch nicht.

> oder der allgemein
> mieserable Aufbau, aber dann müsste man schon an den Kabel wackeln
> um die Übergangswiderstände zu verändern.

sorry für den miserablen Aufbau, aber es ist wie gesagt nur eine 
Testschaltung, wenn ich mein Problem endlich gefunden habe wird 
selbstverständlich in einem geerdetem Chassis, mit gescheiter 
Masseverbindung (Sternmasse) und sinnvoller Positionierung der Bauteile 
(Verhinderung der Einstreuung durch Trafos u.s.w.) gearbeitet.

> Bei einem ordentlichen Netzteil tritt das jedenfalls nicht auf.
> Bei Röhrenschaltungen hat man aber mit grossen Netzdrosseln
> geglättet, heute macht man das eher mit Spannungsreglern weil
> das viel preiswerter ist.

Darüber denke ich auch nach, allerdings lässt mir das Problem trotzdem 
keine Ruhe, mit Netzdrosseln aus einem alten Röhrenradio oder Drosseln 
aus Leuchtstofflampen habe ich ebenfalls experimentiert, aber die 
Schwankungen wollen einfach nicht verschwinden :(

von Harald W. (wilhelms)


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Alexander Graetz schrieb:

> Die Schwankungen wollen einfach nicht verschwinden :(

Schwankt denn vielleicht bereits die Wechselausgangsspannung des
Trafos, bzw. vielleicht sogar schon die Primärspannung? Für
lezteres wäre eine parallel geschaltete 230V/5W-Glühlampe
ein guter Indikator.
Gruss
Harald

von Alexander G. (ocalex)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Alexander Graetz schrieb:
>
>> Die Schwankungen wollen einfach nicht verschwinden :(
>
> Schwankt denn vielleicht bereits die Wechselausgangsspannung des
> Trafos, bzw. vielleicht sogar schon die Primärspannung? Für
> lezteres wäre eine parallel geschaltete 230V/5W-Glühlampe
> ein guter Indikator.
> Gruss
> Harald

Hallo Harald,

ich habe nur eine 25W Glühlampe gefunden, diese sowohl Primärseitig, als 
auch Sekundärseitig und nach dem Brückengleichrichter angeschlossen. Bei 
keiner dieser Konfigurationen ist eine Helligkeitsschwankung sichtbar. 
Ich denke auch, dass die Spannungsschwankung dazu zu gering wäre. Die 
Schwankung beträgt je nach Dimensionierung der Siebung und Glättung nur 
etwa 0,2 - 2 Volt, weshalb ich diese wohl selbst bei direktem 
Oszilloskopieren der Netzspannung nicht wirklich wahrnehmen würde. Es 
fällt halt erst auf, wenn man die geringe Brummspannung oszilloskopiert 
und diese ständig ein wenig "hoch und runter" wandert. Je besser ich 
siebe, desto geringer werden die Schwankungen, allerdings ist das keine 
Lösung für mein Problem, denn meinem bescheidenem Verständnis nach 
dürfte ich außer der Brummspannung garnichts weiter auf dem Oszi sehen.

von Alexander G. (ocalex)


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Das ist jetzt vielleicht eine dumme Frage, aber Netzschwankungen können 
das nicht sein oder? Das könnte ich zumindest damit ausschließen, wenn 
ich die Schaltung 3 Uhr Nachts teste, an denen Laständerungen durch 
andere Haushalte nahezu ausgeschlossen sind, aber ich denke dieser 
Gedanke ist Blödsinn.

von Peter D. (peda)


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Einige Volt Schwankungen spielen bei Röhren keine Rolle.
Der Ausgangstrafo transformiert sei weit genug runter und langsame 
Änderungen (Infraschall) kann eh keiner hören.

Früher war ne CLC-Siebung üblich (2*16µF, 10H).


Peter

von Alexander G. (ocalex)


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Hallo Peter,

danke für deine Antwort. Vielleicht werde ich dieses "Phänomen" 
tatsächlich erstmal ignorieren und weiter basteln. Die brummspannung 
bekomme ich über CLC/CRC - Siebung, oder wenn ich Lust dazu habe 
vielleicht über einen Längsregler weg, bei letzterem sollten dann auch 
die Schwankungen verschwinden. Ehrlich gesagt habe ich gehofft, hier 
eine Antwort ála "Ja, das hatte ich auch schon, mach einfach 
folgendes..." zu bekommen, aber man kann ja nicht alles haben :) 
Jedenfalls erstmal danke euch allen.

von Wilhelm F. (Gast)


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Peter Dannegger schrieb:

> Früher war ne CLC-Siebung üblich (2*16µF, 10H).

Auch in Telefonnetzteilen, und gelegentlich hatte man diese Pi-Glieder 
auch als C-R-C, haben aber keinen so guten Siebfaktor.

Die C-L-C-Kombination schwankt etwas mit der Eigenresonanzfrequenz bei 
Lastsprüngen und Eingangsspannungsänderungen, das läßt sich sogar in 
LTspice gut simulieren.

In Grenzen kann man da mit den Bauteilwerten etwas an der 
Resonanzfrequenz schrauben.

von mhh (Gast)


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Alexander Graetz schrieb:
> Vielleicht werde ich dieses "Phänomen"
> tatsächlich erstmal ignorieren

Es ist einfach im Zusammenspiel Deiner Messanordnung begründet. Nimm ein 
Scope mit Akku/ Batterieversorgung und die Schwankungen sind weg. Pack 
die Dramatik wieder in den Rucksack und viel Spaß beim

Alexander Graetz schrieb:
> weiter basteln.

von Alexander G. (ocalex)


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Hi und danke fürs Mut machen :-D Das mit der Messanordnung ist natürlich 
auch nen Bomben-Tip! Hätte ich jetzt nen Trenntrafo zur Hand würde ich 
das Oszi dort mal anklemmen und schauen ob die Vermutung richtig ist. 
Jedenfalls vielen Dank für alle Tips!

von Dietrich L. (dietrichl)


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Wie groß ist denn die Welligkeit bzw. wieviel % der Gleichspannung?

Wenn das nur im %-Bereich ist, sind Netzspannungsschwankungen durchaus 
auch in diesem Bereich.
Du hast wahrscheinlich AC-gekoppelt eingestellt und die Empfindlichkeit 
entsprechend hoch gedreht. Dann sieht das Signal bei Spannungsänderungen 
"gerne" so aus...

Gruß Dietrich

von Harald W. (wilhelms)


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Alexander Graetz schrieb:
> Das ist jetzt vielleicht eine dumme Frage, aber Netzschwankungen können
> das nicht sein oder?

Ich denke doch, das das möglich ist, insbesondere, wenn Dein
Netzanschluss schon etwas älter ist. Da waren die Hauptlei-
tungen  teilweise noch recht dünn. Andererseits, wie bereits
geschrieben, schaden diese geringen Schwankungen vermutlich
auch nicht. Glühlampen mit geringer Wattzahl haben ein kleine
Zeitkonstante. Da fallen Schwankungen im Bereich von einigen
Herz bereits bei unter 1% Spannungsschwankung auf.
Gruss
Harald

von To K. (tzocker)


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So nen ähnliches PRoblem hatte ich auch schon. Damals lag es an ner 
unsauberen verbindung...

von daher Probiers mal mit anderen Leitungen, anderes Oszi fals ihr noch 
eins habt evtuell anderer Herster/ Typ.

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