Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Labornetzteil bzgl Ripple


von M. K. (sylaina)


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Ich hab nur eine kurze Frage bzgl. des Ripples bei Labornetzteilen. Und 
zwar frage ich mich wie das gemessen wird.

Ich hab ein VSP1410 (bei der Arbeit), das ist mit 0,0125% Ripple von 
Vmax (hier 40 V) angegeben. Ich hab einen 4,7 Ω Leistungswiderstand 
(RH50) dran angeschlossen (Laborleitungen mit 4 mm Bananensteckern und 
Krokodilklemmen), Strombegrenzung auf gemacht und die Spannung auf ca. 5 
V eingstellt sodass laut meinem Fluke 179 1 A Strom floss. Mit dem Oszi 
(Tastkopf an die Krokoklemmen angeschlossen) hab ich direkt am 
Widerstand einen Ripple von rund 200 mVp-p gemessen. Auch unbelastet, 
wenn ich den Widerstand abklemme, messe ich an den Krokos etwa 200 mVp-p 
Ripple. Das passt ja nun bei weitem nicht zu den Angaben.
Wenn ich das CurrentLimit auf 0.5 A einstelle ändert sich der Ripple 
auch nicht.

Auf die Idee das zu messen kam ich, weil ich mein 
Selbstbau-Labornetzteil prüfen wollte. Das hat bei gleichen Bedingungen 
jedoch ein besseres Verhalten, ohne Strombegrenzung am Widerstand hat es 
40 mVp-p, bei 0.5 A eingestellter Strombegrenzung steigt der Ripple auf 
ca. 120 mVp-p.

Ich kann mir aber nicht wirklich vorstellen, dass mein selbstbei von 
Anno-Tuck besser sein soll als ein "professionelles" Labornetzteil. Ich 
vermute eher mal, dass ich falsch messe bzw. an der falschen Stelle 
messe. Wie macht man es also richtig?

von ArnoR (Gast)


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Michael Köhler schrieb:
> hab ich direkt am
> Widerstand einen Ripple von rund 200 mVp-p gemessen.

Du hast natürlich nicht gesagt was dein Oszi da angezeigt hat. Damit 
bist du genau so unkonkret wie die Bedienungsanleitung. Die 
Bedienungsanleitung sagt "Restwelligkeit" und meint damit 50/100Hz-Reste 
(die sich ja rel. leicht unterdrücken lassen), nicht aber die 
Schaltschweinereien von PFC und Schaltregler. Deine Messung hat 
wahrscheinlich die Schaltschweinereien ermittelt.

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Also, in Stichworten um keinen Roman schreiben zu müssen.

Dieses VSP1410 ist ein Schaltnetzteil von Voltcraft. Voltcraft ...

Die 50 mV dürften sehr optimistisch spezifiziert sein.

Schaltnetzteile haben typischerweise eine große Restwelligkeit. Sie 
haben das über einen relativ großen Frequenzbereich.

Es gibt m.W. keine Norm wie die Restwelligkeit bei Netzteilen gemessen 
wird, nur eine Konvention. Es ist m.W. üblich die Messung auf einen 
Frequenzbereich < 10 MHz oder < 20 MHz zu begrenzen.

Diese spektrale Begrenzung (Tiefpassfilter) lässt Schaltnetzteile besser 
aussehen, da damit auch Störungen die vom Netzteil stammen abgeschnitten 
werden. Bei linearen Netzteile entfernt die Begrenzung nur Störungen die 
größtenteils nicht vom Netzteil stammen.

Du hast vermutlich falsch gemessen. Keine Bandbreitenbegrenzung (siehe 
oben) und die Art wie du den Tastkopf angeschlossen hast. Gerade das 
Massekabel an den Krokoklemmen dürfte eine nette Antenne formen, die 
(z.B. vom Schaltnetzteil ausgehende) Störungen auffängt.

Trotz der vermutlich falschen Messung wundert es mich nicht, dass das 
Schaltnetzteil gegenüber deinem (vermutlich linearen) Selbstbau-Netzteil 
schlecht aussieht.

von Stefan D. (mackie05)


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Hallo, ja das Messen des Ripples scheint alles andere als trivial zu 
sein. Habe leider auch noch nicht den besten Weg gefunden, aber 
vielleicht hilft Dir das hier schonmal weiter 
http://m.youtube.com/watch?v=Edel3eduRj4

von Anja (Gast)


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Michael Köhler schrieb:
> das ist mit 0,0125% Ripple von
> Vmax (hier 40 V) angegeben

Das ist vermutlich als Effektivwert (RMS) angegeben.
-> du brauchst ein TRMS Meßgerät.

Michael Köhler schrieb:
> messe ich an den Krokos etwa 200 mVp-p
> Ripple. Das passt ja nun bei weitem nicht zu den Angaben.

bei kurzen Pulsen ist der p-p Wert deutlich größer als der RMS-Wert.

Gruß Anja

von Andrew T. (marsufant)


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Anja schrieb:
> Das ist vermutlich als Effektivwert (RMS) angegeben.
> -> du brauchst ein TRMS Meßgerät.

Genauer sogar ein RMS Meßgerät das die spezfizierte Bandbreite  (s.o. 
Beitrag von Hannes) hat. D.h. also sehr oft  bis 10 bzw. bis 20 MHz echt 
effektiv messende Meßgeräte.

HP/Keysight spzifiziert in seinen Servicemanuals z.b. das HP3400 (A oder 
B) oder R&S URE 3 dafür.

von (prx) A. K. (prx)


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Lassen sich solche RMS Messungen ggf. aus ausreichend aufgelösten 
Oszi-Samples berechnen? Also nach dem Muster "ins Spreadsheet 
importieren und dann...". Mal vorausgesetzt, es handelt sich um eine 
ohmsche Situation und die Phase muss nicht extra betrachtet werden.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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A. K. schrieb:
> Lassen sich solche RMS Messungen ggf. aus ausreichend aufgelösten
> Oszi-Samples berechnen?

sicher geht das, die Formel kannst du zur Not bei Wikipedia nachlesen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert

Die meisten Oszis, die Daten in ein Spreadsheet exportieren können, 
rechnen dir auch den RMS-Wert der Spannung auch selbst aus. Bei der 
Messung in diesem Fall musst du nur auf AC-Kopplung achten, sonst ist 
der Effektivwert vom Gleichanteil dominiert.

A. K. schrieb:
> Mal vorausgesetzt, es handelt sich um eine
> ohmsche Situation und die Phase muss nicht extra betrachtet werden.

Das klappt auch ohne diese Voraussetzungen: der Effektivwert einer 
Spannung ist immer gleich definiert, egal was für eine Last damit 
getrieben wird.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Achim S. schrieb:
> Die meisten Oszis, die Daten in ein Spreadsheet exportieren können,
> rechnen dir auch den RMS-Wert der Spannung auch selbst aus. Bei der
> Messung in diesem Fall musst du nur auf AC-Kopplung achten, sonst ist
> der Effektivwert vom Gleichanteil dominiert.

Die meisten Oszis haben auch mindestens einen eingebauten 20 MHz 
Tiefpaß. Allerdings sei gesagt, dass man den Ripple von ordentlichen 
linearen Netzteilen mit einem normalen Oszi nicht gut messen kann, da 
die Vertikalverstärker zu schwach sind. Dafür bietet sich ein LNA an, es 
gibt diverse Bauanleitungen im Internet, üblich scheint mir was mit 
Bandbreite 10 Hz - 100 kHz, Av 100 ~ 1000 zu sein. Linearnetzteile haben 
praktisch keine Energie bei höheren Frequenzen, das ist ein Privileg von 
schlechten Schaltnetzteilen, daher verliert man mit nur 100 kHz 
Bandbreite nicht sonderlich viel.

von M. K. (sylaina)


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Das mit dem Tiefpass war mir so nicht bewusst, danke für diese Info.
Dass ein Schaltregler Peaks verursachen kann weiß ich. Meine 
Peak-to-Peak (p-p) Angabe bezog sich aber tatsächlich nur auf die 
Restwelligkeit.

Ich hab jetzt auch noch an meinem privaten MS9140 das Netzteil mit 
selber Messmethode überprüft und dort eine Restwelligkeit von unter 1 
mVp-p gemessen, das passt auch zu den Netzteilangaben. Ich gehe daher 
davon aus, dass am VSP1410 was kaputt ist. Das kann ich auch von daher 
nicht ausschließen weil ich nicht der Einzige bin, der das VSP1410 
benutzt.

Danke für eure Hilfe.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Bei hohem Ripple liegt immer die Vermutung nahe, dass da einige 
Kondensatoren ihre Kapazität verloren haben, oder der ESR stark 
gestiegen ist. Manchmal (bei Linearnetzteilen! Bei Schaltreglern soll 
da ja was schwingen) schwingt da auch was ein bisschen.

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