Störung und Filter

[Offtopic (Gast)]

Hallo,

Eine Baugruppe mit EMV Problem.

wie kann man bestimmen, ob eine Gleichtakt oder Gegentaktstörung 
vorliegt?
Folgendes wurde schon ausprobiert:
Am Eingang der Filterkondensator und die Stabkerndrossel. Beides in 
allen denkbaren Größen und Werten.
Die Verbesserung ist nahezu Null.

Ich habe immer versucht die Spannungs"leiterbahn" gegen GND zu filtern.
Dies hat wie oben geschrieben keinen Erfolg gebracht.

Verstehe ich das richtig, dass sowas:
UB--------oooo------ OUT
     |     L
     -
     - C
     |
GND-----------------GND
nur bei Gegentaktstörung (nennenswert) funktioniert?


In meinem Fall wäre wahrscheinlich dann die stromkompensierende Drossel 
besser, oder? (Weil das obere ja nichts bringt)
UB-------oooo--------OUT
     |    L
     -
     - C
     |
GND------oooo--------GND1

Wie lässt es sich bestimmen, mit welcher Art der Störung man zu tun hat?
Es sind einige Mosfets als H Brücke mit Schaltfrequenz von etwa 1,6MHz 
in der Baugruppe vorhanden. Da kommt das Problem her.

Vielen Dank

[Stefan S. (chiefeinherjar)]

Offtopic schrieb:
> Verstehe ich das richtig, dass sowas:
> UB--------oooo------ OUT
>      |     L
>      -
>      - C
>      |
> GND-----------------GND
> nur bei Gegentaktstörung (nennenswert) funktioniert?

Nein. DAS ist ein Schwingkreis, bzw. ein Notch-Filter. Dieser filtert 
nur eine einzige Frequenz.

Das L muss in Reihe zwischen Last und Versorgung und das C parallel. So 
entsteht ein Tiefpass. Und einfach ohne nachzudenken oder zu messen, 
Bauteile einzubauen bringt auch nicht viel. Denn die Induktivität soll 
sich bei der gewünschten Frequenz schließlich auch wie eine Induktivität 
verhalten und nicht wie ein schlechter Kondensator und vice versa.

Frag mal Google, was der zu einem LC-Tiefpass sagt.

Und dann musst du die GEEIGNETEN Bauteile anhand der Datenblätter 
(speziell des Frequenzgangs) verwenden.

Edith meint: Und was die Art deiner Störung angeht, so kann es beides 
sein. Ich tippe - ins Blaue - aber auf Gegentaktstörungen.
Aber ohne Bilder vom Oszilloskop UND einer detaillierten Beschreibung 
lässt sich da kaum etwas sagen.
Das Layout ist auch sehr wichtig. Das solltest du auch hochladen.

Also - ran an die Hausaufgaben!

[Offtopic (Gast)]

>Nein. DAS ist ein Schwingkreis..
Oh oh. Ich beziehe mich jetzt z.B. auf dieses Dokument (Seite 2; 
Abbildung 3)
http://www.we-online.com/web/de/index.php/download/media/07_electronic_components/download_center_1/application_notes_berichte/ans004_eingangsfilter_fuer_magic_power_module/ANS004_DE_Eingangsfilter_fuer_Magic_Power_Module.pdf

>Das L muss in Reihe zwischen Last und Versorgung und das C parallel.
Ist ja. UB ist bei mir praktisch der Schraubanschluss und OUT ist die 
eigentliche Betriebsspannung der Baugruppe.
C ist parallel.
Also alles erfüllt?

>Und einfach ohne nachzudenken oder zu messen, Bauteile einzubauen bringt auch 
>nicht viel.
Sehe ich genau so. Das wilde Ausprobieren kam auch später, als es keine 
Anzeichen der Besserung in Sicht waren.

>Und dann musst du die GEEIGNETEN Bauteile anhand der Datenblätter (speziell >des 
Frequenzgangs) verwenden.
Auch hier bin ich ganz deiner Meinung, Stefan.

[Mark S. (voltwide)]

Offtopic schrieb:
> wie kann man bestimmen, ob eine Gleichtakt oder Gegentaktstörung
> vorliegt?

ich gehe mal von einem gestörten Leitungspaar aus, also Hin- und 
Rückleitung der Stromzuführung.

Ob auf diesem Leitungspaar Gleich- oder Gegentakt-Störungen 
vorherrschen, läßt sich z.B. mit einer Stromzange eindeutig feststellen.

Wenn die Stromzange nur eine Leitung umschließt, werden Gegentakt 
(differentielle) Störungen gemessen.

Wenn die Stromanzange aber Hin- und Rückleitung umschließt, kompensiert 
sich eine etwaige differentielle Störung (z.B Stromripple des SNT) und 
man mißt ausschließlich Gleichtaktstörungen.

[Offtopic (Gast)]

Vielen Dank, ich fasse es dann kurz zusammen:
Beide Kabel in die Stromzange.
Falls was gemessen wird, ist das die Gleichtaktstörung.
Falls nicht wirklich was messbares heraus kommt, kann man von 
diff.störung ausgehen, da die sich in der Zange aufhebt.
Korrekt?

[Christian K. (Gast)]

Mess die Abstrahlung mit und ohne Ferritfilter auf der Zuleitung (beide 
Adern durch den Clamp On Filter). Wenn Du eine signifikante Verringerung 
der Abstrahlung hast, egal ob leitungsgeführt oder mit Antenne gemessen, 
sind es Common Mode Störungen. Die wird fast immer durch eine E-Feld 
Abstrahlung erzeugt.

In welchem Frequenzbereich hast Du die meisten Störungen? Das bestimmt 
die Entstörmaßnahmen.

[Offtopic (Gast)]

Danke, werde ich so ausprobieren.
im Bereich von 120 - 250MHz

Ich habe noch eine Frage, wenn wir schon dabei sind.
Wenn ich mir diese Bauteile anschaue:
http://katalog.we-online.com/en/pbs/browse/emc_components/common_mode_chokes_for_power_lines
Dann sind die (ganz grob gesagt) bis etwa 150Mhz oder weniger am besten 
wirkungsvoll.
Was macht man wenn die Frequenz nicht reicht? Mit Ferriten genau so 
weiter machen?

Und dann noch eine ganz komische Frage, eher zum Lächeln:
Die Ferrite sind dafür da (zu mindest soweit ich weiß) um die Filter zu 
bauen.
Wir wollen alle HV möglichst gut weg filtern. Und zwar so breitbanding 
und gut wie es geht.
Warum gibt es denn so viele "unnötige" Ferrite?
Ich führe mal paar Beispiele auf:
Alles Ferrite, die sagen wir mal 3A Dauerstrom ab können und die 
Frequenzkurve mehr oder weniger gleich ist.
Ferrit 1: Z = 40 Ohm bei 100MHz
Ferrit 2: Z = 400 Ohm bei 100 MHz
Ferrit 3: Z = 1000 Ohm bei 100MHz

Wer braucht Ferrit 1 und 2, wenn man lieber 3 nehmen kann, und hat damit 
praktisch das beste Ergebnis?

Danke

[Mark S. (voltwide)]

Offtopic schrieb:
> Vielen Dank, ich fasse es dann kurz zusammen:
> Beide Kabel in die Stromzange.
> Falls was gemessen wird, ist das die Gleichtaktstörung.
> Falls nicht wirklich was messbares heraus kommt, kann man von
> diff.störung ausgehen, da die sich in der Zange aufhebt.
> Korrekt?

Fast. Danach die Gegenprobe nur auf einer Leitung: Ist da jetzt was - in 
dem Fall Gegentaktstörung.
Wenn in beiden Fällen nix zu finden - dann falsche Baustelle, weiter 
suchen...

[Stefan S. (chiefeinherjar)]

Offtopic schrieb:
>> Nein. DAS ist ein Schwingkreis..
> Oh oh. Ich beziehe mich jetzt z.B. auf dieses Dokument (Seite 2;
> Abbildung 3)
> 
http://www.we-online.com/web/de/index.php/download/media/07_electronic_components/download_center_1/application_notes_berichte/ans004_eingangsfilter_fuer_magic_power_module/ANS004_DE_Eingangsfilter_fuer_Magic_Power_Module.pdf
>
>> Das L muss in Reihe zwischen Last und Versorgung und das C parallel.
> Ist ja. UB ist bei mir praktisch der Schraubanschluss und OUT ist die
> eigentliche Betriebsspannung der Baugruppe.
> C ist parallel.
> Also alles erfüllt?

Entschuldigung. Da ist mir ein Fehler unterlaufen. Die ASCII-Darstellung 
vom Bauteilen verträgt sich nicht mit meinem Handy. Für mich sah es so 
aus, dass L und C in Serie lagen und der Reihenschwingkreis komplett 
parallel zur Versorgung.

Also ja, so wie es jetzt ist, ist es von der Anordnung her richtig. Es 
fehlen nur noch die richtigen Bauteile.

Offtopic schrieb:
> Ferrit 1: Z = 40 Ohm bei 100MHz
> Ferrit 2: Z = 400 Ohm bei 100 MHz
> Ferrit 3: Z = 1000 Ohm bei 100MHz
>
> Wer braucht Ferrit 1 und 2, wenn man lieber 3 nehmen kann, und hat damit
> praktisch das beste Ergebnis?

Da ich die Ferrite mir gerade nicht ansehen kann, würde ich sagen, sie 
unterscheiden sich womöglich im Preis oder den mechanischen Abmessungen.
Nicht jeder will ein Klappferrit von der Größe eines mittleren 
Baumstammes um seine Stromkabel haben... Oder eben ein Ferrit, das 10 
Euro kostet, wo das ganze Netzteil 2 Euro kostet.
Das wäre so spontan meine Idee.

Ansonsten ist der Tipp mit der Stromzange zu empfehlen. Am besten, eine, 
die man ans Oszilloskop hängen kann.
Darauf wollte ich nämlich hinaus.

[Mark S. (voltwide)]

Bei EMV-Messungen ist das Oszilloskop wenig aussagefähig bzw. sehr 
schwierig zu interpretieren. Zielführender ist hier die Darstellung mit 
einem Spektrumanalysator, der einem die Störungsverteilung über der 
Frequenz darstellt.

[my2ct (Gast)]

Offtopic schrieb:
> Ich habe immer versucht die Spannungs"leiterbahn" gegen GND zu filtern.

Deine gezeigten Filter filtern nur, wenn der Eingang für die 
Störsignale der mit Out bezeichnete Anschluss ist.

[AufArbeit (Gast)]

Offtopic schrieb:
> Wer braucht Ferrit 1 und 2, wenn man lieber 3 nehmen kann, und hat damit
> praktisch das beste Ergebnis?

Je höher die Impedanz der Ferrite, desto höher ist auch deren 
Induktivität bevor sie zu höheren Frequenzen hin als reale Widerstände 
arbeiten. Bei niedrigen Frequenzen sind das Induktivitäten mit allen 
ihren positiven und negativen Eigenschaften. Wer möchte schon einen 
hübschen Schwingkreis im Eingang seiner Baugruppe haben und bei jedem 
Strompuls erst mal einen satten Überschwinger bzw. Spannungseinbruch 
haben?

Die Verwendung kommt auch immer auf die Quell- und Lastimpedanzen im 
System an. Was hilft mir ein 1k Ferrit in einem Eingang der 10MOhm hat?

[Christian K. (Gast)]

Offtopic schrieb:
> Danke, werde ich so ausprobieren.
> im Bereich von 120 - 250MHz
>
> Dann sind die (ganz grob gesagt) bis etwa 150Mhz oder weniger am besten
> wirkungsvoll.
> Was macht man wenn die Frequenz nicht reicht? Mit Ferriten genau so
> weiter machen?
>
Dann sucht man die Ursache der Abstrahlung und bekämpft sie. Mach mal 
ein leitendes Blech oder Kupferfolie mit etwas Abstand (2-10mm) über 
alle deine Induktivitäten und schließe das an wenigstens einer Stelle an 
GND oder an einem "ruhigem" Potential an.

[Teddy (Gast)]

Mark S. schrieb:
> Bei EMV-Messungen ist das Oszilloskop wenig aussagefähig bzw. sehr
> schwierig zu interpretieren. Zielführender ist hier die Darstellung mit
> einem Spektrumanalysator, der einem die Störungsverteilung über der
> Frequenz darstellt.

FFT?
Das kann doch ein moderner Oszi

[Peter D. (peda)]

Offtopic schrieb:
> Eine Baugruppe mit EMV Problem.

Gehts bitte noch unkonkreter?
Bei EMV gibt es keinen Deckel, der auf alle Töpfe paßt.

Was für ne Baugruppe mit welcher Spannung, Leistung, Frequenz, gehts um 
Abstrahlung oder Einkopplung?

[Christian K. (Gast)]

Teddy schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Bei EMV-Messungen ist das Oszilloskop wenig aussagefähig bzw. sehr
>> schwierig zu interpretieren. Zielführender ist hier die Darstellung mit
>> einem Spektrumanalysator, der einem die Störungsverteilung über der
>> Frequenz darstellt.
>
> FFT?
> Das kann doch ein moderner Oszi

Weder die Dynamik noch das Eingangsrauschen eines Oszies sind hierzu 
geeignet. Auch die AC/DC Stromzangen sind völlig ungeeignet. Hierzu 
benötigt man HF Bauteile wie z.B. eine Tektronix CT1 oder ähnlich.