Filterauslegung für Schaltregler Traco tsr-1

[M. W. (mw73)]

Guten Morgen,

ich möchrte für mein aktuelles Mikrocontrollerprojekt einen Traco-tsr-1 
Schaltregler einsetzen (24V->12V) für ein Arduino-Mega-Board. Ich habe 
mittlerweile viele Postings über den eher umstrittenen Schaltregler 
gelesen und bin mir sehr unschlüssig, ob ich die Beschaltung lt. 
Datenblatt durchführen soll oder eher so wie einige user hier bereits 
beschrieben haben. Es handelt sich hierbei um ein reines Privatprojekt.

Das Datenblatt dieses Reglers sieht ja nur eine Eingangsbeschaltung vor 
(C-L-C), während einige user ein Pi-Filter an Ein- und Ausgang 
eingesetzt haben. Welche Beschaltung würdet ihr mir empfehlen und welche 
Bauteile. Teilweise wurden Hf-Drosseln sowie Speicherdrosseln verwendet 
und von den Kondensatoren auch verschiedentste Typen wie Keramik, Elko, 
X7R.

Ich freue mich über eure Antworten
Grüße Markus

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Markus W. schrieb:
> einen Traco-tsr-1 Schaltregler einsetzen (24V->12V) für ein
> Arduino-Mega-Board.
Was ist da sonst noch großartiges an Analogtechnik dran? Wenn die 
Antwort "eigentlich nichts" lautet, dann mach am Eingang und am Ausgang 
einen Kerko ran und fertig.

Aber warum machst du aus den 24V nicht gleich die für den Andruiden 
nötigen 5V? Denn der regelt von den 12V letztlich linear per 
elektrischer Heizung auf 5V herunter. Wieviel Strom ziehst du auf der 
12V Schiene? Was hängt da sonst noch dran?

[M. W. (mw73)]

Ich hätte das Arduino-Board mittels Klinke per 12V versorgt. Es sind 
einige ADC-Kanäle aktiviert, einige Sensoren werden eingelesen aber über 
die 24V-Schiene versorgt. Dann sind noch 12 PWM-Kanäle aktiviert, die 
jeweils einen Mosfet ansteuern und zwei Joysticks werden eingelesen und 
ein TFT-Display wird noch versorgt.

Grüße
Markus

[jemand (Gast)]

Im Datenblatt steht quasi direkt drin, dass das Teil die EMV-Normen ohne 
zusätzliche Maßnahmen nicht einhält.
Für die EN55022 ist ein PI-Filter mit 8,2µH und 4,7µH nötig. Siehe 
Datenblatt, S3.

Will man nicht diverse Funkdienste in der Nachbarschaft stören, sollte 
man mindestens dieses Filter verwenden.

Man kann davon ausgehen, dass es am Ausgang ebenfalls zu Störungen 
kommt. Das ist aber nur relevant, wenn diese auch abgestrahlt werden. 
Dazu ist eine passende "Antenne" nötig.
Wenn also am Ausgang irgenwelche Kabel oder größere leitfähige 
Strukturen hängen, wäre ein Filter auch dort sinnvoll.
Ich würde ein PI-Filter aus Kerkos (100n) und einem Ferritbead (z.B. 
600ohm @100MHz) vewenden. Eventuell statt einem PI-Filter auch noch ein 
Bead in der - Leitung.

Die Ferritbeads haben die Eigenschaft, dass sie bei kleinen Frequenzen 
lediglich als kleine Spule wirken (z.B. 1µH bei 1MHz), bei hohen aber 
als hoher ohmscher Widerstand. Das kostet der HF-Störung viel Energie.

Beispiel für ein geeignetes Ferritbead für diese Anwendung:
https://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/742792040.pdf

Generell geht aber jedes, das zwischen 30MHz und 1GHz ohmsch ist.

[M. W. (mw73)]

so, melde mich leider erst jetzt zurück!

@jemand
Danke für die interessante Antwort!
Diese Lösung würde mir auch aufgrund Deiner sehr guten Erklärung 
gefallen.
Ich weis jetzt nur nicht ob ich Dich auch richtig verstanden habe.

Also ich hätte jetzt das Eingangsfilter ensprechend des Datenblattes 
ausgeführt und das Ausgangsfilter ebenfalls als pi mit zwei 100n Kerkos 
und einem Bead und nachher noch ein Bead in Reihe.

Eingang ->  C-L-C
Traco
Ausgang -> C-L-C-L wobei hier das L ein Bead ist.

Bitte um Info ob das so gemeint war.

Danke und LG
Markus

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Markus W. schrieb:
> Bitte um Info ob das so gemeint war.
Nein.
Der Ausgang soll nach seiner Aussage so aussehen:

 ---o---L---o---
    C       C
 ---o---L---o---

Aber wie gesagt: es geht in der Praxis auch ohne diese Filter. Und zwar 
so, dass das Ding hausgerätetauglich ist. Ich habs auf jeden Fall 
hinbkommen. Es kommt wie gesagt auf das Davor und das Danach und das 
Layout an...

[M. W. (mw73)]

ah, ok, danke für die Antwort.
Eine Frage hätte ich noch. In einem Beitrag habe ich gelesen, dass in 
diesem Bereich auf Masseflächen verzichtet werden muss. Kann man diese 
Aussage bestätigen?

Danke und LG
Markus

[... (Gast)]

Markus W. schrieb:
> Kann man diese
> Aussage bestätigen?

Ja.
Die Massenflächen unter einer Induktivität überbrücken diese kapazitiv.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Markus W. schrieb:
> In einem Beitrag habe ich gelesen, dass in diesem Bereich auf
> Masseflächen verzichtet werden muss. Kann man diese Aussage bestätigen?
Je nachdem, wo die Spule des Schaltreglers sitzt und ob die geschirmt 
ist oder nicht, kann ggfs. diese Spule irgendwelche hochfrequente Ströme 
in die Masse einkoppeln. Und dort willst du die nicht haben...

[M. W. (mw73)]

Dann bedanke ich mich bei allen beteiligten noch einmal recht herzlich 
für die kompetente Hilfe

Danke und LG
Markus