Warum ist der Y1 Kondensator immer hinter der Stroko platziert

[Häuptling Quechi (Gast)]

Hallo Leute,

ich habe eine Frage zu Netzeingangsfiltern: Warum sind die 
Y1-Kondensatoren immer hinter der Strokompensierten Drossel angeordnet, 
wenn man den Aufbau von der Netzeingangsseite her betrachtet (siehe 
Anhang)? Zu mindest habe ich noch keinen Aufbau gefunden, wo es anders 
ist und auch keine Erklärung warum.

Hat diese Anordnung bestimmte Vorteile bei der EMV, wenn der Kondensator 
nach der Drossel angeordnet ist oder hat es sogar sicherheitstechnische 
Vorteile?
Ich bitte um links mit ausführlichen Erklärungen oder vllt. hat ja hier 
jemand eine ausführliche Antwort parat.

Danke

[Hp M. (nachtmix)]

Häuptling Quechi schrieb:
> Warum sind die
> Y1-Kondensatoren immer hinter der Strokompensierten Drossel angeordnet

Das ist durchaus nicht immer der Fall.
Es hängt davon ab, ob man es mit Störungen zu tun hat, die in das Gerät 
eindringen wollen, oder solchen die aus dem Gerät herauskommen wollen.

[Häuptling Quechi (Gast)]

Hp M. schrieb:
> Häuptling Quechi schrieb:
>> Warum sind die
>> Y1-Kondensatoren immer hinter der Strokompensierten Drossel angeordnet
>
> Das ist durchaus nicht immer der Fall.
> Es hängt davon ab, ob man es mit Störungen zu tun hat, die in das Gerät
> eindringen wollen, oder solchen die aus dem Gerät herauskommen wollen.

Wie gesagt, ein Y-Kondensator vor der Drossel ist mir bisher noch nicht 
begegnet. Bei welchen Geräten wird denn der Y-Kondensator bspw. vor der 
Drossel angeordnet?

Wenn ich so drüber nachdenke dann ist doch meist das Gerät der Störer 
und wenn ich den Kondensator nach der Drossel anordnet müsste doch die 
Störströme abgeleitet werden bevor sie ins Netz gehen, oder?
Wenn das Netz der Störer wäre, dann müsste ich sicherlich den 
Y-Kondensator vor der Drossel anordnen?

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

Häuptling Quechi schrieb:
> Wie gesagt, ein Y-Kondensator vor der Drossel ist mir bisher noch nicht
> begegnet. Bei welchen Geräten wird denn der Y-Kondensator bspw. vor der
> Drossel angeordnet?
Wenn Gleichtaktstörungen eher aus dem Gerät herauskommen. Denn dann 
formt die Stroko-Drossel die meisten Störungen in Wärme um (oder 
reduziert sie zumindest), sodass der Kondensator entsprechend kleiner 
ausfallen kann.

> Wenn das Netz der Störer wäre, dann müsste ich sicherlich den
> Y-Kondensator vor der Drossel anordnen?
Gleicher Ansatz wie oben, bloß andersrum: die Drossel reduziert 
Störungen, deshalb kann der Kondensator kleiner sein.

Häuptling Quechi schrieb:
> Zu mindest habe ich ... auch keine Erklärung warum.
Simulier das doch einfach mal mit z.B. LTSpice. Kost ja nix ausser 
Zeit...  ;-)

[Watt Mattu nu? (Gast)]

Angenommen, du willst beides erreichen, Stoerungen zu vermeiden.......

[HildeK (Gast)]

Watt Mattu nu? schrieb:
> Angenommen, du willst beides erreichen, Stoerungen zu vermeiden.......

Dann bau auf beiden Seiten den Y-Kondensator ein!

[Häuptling Quechi (Gast)]

Ich glaube ich verstehe nun:

Sehe ich das Netz als Quelle für Störungen an, dann werden 
Gegentaktstörungen im Kondensator zwischen L und N abgeleitet.
Gleichtaktstörungen ausgehend vom Netz werden einmal in der 
Stromkompensierten Drossel in Wärme umgewandelt und über den 
nachgelagerten Y1-Kondensator über Erde abgeleitet.

Aufgrund, dass der Kondensator der Drossel nachgelagert ist und das Netz 
Gleichtaktstörungen aussendet habe ich gleichzeitig ein Filter aus 
Drossel und Kondensator aufgebaut, richtig?

Würde ich den Kondensator vor die Drossel platzieren, dann kann ich zwar 
HF-Störungen, aufgrund des Impedanzverhaltens des Kondensators ableiten 
habe aber keinen Filter mehr, da die Drossel fehlt.

Betrachte ich dagegen mein Gerät als Quelle für Gleichtaktstörungen, 
dann würden diese nicht ins Netz gelangen.
Richtig?

[Simon (Gast)]

Ich habe schon beide Konfigurationen gesehen, nach meinem Verständnis 
ist es aber sinnvoller die Y-Kondensatoren auf der Geräteseite zu haben. 
Das Gerät ist schließlich die Quelle für Gleichtaktstörungen und es soll 
verhindert werden, dass diese ins Netz gelangen.

Wenn die Y-Kondensatoren nicht auf Geräteseite sind, dann können die 
Gleichtaktstörungen nicht abgeleitet werden und führen bei bestimmten 
Teilen der Schaltung zur Verschiebung gegenüber dem Referenzpotenzial, 
oder? Dann würden sich die Störströme vielleicht irgendeinen Weg im 
Gerät suchen und damit potenziell das Gerät stören.

In dieser AppNote von WE sind die Y-Kondensatoren auf der Netzseite
https://www.we-online.com/web/en/electronic_components/produkte_pb/application_notes/netzfilter___die_letzte_huerde_im_schaltnetzteil.php

und in dieser von TDK wird beides diskuttiert
https://www.tdk-electronics.tdk.com/download/531480/5a3903dde9705ef7ae4b42f07d55f3c1/pdf-applicationnotes.pdf

[udok (Gast)]

Häuptling Quechi schrieb:
> Hallo Leute,
>
> ich habe eine Frage zu Netzeingangsfiltern: Warum sind die
> Y1-Kondensatoren immer hinter der Strokompensierten Drossel angeordnet,
> wenn man den Aufbau von der Netzeingangsseite her betrachtet (siehe
> Anhang)? Zu mindest habe ich noch keinen Aufbau gefunden, wo es anders
> ist und auch keine Erklärung warum.
>
> Hat diese Anordnung bestimmte Vorteile bei der EMV, wenn der Kondensator
> nach der Drossel angeordnet ist oder hat es sogar sicherheitstechnische
> Vorteile?
> Ich bitte um links mit ausführlichen Erklärungen oder vllt. hat ja hier
> jemand eine ausführliche Antwort parat.
>
> Danke

Damit sie eine niederohmige Verbindung zur Masse an der Stelle
bilden, an der die Gleichtaktstörungen erzeugt werden.

Die Spulen stellen ein hochohmiges Hindernis in die weite Welt des
Stromnetzes dar.

Wenn du die beiden vertauschen würdest, dann würde sich die 
Gleichtaktstörung
einen anderen Weg suchen!

Abgesehen davon, schaue dir mal die Schaltung einer LISN an.
Da würde ein Y Kondensator an der Netzteilseite keinen Sinn machen...

[udok (Gast)]

Hp M. schrieb:
> Häuptling Quechi schrieb:
>> Warum sind die
>> Y1-Kondensatoren immer hinter der Strokompensierten Drossel angeordnet
>
> Das ist durchaus nicht immer der Fall.
> Es hängt davon ab, ob man es mit Störungen zu tun hat, die in das Gerät
> eindringen wollen, oder solchen die aus dem Gerät herauskommen wollen.

Das ist natürlich immer der Fall!  Diese Filter sind immer dafür da, 
Störungen des Gerätes zu unterdrücken, damit das Gerät verkauft werden
kann.

[HildeK (Gast)]

udok schrieb:
> Diese Filter sind immer dafür da,
> Störungen des Gerätes zu unterdrücken, damit das Gerät verkauft werden
> kann.

EMV beinhaltet das Wort "Verträglichkeit"!
Also, das Gerät darf nichts abstrahlen und es soll auch immun sein für 
Einstrahlungen. Sonst funktioniert es (manchmal) nicht richtig.
Danach richtet sich der Filteraufwand.

[udok (Gast)]

HildeK schrieb:
> udok schrieb:
>> Diese Filter sind immer dafür da,
>> Störungen des Gerätes zu unterdrücken, damit das Gerät verkauft werden
>> kann.
>
> EMV beinhaltet das Wort "Verträglichkeit"!
> Also, das Gerät darf nichts abstrahlen und es soll auch immun sein für
> Einstrahlungen. Sonst funktioniert es (manchmal) nicht richtig.
> Danach richtet sich der Filteraufwand.

Natürlich, nur das der PI Filter in der Netzleitung für Einstrahlungen
auf der Netzwerkbuchse oder dem analogen Klinkeneingang ohne Relevanz 
ist...

Und wenn der HW Entwickler sein Handwerk versteht, dann gibt es nach
dem Spannungsregler auf der Sekundärseite keine Einstrahlung von der
Netzleitung mehr.

[HildeK (Gast)]

udok schrieb:
> Natürlich, nur das der PI Filter in der Netzleitung für Einstrahlungen
> auf der Netzwerkbuchse oder dem analogen Klinkeneingang ohne Relevanz
> ist...

Das ist schon richtig.
Nur, es gibt (gab) zumindest Geräte, die z.B. beim Einschalten anderer 
an der Nachbarsteckdose reagierten (Audio: Knack). In meinen alten 
PC-Lautsprechern konnte ich nachts KW hören ... Ein Klappferrit in der 
Netzleitung half.
Es kann leitungsgebunden hereinkommen, oder über HF-Einstrahlung auf der 
Netzzuleitung.
Es kann ggf. an anderer Stelle behoben werden.
Es kann auch über andere Anschlüsse verursacht werden.
EMV-sicher entwickeln ist nicht immer einfach.
Wie man diese Probleme behebt muss der Entwickler herausfinden und 
entscheiden.

[Häuptling Quechi (Gast)]

Vielen Dank für die vielen Antworten.

udok schrieb:
> Damit sie eine niederohmige Verbindung zur Masse an der Stelle
> bilden, an der die Gleichtaktstörungen erzeugt werden.
>
> Die Spulen stellen ein hochohmiges Hindernis in die weite Welt des
> Stromnetzes dar.
>
> Wenn du die beiden vertauschen würdest, dann würde sich die
> Gleichtaktstörung
> einen anderen Weg suchen!

Das heißt meine Vermutung ist falsch?

Meine Vermutung war:

Häuptling Quechi schrieb:
> Ich glaube ich verstehe nun:
>
> Sehe ich das Netz als Quelle für Störungen an, dann werden
> Gegentaktstörungen im Kondensator zwischen L und N abgeleitet.
> Gleichtaktstörungen ausgehend vom Netz werden einmal in der
> Stromkompensierten Drossel in Wärme umgewandelt und über den
> nachgelagerten Y1-Kondensator über Erde abgeleitet.
>
> Aufgrund, dass der Kondensator der Drossel nachgelagert ist und das Netz
> Gleichtaktstörungen aussendet habe ich gleichzeitig ein Filter aus
> Drossel und Kondensator aufgebaut, richtig?
>
> Würde ich den Kondensator vor die Drossel platzieren, dann kann ich zwar
> HF-Störungen, aufgrund des Impedanzverhaltens des Kondensators ableiten
> habe aber keinen Filter mehr, da die Drossel fehlt.
>
> Betrachte ich dagegen mein Gerät als Quelle für Gleichtaktstörungen,
> dann würden diese nicht ins Netz gelangen.
> Richtig?

[Karl B. (gustav)]

Bildchen im Netz dazu gefunden.

ciao
gustav

[Häuptling Quechi (Gast)]

Karl B. schrieb:
> Bildchen im Netz dazu gefunden.
>
> ciao
> gustav

So wie ich das deinem anderen Post entnehme, wo du das Bild her hast, 
geht es hier um Motoren und PWM-Signale oder hast Du noch andere 
Erläuterungen, wie dein Bild zum Thema passt?

[Karl B. (gustav)]

Hi,
Die Frage bezieht sich auf das im Bild
https://www.mikrocontroller.net/attachment/443815/Netzfilter.jpg
angegebene Filter.
Die Hersteller haben sich dabei für den am häufigsten vorkommenden 
Anwendungsfall entschieden.
Ist aber sozusagen nur die halbe Wahrheit. Insofern ist die Behauptung:
Häuptling Quechi schrieb:
> Zu mindest habe ich noch keinen Aufbau gefunden, wo es anders
> ist und auch keine Erklärung warum.
einseitig.

Andere Filter benutzen neben stromkompensierten auch 
nicht-stromkompensierte
Drosseln.
http://www.thel-audioworld.de/module/Netzfilter/EMI215.jpg
Dazwischen liegen in der Mitte der Anordnung die beiden Y Kondensatoren. 
Und, was auch vorkommt, eine Drossel im PE-Zweig.
http://www.thel-audioworld.de/module/Netzfilter/Netzfilter.htm



ciao
gustav

[udok (Gast)]

Und genau das Bild von thel-audioworld.de ist falsch!

Der Filter im Link filtert Common Mode Störungen nur schlecht
(kein niederohmiger CM Pfad),
und hat gute Chancen durch die EMV zu fallen.

Bei Audio im Link ist die Wahrscheinlichkeit hoch,
dass da Esoterik bzw Kundenverarsche im Spiel ist.

[Karl B. (gustav)]

Hi,
edit:
http://www.thel-audioworld.de/module/Netzfilter/EMI215.jpg

Die zu klärende Frage war, wieso die Y Konds immer auf der Lastseite.

[not sure (Gast)]

Karl B. schrieb:
> Hi,
> edit:
> http://www.thel-audioworld.de/module/Netzfilter/EMI215.jpg
>
> Die zu klärende Frage war, wieso die Y Konds immer auf der Lastseite.

Ist das nicht egal, denn das geht ja aufs Gehäuse und dann erst auf die 
Leitung, such mal bei Murata


https://www.murata.com/~/media/webrenewal/products/emc/emifil/knowhow/26to30.ashx

Das ist eine Kombination aus 1) u. 2)

noise is returned to source in following order:

signal (oder halt auch Power) /gnd -> Kondensator -> Gehäuse ->
Streukapazität -> Quelle

[Karl B. (gustav)]

Hi,
versuche einmal, den Gedanken des TO zu verfolgen:
Zunächst nur Y-Kondensdatoren, keine Drosseln.
In diesen entsprechenden Filtern kann man Eingang und Ausgang oder
Netzseite und Geräte/Last-Seite vertauschen.

Jetz kommt eine Drossel ins Spiel:
Da klärt meistens ein Aufdruck auf, wie anzuschließen:
Drosselseite zum Netz, Y-Kondensatoren zur Lastseite.

Die Hersteller zeigen auch bei Kombination immer noch ein 
Y-Kondensatorpaar zur Lastseite hin.
https://www.schaffner.com/de/produkte/download/product/datasheet/fn-2090-multi-stage-emcemi-filter-with-excellent-attenuation-performance/
Beim Schaltbild
http://www.thel-audioworld.de/module/Netzfilter/EMI215.jpg
sind offenbar, wie schon richtig bemerkt, Ein- und Ausgang vertauscht 
worden.
Die Frage bleibt also:
Warum Y-Kondensatoren immer zur Lastseite hin?

ciao
gustav

[udok (Gast)]

Die Frage wurde doch schon 2x beantwortet?
Was ist noch unklar?

[Hp M. (nachtmix)]

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/PC-PowerSupply-Principle-Circuit.svg/1051px-PC-PowerSupply-Principle-Circuit.svg.png
Wo findest du hier die Y-Kondensatoren?

[Karl B. (gustav)]

Hp M. schrieb:
> Wo findest du hier die Y-Kondensatoren?

Siehe Bild. Netzeingangsseitig. V o r den Drosseln.

udok schrieb:
> Die Frage wurde doch schon 2x beantwortet?
> Was ist noch unklar?

Alles.

ciao
gustav

[Häuptling Quechi (Gast)]

udok schrieb:
> Die Frage wurde doch schon 2x beantwortet?
> Was ist noch unklar?

Was sind denn nun die jeweiligen Vor- bzw. Nachteile der jeweiligen 
Herangehensweise?
Es gibt Sachen, die schlüssig für mich sind den Kondensator Lastseitig 
zu platzieren, aber nicht Netzseitig.

[Udo K. (Gast)]

Sag, hast du eigentlich die vielen Antworten auf deine Frage gelesen?

[Michi (Gast)]

Die Frage wurde bisher wirklich nicht beantwortet...

Wenn man sich mal anguckt, welchen Blindwiderstand so ein 
2,2nF-Kondensator hat (~700Ohm @ 100kHz) dann muß einem doch sofort klar 
sein, daß das nicht viel ausrichtet. Da wird nix abgeleitet.

Weil die meisten Schaltnetzteile bzgl. der Streukapazitäten ziemlich 
unsymmetrisch aufgebaut sind, dienen die beiden Y-Kondensatoren nur 
dazu, die Störspannung zu symmetrieren. Die 2,2nF sind in der Regel viel 
größer als die Schaltungskapazitäten, weshalb das gut funktioniert.

Alles klar?

[Udo K. (Gast)]

Michi schrieb:
> Die Frage wurde bisher wirklich nicht beantwortet...

Hier wird dir geholfen:

Beitrag "Re: Warum ist der Y1 Kondensator immer hinter der Stroko platziert"


>
> Wenn man sich mal anguckt, welchen Blindwiderstand so ein
> 2,2nF-Kondensator hat (~700Ohm @ 100kHz) dann muß einem doch sofort klar
> sein, daß das nicht viel ausrichtet. Da wird nix abgeleitet.

Der Blindwiderstand ist bei 1 MHz 72 Ohm, und bei 30 MHz 2 Ohm.
EMV wird nicht bei 100 kHz gemessen...


>
> Weil die meisten Schaltnetzteile bzgl. der Streukapazitäten ziemlich
> unsymmetrisch aufgebaut sind, dienen die beiden Y-Kondensatoren nur
> dazu, die Störspannung zu symmetrieren. Die 2,2nF sind in der Regel viel
> größer als die Schaltungskapazitäten, weshalb das gut funktioniert.
>
> Alles klar?

Da ist gar nichts klar. Was soll z.B. symmetrieren bedeuten?
Dadurch, dass du neue Begriffe erfindest, hilfst du keinem.

Bei EMV spricht man von Common mode (Gleichtakt) Störungen,
die vom Y Kondensator auf Masse abgeleitet werden.
Dadurch ist die Stromschleife, und damit das magnetische Feld kleiner.

[Michi (Gast)]

Udo K. schrieb:
> Der Blindwiderstand ist bei 1 MHz 72 Ohm, und bei 30 MHz 2 Ohm.
> EMV wird nicht bei 100 kHz gemessen...

Je nach Produktnorm von 9kHz oder 150kHz bis 30MHz.

Udo K. schrieb:
> die vom Y Kondensator auf Masse abgeleitet werden.

Wenn man das erreichen will, wäre der Y-Kondensator auf der Netzseite, 
hinter der Gleichtaktdrossel, sinnvoller. Würth hat das mal in der 
ANP015 so dargestellt. Nach meinen eigenen Messungen funktioniert es 
aber mit den Kondensatoren auf der Geräteseite besser.