Servus, ich habe mir einen Class D Verstärker gebaut mit I2S input. Dieser soll in ein Metallgehäuse. Nun habe ich ein paar EMV Probleme.. I2S Bitclock sind 3MHz, PWM sind 384kHz. Ich vermute das die PWM auf das I2S Signal einkoppeln und es somit gelegentlich zu kurzen Aussetzern im Audio kommt. Ich überlege einen Schirm um den I2S Teil machen und den Schirm dann anschließend auf die PWM Masse legen oder doch auf PE oder I2S Masse? Laut meinem Verständniss müsste der Schirm doch auf der Masse des störenden Signals liegen.. richtig? Zweite Frage: wäre es legit wenn ich PE + PWM Masse auf das Gehäuse lege um eine Abstrahlung durch das Gehäuse nach außen zu verhindern oder sollte man doch lieber keine anderen Massen mit dem PE zusammen bringen? MFG
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Gee schrieb: Ich vermute das die PWM auf das > I2S Signal einkoppeln und es somit gelegentlich zu kurzen Aussetzern im > Audio kommt. So ist das mit EMV, man startet mit Vermutungen. Das Gehäuse würde ich mit dem I2S-GND verbinden. Das könnte funktionieren sofern Deine Annahme stimmt. Störungen über PE ableiten wird bei einer Messung der leitungsgebundenen Störungen auf der Steckdose zusätzliche Probleme schaffen. Ist aber für private Anwendungen nicht kriegsentscheidend. Wird aber Dein Problem vmtl nicht lösen.
Mark S. schrieb: > Gehäuse würde ich > mit dem I2S-GND verbinden Waaaaas? Das würde ja nur bewirken das die I2S Signale die selbst eh keine Nennenswerten Störungen aussenden da nur 3,3V Pegel die andren Komponenten nicht stören können.. Ich will eher verhindern das mir der 384kHz PWM (bis zu 65V) in das I2S Signal einkoppelt. Der Schirm Sollte doch auf der Masse des Störsenders liegen oder etwa nicht?
In so einem Fall solltest du erst einmal ermitteln (messen) was genau bei diesem Fehler passiert. Dann musst du rauszufinden ob es leitungsgebunde oder abgestrahlte Störungen sind. Dann musst du ermitteln wer diese Störung verursacht und wiso. Besser ist es die Ursache der Störungen zu eliminieren, als andere Schaltungsteile von den Störungen abzuschirmen. EMV stellt immer einen Kompromiss zwischen Störaussendung und Störfestigkeit dar. Wenn ein Class-D Verstärker stört, dann ist es fast immer ein Problem im Bereich Stromversorgung und PWM-Leistungsteil vom Verstärker IC/MOSFET- H-Brücke/LC Filter. Besonders kritisch ist hier das Layout. Der Teil der Ansteuerung sollte vom Leistungsteil komplett entkoppelt sein, eigentlich so aufgebaut als wäre es ein eigenständiges Gerät. Um dies zu erreichen wird sogar manchmal das I2S Signal nicht elektrisch an den Verstärker angekopplet sondern über LWL.
H. B. schrieb: > nicht elektrisch an den Verstärker angekopplet sondern über LWL. Man kann erstmal auch genug schnelle Logik-Isolator-ICs nehmen :)
H. B. schrieb: > leitungsgebunde oder abgestrahlte > Störungen sind. Abstrahlend H. B. schrieb: > musst du ermitteln wer diese Störung verursacht und wiso Leistungs PWM H. B. schrieb: > Besser ist es die Ursache der Störungen zu eliminieren, als andere > Schaltungsteile von den Störungen abzuschirmen. Da gebe ich dir vollkommen Recht.. das ist nur nicht so einfach zu erreichen, da alles in einem Gehäuse ist. H. B. schrieb: > Der Teil der Ansteuerung sollte vom Leistungsteil komplett entkoppelt > sein Ist elektrisch komplett getrennt. Habe gemerkt das ich versäumt habe die I2S Eingänge mit einem RC-Paralell Glied zu entstören, denke das wird die Probleme beseitigen. ich werd mal 10k und 18pF versuchen, zusätzlich würde ich gerne noch die Lautsprecherleitungen von der Platine zum Terminal zu Schirmen damit diese nicht nach außen Stören können
Achja wichtige Frage noch.. kann ich bedenkenlos meine Lautsprecher Masse aufs Verstärkergehäuse legen zusammen mit PE oder ist das keine Gute Idee?
Gee schrieb: > legen zusammen mit PE oder ist das Wir sehen den Aufbau jetzt nicht. Eine lange Leitung kann auch eine schöne "Antenne" werden. Den RICHTIGEN Massepunkt finden ist nicht immer einfach.
Gee schrieb: > kann ich bedenkenlos meine Lautsprecher Masse aufs Verstärkergehäuse legen Mechanisch: nur dann, wenn die "Masse" des Lautsprechers nicht so groß ist, dass sich das Verstärkergehäuse dadurch zu sehr verbiegt. Elektrisch: (wo) hat denn dein Lautsprecher einen Masseanschluss? Insgesamt: wäre da ein Schaltplan/Layout und ein Foto vom Aufbau sehr geeignet, die Ratestunde zielführender zu gestalten... Gee schrieb: > Habe gemerkt das ich versäumt habe die I2S Eingänge mit einem > RC-Paralell Glied zu entstören Ich denke, die Störungen gehen von der Leistungsstufe aus. Deshalb solltest du dort mit der "Entstörung" beginnen. Wenn dann dort alle Register gezogen sind, und es trotzdem noch nicht funktionert, dann kann man in Richtung Frickelei gehen und an den gestörten Signalen irgendwas herumbasteln.
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Gee schrieb: > Servus, ich habe mir einen Class D Verstärker gebaut mit I2S input. > Dieser soll in ein Metallgehäuse. Nun habe ich ein paar EMV Probleme.. Schaltung selbst entworfen? Wir brauchen: Schaltplan, Layout und Fotos. mfg Klaus
Gee schrieb: > H. B. schrieb: >> leitungsgebunde oder abgestrahlte >> Störungen sind. > > Abstrahlend > > H. B. schrieb: >> musst du ermitteln wer diese Störung verursacht und wiso > > Leistungs PWM > dann stellt sich die Frage nach dem "wiso" > H. B. schrieb: >> Besser ist es die Ursache der Störungen zu eliminieren, als andere >> Schaltungsteile von den Störungen abzuschirmen. > > Da gebe ich dir vollkommen Recht.. das ist nur nicht so einfach zu > erreichen, da alles in einem Gehäuse ist. > > H. B. schrieb: >> Der Teil der Ansteuerung sollte vom Leistungsteil komplett entkoppelt >> sein > > Ist elektrisch komplett getrennt. > Potentialgetrennt? auch die I2S Schnittstelle zum Verstärker? > Habe gemerkt das ich versäumt habe die I2S Eingänge mit einem > RC-Paralell Glied zu entstören, denke das wird die Probleme beseitigen. > ich werd mal 10k und 18pF versuchen, zusätzlich würde ich gerne noch die > Lautsprecherleitungen von der Platine zum Terminal zu Schirmen damit > diese nicht nach außen Stören können Mehr als die Lautsprecherleitungen zu schirmen bringt ein zusätzlicher kleiner Filter nach den LC-Filtern.
Gee schrieb: > Achja wichtige Frage noch.. kann ich bedenkenlos meine Lautsprecher > Masse aufs Verstärkergehäuse legen zusammen mit PE oder ist das keine > Gute Idee? Wenn du einen "normalen" Class-D Verstärker benutzt hast du am Lautsprecher-Ausgang keine Bezugsmasse. Der Lautsprecher liegt ja zwischen den MOSFET´s der Vollbrücke. Eine solche Leitung solltest du nie auf PE legen.
H. B. schrieb: > Vollbrücke Nicht jeder Class-D Verstärker ist ein Brückenverstärker. Und außerdem: > Wir brauchen: Schaltplan, Layout und Fotos. mfg klaus
Also eigentlich ist hier alles unbekannt, ausser das Du Aussetzter im Audio hast. Was Du EMV Probleme nennst, ist fraglich. EMV Problem nenne ich die Überschreitung einer gegebenen Grenzlinie, gemessen in einem normgerechten Aufbau mit geeignetem Equipement. Was ist Deine Definition von 'EMV Probleme'? Also wenn die Störungen so groß sind, das schon eine digitales I²S gestört wird, hast Du was in Schaltung / Layout völlig verkackt. Also erstmal Schaltpan + Layout zeigen. Dann die Messungen, denn Du bist Dir ja sehr sicher das es abgestrahte Störungen sind. Welche Modulationsart benutzt Du, welche Bauteile, was für Filter etc. pp. Wie sieht Dein I²S Signal direkt am Class-D Amp aus? Jede andere Vorgehensweise ist plan- und sinnloses Herumgestocher.
Normalerweise wird in so ziemlich jedem Audio Gerät das Metallgehäuse entweder mit einem Kondensator oder direkt mit der Analogmasse (meistens bei SK2) verbunden, wie soll es sonst auch schirmen? Bei meinen Aufbauten habe ich es so gelöst das ein geeigneter Punkt (Sternpunkt Netzteil z.B.) über ein RC Parallel Glied mit dem Gehäuse verbunden wird, meistens nehme ich 100Ohm + 100nF. Die 100Ohm sorgen dafür das das Gehäuse kein beliebiges DC Potential gegen Erde annehmen kann. Digitalschaltkreise, z.B. ein uC, lege ich wenn sie keine Verbindung zur Analogmasse haben an einem sauberen Punkt auch auf das Gehäuse. Wenn man eine Massefläche hat ist es eine super Lösung über mehrere kleine Kondensatoren an den Befestigungsbolzen eine HF Verbindung zum Gehäuse zu bauen, dass mache ich so auch auf gemischt bestückten Platinen. (Analog/Digital) Mein Kopfhörerverstärker ist z.b. so gebaut. Auf einer Platine ist der Verstärker (OPV + Treiberstufe) und die Steuerung (Arduino Nano, steuert diverse Relais) untergebracht, die Steuerung hat eine Massefläche bekommen welche an einem Bolzen niederimpedant auf das Gehäuse geht, an 3 anderen Bolzen die an die Fläche Grenzen sitzen 10nF Kondensatoren. Die Massefläche des Analogteils ist an einem Punkt über eine RC Kombination mit dem Gehäuse verbunden, legt man die Masse direkt an das Gehäuse kann es unter umständen eine Masseschleife mit anderen Geräten geben (Bei SK1) Das Ergebnis: Poor-Man EMV Test bestanden, (Handy auf das Gehäuse legen und einen Anruf tätigen) mit meinen Mitteln kann man im Analogsignal keine Komponenten des Oszillators vom Arduino messen.
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Es funzt jetzt wie es soll.. meine PWM war nicht das problem die schaltet sehr sauber und ohne spikes. Die Lösung lag bei mir darin das I2S Signal elektrisch komplett von der Verstärker Masse zu entkoppeln und schon gings als währe nie was gewesen ^^ Im Anhang noch ein Bild von meinem Protoyp falls es jmd interessiert. Herzstück ist ein TAS5558 dieser wandelt I2S zu PWM. Als Treiber für die Dual-Fets (IRFI4212H-117P) benutze ich den 2EDF7235K von Infineon das ist der einzige den ich gefunden habe der eine Totzeit im ns Bereich einfügen kann - klappt prima ist nur schei... zu löten/föhnen. Netzfilter / Netztrennung und Buck-Converter 65V sind natürlich auch vorhanden aber stecken noch im Gehäuse vom letzten Amp Projekt
Klaus R. schrieb: >> Vollbrücke > > Nicht jeder Class-D Verstärker ist ein Brückenverstärker. richtig.. 7 Kanäle sind nur in Halbbrücke und per 6800µF Elko an den Lautsprecher angekoppelt. Der Sub Kanal ist der einzige den ich (wegen der Leistungs ver-vierfachung) als Vollbrücke ausgeführt habe und somit keine Masse am Ausgang hat. Habe für die Interne Gehäuseverdrahtung von den LS Klemmen zur Platine geschirmtes Kabel benutzt und den Schirm jeweils einseitig auf die Masse Vom Buck-Converter gelegt
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