Filterstrukturen auf PCB

[ferrit (Gast)]

Hallo,
Gibt es eine art vorgefertigte Strukturen auf zukünftigen Platinen, die 
ich vorsehen könnte um gezielt auf Gleichtakt oder Differenztaktsörungen 
zu unterdrücken?

Im Vorfeld weis ich ja nocht nicht ob eine solche befilterung wirklich 
nötig ist und aus kostengründen möchte entsprechende Bauteile aus jux 
auch nicht verbauen. Aber ich habe bei einem Aufbau vor ein paar monaten 
Problem mit leitungsgebunden Störungen gehabt. Mit Skalpell konnte habe 
ich verbindungen unterbrechen um zusätzlich Ferrite/CMC Spulen 
einzubauen und das Problem zumindest ausfindig machen.
Baut ihr in eure Schaltungen solche strukturen ein?

[Patrick C. (pcrom)]

Manchmal 0 ohm links oder 2 SMD pads mit sput dazwischen womit ich 
einfach (fuer prototypen/development tests) strom messen oder 
"einbrechen" kann.

Dabei soviel wie moeglich nicht benutzte ports ein pad geben damit man 
noch funktionalitaet zufuegen kann. Wenn platz sogar mit test-grid von 
pads. Solange man platz auf die Platine hat kostet das nichts extras

Patrick aus die Niederlaende

[Max M. (Gast)]

ferrit schrieb:
> Baut ihr in eure Schaltungen solche strukturen ein?

Ja, mehrstufige Filter für CM + DM Entstörung + Y-Caps.

Die eine Massnahme die immer wirkt gibt es nicht.
EMI ist ein Arsch und es gibt immer wieder dieses eine Gerät das einfach 
anders ist und wo Maßnahmen nicht wirken die sonst immer wirken.

Ich hatte hier z.B. gerade eine paar mehr Tage intensiven Spaß mit einem 
Schaltnetzteil.
Geholfen hat nach vielen Extrarunden eine Kombination an Maßnahmen, die 
ich so noch nie gebaut habe.
Wie will man sowas vorsehen?

Precompliance mache ich Inhouse.
Der Messplatz und die Einarbeitung hat sich bereits mit diesem einem 
Projekt gerechnet.

Deine Frage ist schlecht zu beantworten.
Ja, sehe immer was vor, und brücke den FP zur Not mit einem 0R, aber was 
Du vorsehen muss und in welcher 'Menge' das ist eben auch viel 
Erfahrungswert und was Du das baust.

[Christian W. (orikson)]

Wie schon Max M schreibt, EMI ist ein Arsch, da gibt es nicht DIE 
Lösung.

Was man eigentlich fast immer vorsehen kann (muss man ja nicht 
bestücken) sind X/Y Kondensatoren in alle erdenklichen Richtungen, z.B. 
V+ zu GND, V+ zu PE, GND zu PE etc. Das wird dann beliebig kompliziert, 
je nach Netzteilaufbau, galvanisch getrennt etc. Meistens braucht es 
aber auch eine Common Mode Choke, die man dann schon eher schlecht 
vorsehen kann oder will da meist auch etwas größer.

Bedenke auch, dass alleine dein Layout die komplette Filterwirkung 
zunichte machen kann! Also irgendwo nebenan mal eben ein paar 
Filterbauteile ranlöten filtert die Störung vllt raus. Wenn die Kabel- 
und Leitungsführung dahin aber schlecht ist (z.B. parallel zu einer 
"schmutzigen" Spannung), hast du die Störungen wieder drauf. Das gilt 
auch fürs Layout. Eine schlecht platzierte Fläche unter dem Filter kann 
diesen überbrücken.

[Klaus R. (klara)]

ferrit schrieb:
> Gibt es eine art vorgefertigte Strukturen auf zukünftigen Platinen, die
> ich vorsehen könnte um gezielt auf Gleichtakt oder Differenztaktsörungen
> zu unterdrücken?

Würth liefert einige Informationen zum Thema. Es ist aber ein weites 
Feld.

https://www.we-online.de/katalog/media/o108996v410%20AppNotes_ANP015_NetzfilterDieLetzteHuerdeImSchaltnetzteil_DE.pdf
mfg Klaus

[Purzel H. (hacky)]

Man sollte eine Idee haben was alles wogegen zu schuetzen waere. zB 
leitungsgebundene Stoerungen. Solche Massnahmen beginnen aber schon beim 
Gehaeuse, nicht erst bei der Leiterplatte.

[Max M. (Gast)]

Purzel H. schrieb:
> Solche Massnahmen beginnen aber schon beim
> Gehaeuse, nicht erst bei der Leiterplatte.

Da die Leiterplatte viel dichter an den Störungen ist als das Gehäuse, 
beginnt es an der Leiterplatte

In der Theorie schirmt das Gehäuse nur noch die gestrahlten Störungen 
und hat mit den Leitungsgebundenen nichts zu tun.
Ein Metallgehäuse, geerdet oder nicht, kann aber durchaus auch 
Leitungsgebundene beeinflussen und das nicht nur positiv.

EMI ist ein Arsch, hatte ich das schon erwähnt?

Gestrahlte Probleme sind weit seltener als gemeinhin angenommen und 
meist nicht das Problem das den Test versaut.
Habe ich schon 100 mal gehört, das ja nix sein kann, weil man hat ja ein 
Metallgehäuse.
Da drin sitzt aber oft ein schlecht oder sogar unbefilteter DCDC der mit 
ein paar Metern Kabel eine hervorragende Breitbandantenne hat und der 
strahlt wie ein Weihnachtsbaum.

1. Störungen direkt an der Quelle bedämpfen (Snubber, Layout)
2. Ausbreitungswege verhindern, Ausbreitung blockieren (Layout, Filter)
3. Erst jetzt kommen CM/DM Maßnahmen und Y-Caps
4. Schirmung, wenn überhaupt noch nötig

Wenn die Störung erst da ist, will die Energie irgendwo hin.
Also muss ich einen Weg versperren und ggf. einen anderen anbieten, 
sonst sucht die sich einen eigenen und das ist meist schlecht für mich.

Mit CM Drosseln kann ich den Weg versperren, aber die hochfrequenten 
Störungen werden dann eben über die Struktur abgestrahlt.
Dafür bietet man mit den Y-Caps einen HF Weg nach PE an, wenn man denn 
PE zur Verfügung hat.
Ein nicht geerdetes Metallgehäuse kann ein Weg sein, wenn man keinen PE 
hat, aber HF wird da drin wieder und wieder reflektiert und findet Wege, 
deswegen müssen die so absolut dicht sein
Man kann auch zusätzlich HF Absorber im Gehäuse verbauen.

DM ist mit Elko + Kerko ziemlich gut zu bedämpfen.
Der DM Anteil der Sektional gewickelten CM Drosseln reicht meist schon 
für den Rest. CM ist das weit größere Problem.
Y-Caps sitzen am besten zwischen CM Drossel und Schaltung, bzw. in der 
Mitte des mehrstufigen Filters.
Aber die bauen eben auch einen HF Pfad nach PE auf und können die 
nächste parasitäre Struktur anregen und weitere Maßnahmen erfordern, die 
sich alle gegenseitig beeinflussen.

Ohne die Theorie zu EMI ist man ziemlich aufgeschmissen.
Ohne die Praxis aber auch.

[pasta schuta massenvernichter (Gast)]

Max M. schrieb:
> Purzel H. schrieb:
>> Solche Massnahmen beginnen aber schon beim
>> Gehaeuse, nicht erst bei der Leiterplatte.
>
> Da die Leiterplatte viel dichter an den Störungen ist als das Gehäuse,
> beginnt es an der Leiterplatte

Geht es (/vorwiegend) um von der Schaltung selbst erzeugte Störungen,
ist sie auch selbst der logische erste Ansatzpunkt. Unbestreitbar.
Vorläufig.

Und je nach Möglichkeit nicht nur durch optimiertes Layout und/oder
passive Maßnahmen (was partiell übrigens nicht mal was anderes ist),
sondern auch durch passende Auswahl von Topologie und Betriebsart.

(Sofern es sich, wie von Dir erwähnt, um einen Schaltwandler handelt
meine ich. Zwar sind Resonanzwandler schwieriger zu entwickeln aber
es geht zumindest.

Bei Störungen produzierenden Lasten kann man meistens eher schlecht
Topologie und Betriebsart ändern...)


Was nötig ist/wird, bestimmt die Schaltung und ihr Zweck bzw. ihre
Anwendung, sowie die Anwendungsumgebung (weitere Sachen in einem
Gerät (/Gehäuse) - weitere Geräte (mit Schaltungen drin :-) in der
unmittelbaren Nachbarschaft, ...).

[Max M. (Gast)]

pasta schuta massenvernichter schrieb:
> passende Auswahl von Topologie und Betriebsart

Habe ich mal weitestgehend unter 'Leiterplatte' verstanden.
Eine 500W PFC in einphasig DCM dürfte für schwere Kopfschmerzen sorgen.
Interleaved DCM oder CCM wäre da das Mittel.

Schon ein simpler AVR kann für Dramen sorgen wenn mans verbockt.

pasta schuta massenvernichter schrieb:
> Was nötig ist/wird, bestimmt die Schaltung und ihr Zweck
Große Worte, gelassen ausgesprochen ;-)