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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Aus Rechteck Sinus filtern


Autor: Tinky Winky (Gast)
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Habe eine Art Rechtecksignal wie im Bild gezeigt. Sind etwa 100kHz, 600V 
Spitze-Spitze, paar Ampere also richtig Leistung. Wie kann ich das so 
filtern, das nur noch ein sauberer Sinus übrigbleibt?

Autor: Gast (Gast)
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Was willst du denn damit machen?
Hast du das Signal so auf dem Oszi gesehen? So rein gefühlsmäßig würde 
ich sagen, dass es eh schon vielmehr Sinus als Rechteck ist.
Sonst natürlich filtern und kühlen. ;-) Einfacher Tiefpass bewirkt schon 
wunder. Oder das Signal gleich besser erzeugen. ;-)

Autor: Pink Shell (pinkshell)
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Gast schrieb:
> ... eh schon vielmehr Sinus als Rechteck ...

Sehe ich auch so. Für Energietechniker ist das fast ein Sinus. Kannst ja 
mal ausrechnen, wie groß die Amplituden der Oberschwingungen sind - 
sicher sehr gering. Mancher "echter" Sinus sieht auch nicht besser aus 
:-)

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Das ist doch ein Rechteck mit Tastlücke? Wird oft bei 
Netzspannungswandlern gemacht. Für eine induktive Last kommt das einem 
Sinus schon sehr nahe, weil die Induktivität für die Harmonischen eine 
größere Impedanz bedeutet als für die Grundschwingung und sie deshalb 
hauptsächlich Srom von der Grundwelle fließen läßt.

Um das zu filtern, brauchst du wahrscheinlich eine zusätzliche 
Längsimpedanz (Induktivität), weil sonst die steilen Flanken mit ihren 
großen Ladeströmen die Filterkondensatoren killen.

Kai Klaas

Autor: Michael O. (mischu)
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Worum geht es eigentlich? Ist das Bild ein Spannungs- oder Stromverlauf?
Möchtest Du das Signal auf der Leistungsseite oder der Messseite 
filtern?

Wenn Leistung:
Das eigentliche Spannungssignal (kämme vermutlich von einer Halbbrücke) 
kann man nur sinnvoll durch einen LC-Tiefpass schieben.

Wenn Messseite:
Analoger Tiefpass mit Operationsverstärker zur Weiterverarbeitung.

Autor: Tinky Winky (Gast)
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>Worum geht es eigentlich? Ist das Bild ein Spannungs- oder Stromverlauf?
>Möchtest Du das Signal auf der Leistungsseite oder der Messseite
>filtern?

Das ist natürlich der Spannungsverlauf.

>Wenn Leistung:
>Das eigentliche Spannungssignal (kämme vermutlich von einer Halbbrücke)
>kann man nur sinnvoll durch einen LC-Tiefpass schieben.

Das Signal kommt von einer Vollbrücke die mit 560V DC gespeist wird.
Suche jetzt eine Topologie für ein entsprechendes Filter, 
Dimensionierung und einen Lieferanten für solche kräftigen und 
hochbelastbaren Bauteile.
Das Filter könnte z.B. ein Bandpass, ein Tiefpass oder eine Mischform 
aus beidem sein. Es würde durchaus schon reichen, die dritte Oberwelle 
(300kHz) um 60dB zu dämpfen.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Es würde durchaus schon reichen, die dritte Oberwelle (300kHz) um 60dB
>zu dämpfen.

Mehr nicht??

Kai Klaas

Autor: Gast (Gast)
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Aber mal ganz ehrlich, hast du dir die Spannungsverläufe wirklich 
angeguckt? Ich kann nicht so recht glauben, dass die Verläufe bei dieser 
Leistung so aussehen.

Autor: Hans Mayer (Gast)
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Warum Schaltest Du Die Vollbrücke nicht schneller?
PWM-Mäßig?
Dann ist wirklich die Frage nach der Last, warum willst du die 
Oberwellen wegfiltern?

Autor: Hans Mayer (Gast)
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Hier ist ein Beispiel, Seite 7.
Das dürfte die ersten Harmonischen deutlich runterbringen, ohne 
zusätzliche Bauteile.

Autor: Hans Mayer (Gast)
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Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Hans,

>Das dürfte die ersten Harmonischen deutlich runterbringen, ohne
>zusätzliche Bauteile.

Ähäm, räusper, PWM ohne Filterung soll Harmonische klein halten?? Das 
sieht mir aber nach viel mehr Harmonischen aus. Oder verstehe ich dich 
nicht richtig?

Kai Klaas

Autor: Peter Z. (Gast)
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> Das Filter könnte z.B. ein Bandpass, ein Tiefpass oder eine Mischform
> aus beidem sein. Es würde durchaus schon reichen, die dritte Oberwelle
> (300kHz) um 60dB zu dämpfen.

probier mal ein PI-Filter so ab 6.ter Ordnung.
Kann man leicht mit LTSpice simulieren. Die Spannungsquelle ist mit 2 in 
Serie geschalteten Rechteckgeneratoren zu machen.
Und dann noch ein paar Serienkreise mit rein, die saugen die 3, 5 und 7 
Oberwelle weg.

Autor: Hans Mayer (Gast)
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Hallo Kai,
natürlich entstehen viele weitere Harmonische, allerdings bei höheren 
Frequenzen. Mir fällt gerade nicht ein, wie ich einen Sinus-PWM am 
besten in LTSpice bekomme, sonst würde ich 's simulieren.

Hans

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Hans Mayer schrieb:
> Mir fällt gerade nicht ein, wie ich einen Sinus-PWM am
> besten in LTSpice bekomme

Sinussignal und ein Dreiecksignal auf einen Komparator/Opamp geben.

Autor: Hans Mayer (Gast)
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Ich glaube man nennt das Oversampling oder Noiseshaping.

Autor: Hans Mayer (Gast)
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So, ich habs mal versucht,
das untere Spektrum ist im Wesentlichen von einer eine Rechteckwelle,
das obere ist von einer PWM.
Man sieht die PWM-Frequenz und ihre Harmonischen, dafür sind die 
Harmonischen der Grundfrequenz (50Hz) stark unterdrückt.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Tinky Winky (Gast)

>Habe eine Art Rechtecksignal wie im Bild gezeigt. Sind etwa 100kHz, 600V
>Spitze-Spitze, paar Ampere also richtig Leistung. Wie kann ich das so
>filtern, das nur noch ein sauberer Sinus übrigbleibt?

Bandpass aus LC-Filtern. Dank der 100kHz geht das "leicht", man braucht 
nur kleine Induktivitäten. Die aber bitte schön kapazitätsarm gewicklet.

MFG
Falk

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Bandpass aus LC-Filtern. Dank der 100kHz geht das "leicht", man braucht
>nur kleine Induktivitäten. Die aber bitte schön kapazitätsarm gewicklet.

Und die bei den "paar Ampere", die Tinky Winky fließen lassen will, noch 
nicht in die Sättigung gehen.

Kai Klaas

Autor: Kioskman (Gast)
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Hallo,
mich interessiert mal viel mehr was genau der Sinn hinter diesem Signal 
ist.

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