Moin zusammen, an meinem aktuellen Projekt (ein Radio mit Bluetooth und DAB+) wäre ich aufgrund eines DC/DC Wandlers schier verzweifelt und bin noch immer etwas am grübeln wie das wohl Profis lösen. Es geht wie gesagt um einen Radio mit zwei I2S Bussen, einem Class D Amp (Schaltfrequenz etwa 400kHz), einer kleinen Steuerung und einem 2x20 Zeichen Display. Die verwendeten Platinen sind alle sauber geroutet und haben zu mind. 90% durchgehende Masseflächen auf Bottom. Der erste Schritt war der Betrieb eines Bluetoothmodules (RN52). Das haute zwar einigermaßen hin, jedoch war der Empfang etwas arg mäßig. Nach etwa 2m brach die Verbindung ab oder stockte. Da es sich um ein recht massives Holz/Aluminium Gehäuse handelt und das Bluetoothmodul auch eher zu den schwächeren zählt dachte ich mir noch nichts dabei. Als dann aber mein DAB+ Radiomodul kam (für die ersten Tests ein Monkeyboard) sah die Sache richtig Krass aus. DAB Modul eingeschaltet, Sendersuchlauf (ca. 60 Sender, alle >80% Empfang), alles gut. Hab ich dann im Umkreis von 5m meine Radiokiste eingeschaltet war es vorbei mit dem Empfang. Komplett weg, nichts mehr! Keinen einzigen Sender mehr reingebracht. Radiobox wieder abgeschaltet, voller Empfang am DAB Modul... Als erstes hatte ich die ungeschirmten I2S Leitungen und die Schaltflanken vom Class D Amp in Verdacht. Also alles systematisch abgetrennt und die I2S Leitungen geschirmt, nichts... weiterhin kein DAB Empfang mehr. Nach vielen Stunden Fehlersuche konnte ich den Übeltäter ausmerzen bzw. stark eindämmen. Es handelte sich um einen Traco Power TSR 1-2433 Schaltregler. Belastet man diesen mit ca. 500mA gehen alle Lichter im Umkreis von 5m aus. Wahnsinn wie ein so kleines Teil so abartig strahlen kann. Der EMV Filter (wie er im Datenblatt beschrieben wird) brachte nur wenig Abhilfe, ein zusätzlicher Filter am Ausgang und eine geschirmte Zuleitung zum Wandler war dann die Lösung. Im übrigen klappt es nun auch mit dem Bluetooth Empfang. Das ist doch nicht normal, oder? Wird um einen DC/DC Wandler immer ein solcher Aufwand betrieben? Kennt jemand fertige, EMV gerechte Wandler die bezahlbar sind? Gruß Borsty
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Borsty Bürste schrieb: > Das ist doch nicht normal, oder? Doch, das ist normal. Datenblatt: Der extrem hohe Wirkungsgrad von bis zu 96 % Datenblatt: 5V 1A 500Khz D.H. das ist ein gnadenlos auf effizienz getrimmter DC/DC mit extrem harten Flanken. Der Filter ist völlig unwirksam wenn Du die falschen Bauteile dafür benutzt. Welche Spule, welches Kondensatordielektrikum, wie sieht genau Dein Layout aus ? Da Du nichts davon preisgibst und Deinem Layout, das Prädikat 'sauber geroutet' anhängst, ohne allerdings die Fallstricke von DC/DC und Filtern zu kennen, unterstelle ich das Dein Aufbau / Layout nicht EMV gerecht ist. Durchgehende Masseflächen bedeuten erstmal nix. Das kann gut sein, kann schlecht sein, wer weiß ?
> Welche Spule, welches Kondensatordielektrikum, wie sieht genau Dein > Layout aus ? Spule ist eine Coilcraft MSD7342-103ML mit 8µH, die zum PI Filter ergänzenden Kondensatoren sind MLCC X7R 4,7µF 50V 1210. Am Ausgang hab ich den selben Filter nochmal verwendet, dazu noch geschirmte Zuleitung mit massiver Masseanbindung. Danach war Ruhe :) Vom Layout könnte ich heute Abend ein Foto machen, ist nichts besonderes. Eine Kleine Platine mit möglichst kurzen Wegen. Alles sehr eng zusammengerückt. Es geht ja nun auch, Bluetooth hab ich knapp 10m Empfang und DAB Radio bricht auch nur noch minimal ein. Alles bestens :) Wollte mich nur erkundigen ob es normal ist einen solchen Aufwand zu betreiben oder ob es auch andere, kostengünstige Wandler gibt die einem das Leben einfacher machen?
Borsty Bürste schrieb: > ob es auch andere, kostengünstige Wandler gibt die einem > das Leben einfacher machen? Ja, normale 50Hz-Netzteile. :-)
Harald Wilhelms schrieb: > Ja, normale 50Hz-Netzteile. :-) Ja wäre mir auch lieber gewesen (vor allem günstiger) aber in einem akkubetriebenen Gerät eher schlecht realisierbar.
Borsty Bürste schrieb: > MSD7342-103ML Das ist ein 10uH Coupled Power Inductor. Also zwei Wicklungen. Eher ein Übertrager. Wie hast Du denn den verschaltet ? Als Filter ziemlich ungeeignet. Ein geschlossener magnetischer Kreis (Sättigung) mit hohem DC Anteil und ein Kernmaterial das möglichst geringe Verluste hat. Über die mehrlagige Wicklung schlagen die hohen Frequenzen ungehindert durch. Also einlagige UKW Drossel oder Ferritperle. Die 4,7uF sind für HF viel zu groß und brauchen 2-3 kleinere caps parallel. Z.B. 100n + 10n, + 100p. Die GND Leitung des Filters muß auf eine Art bemessen sein das die HF Störungen nicht über cap1 - gnd - cap2 die Spule überbrücken. T-Filter sind in dem Punkt weniger Anspruchsvoll. Dein Problem war aber im Endeffekt wohl eher die HF Störung der Gleichrichterdiode im Traco Ausgang die sich über die Leitungen fortpflanzt und über die Leiterbahnkapazitäten in jeden Winkel vordringt. Ferritperlen wirken da Wunder. Ja, Effizienz hat ihren Preis. Traco baut tolle Sachen, aber mit den hocheffizenten DC/DC sind wir mehr als einmal durch den EMI Test gerasselt. Die zusätzlichen Filter machen den Platz und Efizienzgewinn oft wieder zunichte. Deswegen verwende ich gerne selbst designte DC/DC Wandler. Wenns Probleme gibt mach ich die Schaltflanken flacher und verzichte auf ein paar % zugunsten der EMI Signatur.
Michael Knoelke schrieb: > Wenns Probleme gibt mach ich die Schaltflanken flacher Ich glaube, dadurch werden auch die übrigen Bauelemente des Wandlers, speziell die Elkos, weniger beansprucht.
> MSD7342-103ML > Das ist ein 10uH Coupled Power Inductor. Uuups ich hab mich da irgendwie vertan gestern, verwendet hab ich eine MSD1278-822ML mit 8.2µH. Diese werden bei Coilcraft speziell als EMI Spulen beworben. Über die genaue Beschaffenheit von Spulen habe ich mir noch nie wirklich Gedanken machen müssen. Wird wohl Zeit sich dahingehend noch Wissen anzueignen. > Die 4,7uF sind für HF viel zu groß und brauchen 2-3 kleinere caps > parallel. > Z.B. 100n + 10n, + 100p. Ok, mach ich. > Die GND Leitung des Filters muß auf eine Art bemessen sein das die HF > Störungen nicht über cap1 - gnd - cap2 die Spule überbrücken. Ahaaa! Das klingt interessant. Ich hab die Schaltung grad nicht direkt vor mir aber die zwei GND Verbindungen der Caps laufen spitz zusammen zum GND Pin des Tracos (hab den Filter quasi im Halbkreis um den Wandler gebaut und die GNDS auf kürzestem Weg zum GND Pin des Wandlers laufen lassen). Hast du mir ein Beispiel eines optimalen Layouts? Ich hab mich heute mal etwas bei Traco schlau gemacht und die "größeren" Wandler (Ten3 und Ten8 Serie z.B.) haben bereits EMI Filter der Klasse A integriert. Leider sind diese Wandler mit ca. 20 Euro / Stück sehr teuer. Hast mit diesen integrierten Filtern jemand Erfahrungen machen können? Kommt man dabei wirklich ohne ext. Bauteile aus? Ich kenne mich im Punkt HF einfach nicht aus, das gebe ich offen zu und ich denke das ist auch keine Schande. Würde mir dahingehend sehr gerne die Bastelei mit externen Bauteilen sparen. > Deswegen verwende ich gerne selbst designte DC/DC Wandler. Ist es möglich dir dahingehend EMV gerechte Wandler abzukaufen oder eventuell fertige Platinenlayouts zu erwerben?
Borsty Bürste schrieb: > Uuups ich hab mich da irgendwie vertan gestern, verwendet hab ich eine > MSD1278-822ML mit 8.2µH. Diese werden bei Coilcraft speziell als EMI > Spulen beworben. Nö, immer noch dual choke für Sepic wandler o.ä. O-Ton: Can also be used as two single inductors connected in series or parallel or as a common mode choke. Marketing Gewäsch, die würden das Teil am liebsten auch noch als Türstopper bewerben. Borsty Bürste schrieb: > (hab den Filter quasi im Halbkreis um den Wandler gebaut. Damit fängt der Filter sich dann alles ein was der Traco noch nach aussen abstrahlt. Die ideale Annordung ist linear. Eingang - Filter - DC/DC - Filter - Schaltung - Ausgangsstufen So muss Jede Störung den ganz weiten weg bis zum Eingang und kann nicht mal eben kapazitiv abkürzen. Class A ist ohnehin nur industrial, Du wirst bestimmt B brauchen. Traco weiß schon wie die messen müssen damit der Class A besteht. Da wäre der ganze Messaufbau interessant. Borsty Bürste schrieb: > Ist es möglich dir dahingehend EMV gerechte Wandler abzukaufen oder > eventuell fertige Platinenlayouts zu erwerben? Ich verdien zwar mein Geld mit Auftragsentwicklung, aber so fertig out of the box hab ich nix für Dich. Die Wandler sind immer Teil eines Gesamtkonzeptes und DEN perfekten DC/DC Wandler für alle Anwendungen gibt es ja auch garnicht. Von Deiner Beschreibung her ist Dir EMI im Sinne einer Zertifizierung eigentlich auch herzlich egal, solange Deine Funktverbindungen darunter nicht leiden. (finde ich völlig legitim für Hobby Heimwerken) Wenn Dein Ansinnen die Kosten einer Professionellen Betreuung rechtfertigt und Du mir detailierte Informationen per PM schickst kann ich Dir ein Angebot erstellen.
Michael Knoelke schrieb: > Nö, immer noch dual choke für Sepic wandler o.ä. > O-Ton: > Can also be used as two single inductors connected in series > or parallel or as a common mode choke. > > Marketing Gewäsch, die würden das Teil am liebsten auch noch als > Türstopper bewerben Hmm... nagut... damit kenn ich mich halt wirklich zu wenig aus. Ich hab mir die Spulen vor einiger Zeit mal bestellt weil sie eben als EMI Filter beworben werden. Daher liegen sie rum und warten darauf irgendwo verbaut zu werden. > Damit fängt der Filter sich dann alles ein was der Traco noch nach > aussen abstrahlt. Die ideale Annordung ist linear. > Eingang - Filter - DC/DC - Filter - Schaltung - Ausgangsstufen > So muss Jede Störung den ganz weiten weg bis zum Eingang und kann nicht > mal eben kapazitiv abkürzen. Ok das leuchtet ein. > Class A ist ohnehin nur industrial, Du wirst bestimmt B brauchen. > Traco weiß schon wie die messen müssen damit der Class A besteht. > Da wäre der ganze Messaufbau interessant. Bei Distrelec war gestern ein Traco TEN 5-2410 (3,3V out) im Angebot. Hab eh noch was gebraucht und dann gleich mal einen mitbestellt. Mal sehen ob der Filter reicht um DAB störungsfrei betreiben zu können. > Von Deiner Beschreibung her ist Dir EMI im Sinne einer Zertifizierung > eigentlich auch herzlich egal, solange Deine Funktverbindungen darunter > nicht leiden. (finde ich völlig legitim für Hobby Heimwerken) Nein das stimmt nicht ganz, ich habe durchaus vor mit dem Produkt an den Markt zu gehen. Angebote für ElektroG und BattG liegen bereits vor (von Bähr Kompakt). Das nächste um das ich mich kümmern möchte wäre der EMV Test. Dazu muss aber mein Prototyp fertig sein und entsprechend funktionieren. Um durch einen EMV Test zu kommen werde ich ziemlich sicher sowieso eine neue Platine fertigen müssen. Dazu werde ich aber mit meinem Prototypen noch zu einem Ing. Büro wackeln und die Schwachstellen aufzeigen lassen. Ob dann mit Traco Wandler oder einem selbst gestrickten ist eigentlich egal solange man durch EMV kommt. Anfänglich und bei geringer Stückzahl ist der Traco Wandler sicherlich der günstigere.
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Borsty Bürste schrieb: > Anfänglich und bei geringer Stückzahl > ist der Traco Wandler sicherlich der günstigere. Ja, das ist mal sicher. Änderst Du später an dem Gerät aber irgendwas musst Du neu durch den Test. Baehr kompakt ist gut. Die sitzen hier in Bremen und wir können jeden Steuer Euro wirklich gut gebrauchen ;-) Ein Precompliance Test macht Sinn um so ungefähr zu erfahren wo Dein Gerät liegt. Der hat zwar keine absolute Beweiskraft, kostet aber wenig. Frag mal hier im Forum, da haben einige die Messgeräte dafür. Ob damit auch die Befähigung da ist sinnvolle Werte zu messen ist natürlich nicht immer so sicher. Eine gute Anlaufadresse sind auch örtliche Universitäten. Die sind für eine kleine Spende oft sehr sehr hilfreich. Einen eigenen DC/DC Wandler zu bauen ist auch keine so hohe Kunst. Schau Dir mal den ST1S10 an, der braucht nur wenig externe Beschaltung. Folge dem Datenblatt konsequent und Du bekommst etwas sehr verwendbares für einen Bruchteil der Traco Kosten. Als Induktivität kann ich die Coilcraft XAL Serien sehr empfehlen. Bei einem rein batteriebetriebenen Gerät spielen leitungsgebundenen Störungen keine Rolle. Die Probleme werden also wahrscheinlich erst im Mhz Bereich losgehen. Denke also daran mit Ferritperlen an den Störern die Störungen an der Ausbreitung zu hindern. Jede Störung braucht eine Antenne um abgestrahlt zu werden. Du musst die abfangen bevor sie eine findet (Leiterbahn, Massefläche etc.) Wenn Du ein Bluetooth Modul verwendest nehme eines das bereits zertifiziert ist. Bei HF Sendeenrichtungen musst Du sonst einen recht umfangreichen Test in einer speziellen Einrichtung machen. Ansonsten viel Glück und Erfolg.
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