Hallo, Ich habe 2 parallel angeordnete "gestackte" Platinen: a) eine, auf der heftig viel Strom fließt b) eine, auf der die Steuerelektronik für a) sitzt. Ich möchte die "empfindliche" Steuerelektronik vor der Hochstrom-Platine schützen. Der Abstand beträgt 1cm und den Hochstrom würde ich quasistatisch nennen -> f=1kHz-10kHz; Oberwellen maximal 100kHz. http://www.schirmungstechnik.de/sites/all/themes/schirmung/images/download/Abschirmung_elektromagnetischer_Felder_20120605.pdf Folie 42 sagt, zwischen DC und 10KHz mit Eisen (0.5mm) 20dB Dämpfung mehr erreichen kann. Folie 43 sagt, dass selbt bei d=0.5mm/D=1cm und µ=200 mehr als 20dB Grunddämpung hinbekomme. Wenn man höherpermeables Material bekommt, umso mehr. Bei 10KHz erreiche ich also 40-60dB Dämpfung. Ist das korrekt, dass ich durch "zwischenschieben" von so einem Eisenblech diese Schrimwirkung erreiche (, auch wenn der Schirm nicht größer ist als die platine)? Ist es eine sinnvolle Idee so viel wie möglich differentiell zu routen, also selbst SingleEnded-Signale lieber "differentiell" mitsamt ihrer Masseleitung route? Als (sinnloses) Beispiel würde ich damit meinen: Mehere "LEDs" masseseitig nicht auf eine globale Massefläche verbinden, sondern lieber 2 Leitugnen zu jeder LED routen und den "minuspol" praktisch sternförmig von der "LED-Stromquelle" (Steuerelektronik) verteilen. Die Massefläche dort wäre dann sehr klein und die vom MF durchdrungene Fläche damit geringer. Eine Geflutete Groundplane könnte da doch mehr probleme verursachen, oder? (Angenommen das Magnetfeld ist so stark, dass die Wirbelströme im Kupfer für lokal verschiedenes Potential sorgen.) Holzweg? Es geht nur ums Prinzip, nicht die Nötigkeit.
Hallo, > ZuDummFürsProjekt schrieb: > a) eine, auf der heftig viel Strom fließt Was ist "heftig viel Strom" ? 10A, 100A oder 1000A oder mehr??? > b) eine, auf der die Steuerelektronik für a) sitzt. Wieso ist die Steuerelektronik empfindlich? Ist es nicht möglich, das Design so zu machen, das die Stuerung robust ist? Da bei hohen Strömen im NF-Bereich hauptsächlich das magnetische Feld wirkt, ist es natürlich mit einem einfachen Leiter (Kupferfolie) nicht getan. Da wirkt das Mu-Metall deutlich besser, weil es das magnetische Feld quasi im kurzschließt. Deshalb reicht es auch, wen das Blech in der Größe der LPKL dazwischen geschoben wird. Die Sache mit dem "differenziell routen" würde ich nicht so eng sehen. >Eine Geflutete Groundplane könnte da doch mehr probleme verursachen, >oder? (Angenommen das Magnetfeld ist so stark, dass die Wirbelströme >im Kupfer für lokal verschiedenes Potential sorgen. >Holzweg? ??? Offene Leiterschleifen in einem veränderlichen Magnetfeld indizieren ordentliche Störströme. Dagegen scheint mir eine Massefläche eher harmlos. Ansonsten ist das alles eher akademisch. Ohne konkrete Randbedingungen kann man so was kaum bewerten. Gruß Öletronika
Hallo, und Danke für dein Interesse :-) >Wieso ist die Steuerelektronik empfindlich? Weil die Steuerelektronik die Leistungselektronik mit Spannung steuert. Wenn geschaltet wird, und die Leistungsplatine ihre eigene Steuerspannung per Induktion verändert, kanns dumm ausgehen. >??? Offene Leiterschleifen in einem veränderlichen Magnetfeld >indizieren ordentliche Störströme. Dagegen scheint mir eine >Massefläche eher harmlos. Ich glaube, du hast mich falsch verstanden. Ich habe Angst, dass eine geflutete Massefläche in der Steuerelektronik für störungen sorgt. Da drin steht kein Strompfad fest und je nach Induktion verzerren sich potentiale quasi willkürlich. Wenn ich an 2 Ausgänge 10V anlegen möchte, kann ich nicht garantieren, dass am Connector 10V ankommen (,oder?) Wenn man Spannungsausgänge hat, die auf einen 2-Pol führen, habe ich mir gedacht, dass es sinnvoller ist, den 2-Pol nicht zur Hälfte über eine "globele" Massefläche zu routen, sondern die Masse-Rückleitung mit der Hinleitung quasi als differentielles Paar zu routen und erst am Spannungstreiber die Masse anzuschließen. Treiber =========diff.Pair=========Connector GND durch das diff.Paar ist es doch jetzt wesentlich sicherer definiert, dass die Spannugnsdifferenz am Connector auch die ist, die am Treiber reingeht. Bei globaler Massefläche Teiber -----------Leitung--------- Connector GND GND kann doch zwischen den zwei GNDs praktisch alles passieren. In der Diff.Paar-Version ist die Massefläche wenigstens lokal Begrenzt, sodass weniger Fläche insgesamt vom MF durchdringt wird. >Ansonsten ist das alles eher akademisch. Ohne konkrete >Randbedingungen kann man so was kaum bewerten. Jo, muss auch nicht bewertet werden, es geht in der Tat ums Prinzip. Es ist egal ob ich bei 10A auch 10µV genau Spannung haben will oder bei 1kA auf 1mV genau sein möchte :-) Nehmen wir mal 2kA an ;-) Es geht darum, das best möglichste Gewissen beim Aufbau zu haben. Das lässt sich schlecht quantisieren. Aber die 2kA sind schon eine gute Annahme. Leistungselektronik ist auf 210µ Cu; die Steuerelektronik normale 35u. Über "Mu-Metall" werd ich mich mal schlau machen.
Huuiiii und noch ne Frage hinten ran: wenn ich schon Geld ausgebe (80eur) um solch ein MüühMetällchen zu ergattern, würd ich es auch gern bestmöglich einsetzen. Sollte man es im Platinen-Stack nahh an den Störverursacher oder nah an das zu schirmende Objekt? Intuitiv würde ich es nah an die Steuerelektronik setzen.. aber ich weiß mein Bauchgefühl lieber bestätigt :-)
ZuDummFürsProjekt schrieb: > Nehmen wir mal 2kA an > Leistungselektronik ist auf 210µ Cu Und wo sollen jetzt genau die 2kA fließen? Doch nicht durch die lächerlichen 210µm Kupfer, oder?
Hallo, > ZuDummFürsProjekt schrieb: > Weil die Steuerelektronik die Leistungselektronik mit Spannung steuert. Das ist wohl eher eine idealsierte Darstellung. Mit Spannung gesteuert heißt nicht, dass leistungslos gesteuert wird. Bei der Dimensionierung von Schaltungen kann man ja in der Regel bestimmte Eigenschaften varieren. So kann man z.B. Verstärkerschaltungen eher niederohmig auslegen und nicht hochohmig. Ziel ist es eigentlich immer, das Signal-Störverhältnis hoch zu halten. Wenn die Störleistung also rel. hoch erwartet wird, muß man die Nutzleistung auch entsprechend hoch halten. >>??? Offene Leiterschleifen in einem veränderlichen Magnetfeld >>indizieren ordentliche Störströme. Dagegen scheint mir eine >>Massefläche eher harmlos. > Ich glaube, du hast mich falsch verstanden. Ich habe Angst, dass eine > geflutete Massefläche in der Steuerelektronik für störungen sorgt. Sehe ich erst mal nicht so kritisch. > Da drin steht kein Strompfad fest und je nach Induktion verzerren sich > potentiale quasi willkürlich. Wenn ich an 2 Ausgänge 10V anlegen möchte, > kann ich nicht garantieren, dass am Connector 10V ankommen (,oder?) Grundsätzlich ist das immer so. > Wenn man Spannungsausgänge hat, die auf einen 2-Pol führen, habe ich mir > gedacht, dass es sinnvoller ist, den 2-Pol nicht zur Hälfte über eine > "globele" Massefläche zu routen, sondern die Masse-Rückleitung mit der > Hinleitung quasi als differentielles Paar zu routen und erst am > Spannungstreiber die Masse anzuschließen. Wie oben geschrieben, kann man eine Spannung an eine 10k-Last anlegen, oder aber auch an 100 Ohm. Entsprechend unterschiedlich wird sich das SNR gestalten. Ansonsten kann man natürlich noch verschiedene Schaltungstechniken verwenden, um die Störempfindlichkeit zu minimieren. Mehr kann ich dazu jetzt auch nicht sagen, weil ich nicht weiß, was du da genau hast. > durch das diff.Paar ist es doch jetzt wesentlich sicherer definiert, > dass die Spannugnsdifferenz am Connector auch die ist, die am Treiber > reingeht. Alternativ kann man auch Stromsteuerung machen. Die alte analoge 20mA-Schnittstelle oder auch Feldbusse wie RS485 nutzen auch das Prinzip eine hohe Nutzleistung zu generieren, um das SNR hoch zu halten. > Jo, muss auch nicht bewertet werden, es geht in der Tat ums Prinzip. Geht es also um Kaisers Bart? > Über "Mu-Metall" werd ich mich mal schlau machen. Zum Test kannst du auch mal ganz normale Weicheisenbleche aus einem Trafo einschieben. Da macht es evtl. auch Sinn, diese gleich als Konstruktionsteil zu zu verwenden. Gruß Öletronika.
Angehängte Dateien:
-
MegaLayout.png
6,5 KB
Hallo, danke nochmal für die Zeit, die du dir nimmst! Deine Vorschläge in Richtung Schaltungsauslegung sind völlig Korrekt und mir auch bewusst. Natürlich lässt sich mit der Impedanz aufgrund des schlechten Koppelfaktors (?) die Induktionsspannung "kurzschließen". >> Jo, muss auch nicht bewertet werden, es geht in der Tat ums Prinzip. >Geht es also um Kaisers Bart? Naaahhh, so ist das nicht gemeint ;-) Das Ding ist: Wenn man bei 10kOhm Impedanz Störspannungen von 1V hat, hat man bei 1kOhm Impedanz nur noch 100mV. (Grob gesagt) Wenn layouttechnische Veränderungen allderdings von sich aus schon 20dB Dämpfung in die Sache bringen, würden beide Fälle profitieren - da ist es egal, was die quantitaiven Werte sagen: es geht rein ums Qualitative. Die Fläche zwischen Hin- und Rückweg des Stromes fürche ich in einer Massefläche "groß", weil der Strom (aufgrund der niedrigen Frequenz) nicht zwangsläufig direkt an der Kupferkante der Massefläche fließt, die am nächsten an der Signalleitung ist. Ein differentielles Paar hingegen minimiert die Fläche zuverlässig, oder übresehe ich da was? Ich habs mal im Anhang gemalt :-) Was das Muuuhhhh-Metall angeht, brauch ich immernoch eine bestätigung für die sinnvollste Platzierung ;-) (Nah am störer oder nach am gestörten?)
Hallo, > ZuDummFürsProjekt schrieb: > Die Fläche zwischen Hin- und Rückweg des Stromes fürche ich in einer > Massefläche "groß", weil der Strom (aufgrund der niedrigen Frequenz) > nicht zwangsläufig direkt an der Kupferkante der Massefläche fließt, die > am nächsten an der Signalleitung ist. Ich weiß jetzt ehrlich nicht, ob eine Massefläche wirklich so sensibel ist. Lass da doch Induktionströme fließen, auf Grund der sehr niedrigen Impedanz dürften diese nur sehr geringe Störspannung verursachen. Ein differentielles Paar hingegen minimiert die Fläche zuverlässig, oder > übersehe ich da was? Ich habs mal im Anhang gemalt :-) Da ist aber trotzdem eine Fläche zwischen den Leitungen und in der Leiterschleife werden sicher auch Induktionsspannungen erzeugt. Um diesen Effekt zu unterdrücken könntest du aber die Leiterzüge quasi verdrillen, indem du sie in kurzen Segmenten über Kreuz führst. Dann ist es evtl. auch vorteilhaft, die Leitungen nicht auf Außenlagen einer LPL zu führen, sondern in den Innenlagen und diese mit geringen Kerndurchmesser z.B. 50...100um fertigen zu lassen., damit beim Kreuzen der Leitungen auch senkrecht zu Fläche keine Leiterschleifen mehr als nötig geöffnet werden. > Was das Muuuhhhh-Metall angeht, brauch ich immernoch eine bestätigung > für die sinnvollste Platzierung ;-) (Nah am störer oder nach am > gestörten?) Hast du nicht geschrieben, das die LPL nahe nebeneinander parallel liegen? Da ist doch mit nah und fern eh nicht viel zu machen. Solange der Abstand der LPL gering ist gegenüber der lateralen Abmessungen der LPL, scheint mir das rel. egal zu sein. Die beste Schirmwirkung hat man, wenn man die Quelle oder die zu schützende Schaltung komplett umhaust. Das ist natürlich Aufwand. Ansonsten gibt es evtl. noch einen anderen Aspekt. Nah der Quelle ist die magnetische Feldstärke sicher deutlich höher. Bei dünnen Mu-Metall (Folie) könnte das Mat. eher in Sättigung gehen, was bei einigem Abstand nicht passiert. Ansonsten würde ich sagen, probiere es einfach aus. Gruß Öletronika
>Da ist aber trotzdem eine Fläche zwischen den Leitungen und in >der Leiterschleife werden sicher auch Induktionsspannungen erzeugt Jahaa das ist wahr, aaaber.. ist die Fläche, die durch den freien Strompfad in der Massefläche nicht prinzipiell größer als ein DiffPair mit 0.15mm Gap ? 4Lagig wäre Luxus, aber ich glaube, da es um Quasistatische Felder geht, eher nicht soo wirksam. Wobei das natürlich impliziert, dass in einer Massefläche gar keine hohen Ströme induziert werden. Hmmh. ..was aber immernoch nicht ausschließt, dass keine Spannung in eine Signalleitung induziert wird. 1x Kreuzen des Diff-Paares auf der Hälfte der Länge (max Signalleitungs-länge ist 6cm) ist sogar technisch realisierbar, da jede Leitung einen Serienwiderstand bekommt. Wie sähe denn das technische äquivalent zum Diff-Paar-Kreuzen mit Massefläche aus?
määäähhh ist zu abgespaced das Thema, oder? :-( hmmmmmh. Ist halt blöd, wenn man alles im Voraus ausschließen will. Am ende jage ich eh Geister.... Na gut, ich versuch einfach mein Bestes und gut :-)
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.