Irgendwie habe ich grad 'nen mentalen Hänger,
Ich hab einen motorgetriebenen Drehteller gebaut. In der Mitte auf dem
Drehteller sitzt eine Platine mit Sensor und Microcontroller. Außen rum
der Royer-Konverter zur Spannungsversorgung.
Um die stabilisierte Spannungsversorgung auf der Platine störungsarm zu
gestalten, kann ich die Leiterbahnen für Masse und 5V parallel vom Stabi
(außen) zum Controller (mittig) und von dort aus zum Sensoranschluss
(gegenüberliegend außen)führen, also eine gerade Linie quer über die
Platine. Einerseits wirken dann die Störungen symmetrisch und
andererseits habe ich durch die 90°-Lage der Leiterbahnen zur
Royer-Spule die Einstreu-Wirkung minimiert (zumindest theoretisch, gilt
das eigentlich auch für Leiter innerhalb des Spulenringes?).
Jetzt aber die Preisfrage: Mach ich dann eine Massefläche auf die
(einlagige) Platine? Geht mir dann nicht der Vorteil der
Leiterbahnen-Symmetrie flöten?
Ich glaub, ich krieg nen Knoten ins Hirn.
Also mit Kupferflächen aller Art, also auch Masseflächen, wäre ich da
vorsichtig - Stichwort: Wirbelströme.
Auf allen Leiterbahnen, die ein Kressegment darstellen (auch wenn sie
nicht gebogen sind), wirst Du starke Einstreuungen haben. Radial, wie
deine Spulenanschlüsse, ist da besser. Mache für den Mikrocontroller,
und zugehörige Schaltung, eine kleine extra Platine, und stell die
senkrecht in die Mitte des Drehtellers, dann sind die Einstreuungen
deutlich weniger.
Mit freundlichen Grüßen - Martin
Jo, sowas hab ich mir gedacht: 'ne Wirbelstrombremse wollte ich wohl
nicht bauen.
Allerdings hab ich mir mittlerweile den pragmatischen Ansatz gegönnt
(FH-inschichnörsmäßiges denken). Ich ätze es gerade doppelt (mit und
ohne Massefläche) und schau mir den Unterschied mal mit nem Oszi an.
Lasse mich überraschen.
Danke auch für den "senkrecht"-Tip. Das wäre die nächste Alternative,
wobei ich mich mit dem "Hochhaus"-Ansatz auf'm Drehteller erst noch
optisch und mechanisch anfreunden muss.
Letzte Frage noch: Wenn gar nix hilft, würde dann ein nichtgeerdetes
Metallgehäuse die Feldlinien um die darin mit Kunststoffschrauben
isoliert befestigte Schaltung a la Faradai herumlenken? Die Feldlinien
sollten ja eigentlich den Gesetzen des magnetischen Widerstandes folgen,
also den Weg des geringsten Widerstandes durchs Gehäuse gehen. Wie ist
das mit Wechselfeldern?
Liebe Grüße an den immer präsenten, nimmermüden und vorzugsweise am
Vatertag lesenden Moderator.
Mein Lieblingsmoderator!
ich hätte es noch verstanden, wen Du diesen Thread über "EMV-Probleme
mit Vorsatz" ins "Platinen"-Forum verschoben hättest. So habe ich erst
mal 10 Minuten verwirrt gesucht. Aber bitte nicht noch mal verschieben,
sonst komm' ich gar nicht mehr klar.
Deine Leitungen sind sicher nicht das eigentliche Thema.
Der Konverter macht ja Sinus. Selbst mit entsprechenden Kondensatoren
bleibt ein Spannungsrippel mit der Royer-Frequenz.
Ältere Spannungsregler können aber oft nur bis einige KHz ausregeln
(siehe Datenblatt!). Low-ESR-Polymer-Glättungskondensatoren halte ich
dabei für angeraten. Evtl. eine C-L-C Kombination und modernen Regler
verwenden.
Lustig, den ersten Haschmich hatte ich schon:
Beim Testaufbau ohne Massefläche hab ich am Sensorstecker und
aufgesteckter 50R-Last mit dem Oszilloskop gemessen und gleich eine
Störung von 150mV pp auf der Versorgungsspannung diagnostiziert. Kam mir
komisch vor und siehe da, wer viel misst, misst Mist...
...wenn er die Zuleitung der Masseklemme vom Tastkopf parallel zur
Royer-Spule hält. Ist halt hochohmig, so'n Oszilloskop.
Das Massekabel senkrecht zur Spule gehalten, geht die Störung mit ca.
2mV Amplitude quasi im Schaltrauschen des Reglers (LM 2940 5V) unter.
Mit paralleler Leiterführung senkrecht zur Spule scheint es also keine
gravierenden Probleme zu geben.
Leider fehlen mir einige Bauteile für den 2. Teil des Tests (gleiche
Schaltung mit Massefläche), das dauert jetzt noch ne Woche.
So, hab den zweiten Testaufbau mit Massefläche fertig.
Identische Schaltungen (einmal mit und einmal ohne Massefläche) in den
Testtrafo reingehalten und gemessen:
ohne mit
Frequenz Royer 184kHz 190kHz
eingangsseitiger 330mA 348mA
Strom
Ripple auf 5V 20mV 23mV
Empfangsseite
Es scheint also etwas Wirbelstrom zu fließen.
Der Hauptteil des Ripples auf der stabilisierten 5V Spannung am
Empfänger kommt in beiden Versionen scheinbar vom Stabi (schaltet der LM
2940 mit den so etwa gemessenen 16MHz?) oder vom verbauten Tiny25 (der
kann doch nur bis 8MHz?). Ich habe dazu einmal quer über die Platine
gemessen, also Masse am Stabi abgegriffen und die 5V am Sensorstecker
auf der anderen Seite. Bei der Platine mit Massefläche deutet sich
(trotz optimiert senkrecht gehaltenem Massekabel am Tastkopf) mit 3mV pp
noch die (gerade so sichtbare) Welle der Royerfrequenz auf der
Versorgungsspannung an.
Fazit: Beide Schaltungen laufen, mit leicht unterschiedlichen
Wirkungsgraden zwar, aber sie tun's. Im Vorfeld beachtet habe ich
eigentlich nur:
- Leitungen, die nicht mit großen Strömen durchflossen werden, kurz
halten.
- Masse und 5V parallel und symmetrisch in der Lage zur Royer-Spule
(damit sich das Potential beider Leitungen durch Störungen gleich
ändert)
Für kleinere Schaltungen scheint's zu reichen.
Ende der experimentellen Physikstunde! Mehr kann ich auch nicht sagen.
Eine eigene Frage?
Dieser Thread ist über 11 Jahre alt.
Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.
