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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Maßnahme gegen EMV?


Autor: Thomas H. (merlin63)
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hallo leute

es geht um folgenes. ich habe eine KSQ mit dem 1350 von zetex gebaut.
takten tut das gute stück jetzt mit knappen 100kHz.
spannung: 24V
strom 350mA
die leds werden mit ungefähr 2m leitung verbunden sein. zum glätten der 
versorgung vom treiber zu den leds, ist wie im datenblatt ein 1uF 
kondensator parallel zu den leds vorgesehen.

ich stelle mal so eine frage in den raum hinein.
ist es schon nötig, bei solchen frequenzen, maßnahmen bezüglich einer 
eventuell auftretenen abstrahlung und damit einer stöhrung meines 
umfeldes vorzusehen, oder reicht dann der kondi an dem ausgang schon.
ich stelle mir vor, das die zuleitung zu den leds wie eine antenne 
wirken könnte.

eventuell baue ich auch noch die 1A version und da könnten es dann schon 
300-400kHz sein.

mit gewissen dingen kenne ich mich schon aus.....auch wenn ich beruflich 
nichts mit elektronik zu tun habe....ich weiß auf welcher seite der 
lötkolben heiß wird ;-)

aber mit hochfrequenz habe ich noch nicht zu tun gehabt und kenne die 
tücken nicht.
also dachte ich mir ich frage mal hier nach.
die suche hatte ich schon bemüht und auch ne menge tips in bezug auf EMV 
maßnahmen gefunden, aber eben nicht so das konkrete, das ich für meinen 
fall hätte herranziehen können.
ich sage schon mal danke
liebe grüße thomas

Autor: mmmm (Gast)
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EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit.
Also
> Maßnahme gegen EMV?

wäre wohl eher schlecht

SCNR
Sorry aber bei dem Thread Titel konnte ich not resisten ;-)

Autor: nixcheck (Gast)
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@mmm LOL wollte das auch gerade posten.

@ Thomas H. 2 m Zuleitung klingt für mich wie Antennenbau.
Ich weiß nicht ob es nötig ist oder nicht - ich würde aber die Zu- und 
die Rückleitung verdrillen (dann heben sich die EM-Felder größtenteils 
gegeneinander auf). Kostet nix - schadet auch nix.
Noch besser: verdrillte, geschirmte Leitung (Schirm an Masse) gibt es 
reichlich.
Gruß

Autor: Thomas H. (merlin63)
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hallo
tja ist ja schön, das ich durch den freudschen versprecher zur 
allgemeinen belustigung beitragen konnte.
schließlich helfe ich ja auch gern ;-))

@nixcheck

wären die zwei meter zuleitung nicht nötig, dann hätte ich auch nicht 
gepostet.
aber gut...das mit dem verdrillten und geschirmten kabel leuchtet mir 
ein und ich werde mal sehen, wo ich so etwas bekommen kann. sollte vlt. 
auch nicht so dick sein wie netzwerkkabel.
aber danke erstmal.

gruß thomas

Autor: Michael (Gast)
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Alternativ könntest du auch eine Koaxialleitung nehmen...je nachdem wie 
die LEDs angeschlossen sind (wenn die z.B. direkt an der Masse hängen).

Autor: Michael (Gast)
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Achja, damit deine Leitung als Antenne zur Abstrahlung dient müsste die 
bei 100 kHz so einige hundert Meter lang sein.

l=c/f

l: Wellenlänge
c: Vakuumlichtgeschwindigkeit
f: Frequenz

bei einem c von rund 300.000 km/s ergibt sich bei 100kHz eine 
Wellenlänge von 3.000 m. Jetzt ist natürlich die 
Ausbreitungsgeschwindigkeit in der Atmosphäre nicht ganz so schnell wie 
im Vakuum aber selbst wenn sie um den Faktor 1000 kleiner wäre (der 
Faktor ist aber eher im einstelligen Bereich zu suchen) wären es immer 
noch 3 Meter damit die Leitung auch als Antenne dienen kann. Für 
Oberwellen deines Signals kann sie aber durchaus als Antenne dienen (so 
ab runden 150 MHz) aber die kann man ja mit simplen Filtern abfangen.

Autor: HildeK (Gast)
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> ...ein 1uF kondensator parallel zu den leds vorgesehen
Vermutlich hast du das schon, falls nicht: setze ihn in der Nähe des 
Treibers und nicht bei den LEDs am Ende des Kabels.

>Achja, damit deine Leitung als Antenne zur Abstrahlung dient müsste die
>bei 100 kHz so einige hundert Meter lang sein.
Das ist natürlich richtig, um optimales Abstrahlverhalten zu erhalten. 
Trotzdem wird sie auch für die niedrigen Frequenzen als Antenne wirken - 
wenn auch mit geringem Effekt.

Autor: Michael (Gast)
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>Das ist natürlich richtig, um optimales Abstrahlverhalten zu erhalten.
>Trotzdem wird sie auch für die niedrigen Frequenzen als Antenne wirken -
>wenn auch mit geringem Effekt.

Also ich glaube nicht, dass sich ein 100 kHz-Signal von einer lediglich 
2 m langen Antenne lösen kann. Das ist dann doch zu kurz.

Autor: Daniel Duesentrieb (daniel1976d)
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Halloechen,

ich bin ja nun auch nicht der Experte was HF angeht, aber ist das nicht 
eher eine Frage der Flanken ... Kann mich schwach an Herr Fourier 
erinnern und das in den Flanken sozusagen die hoeheren Frequenzen 
stecken ...

Autor: Michael (Gast)
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Ich hab ja schon geschrieben, dass das bei Oberwellen anders ausschaut 
da die höhere Frequenzen aufweisen. Um bei Fourier zu bleiben, es sind 
alle ungradzahligen Vielfachen der Grundschwingung, bie 100 kHz also 300 
kHz, 500 kHz, 700 kHz, 900 kHz, 1.1 Mhz usw. Die Oberschwingungen fallen 
aber idealer Weise recht zügig ab.

Mal eine Frage, ich hab mir grad den LED-Treiber auf die Schnelle 
angeschaut aber wenn ich es jetzt recht verstanden hab, dann liefert der 
Treiber einen zur Eingangs-PWM kontinuierlichen Strom auf der 
Ausgangsseite. Das müsste man ja mit einem Tiefpassfilter in den Griff 
bekommen um den Ripple klein zu halten bzw. zu eliminieren. Ich würde 
das ja einfach mal testen wie groß der Ripple ist.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Thomas,

> die leds werden mit ungefähr 2m leitung verbunden sein. zum glätten der
> versorgung vom treiber zu den leds, ist wie im datenblatt ein 1uF
> kondensator parallel zu den leds vorgesehen.
wie hier schon vorgerechnet wurde, strahlt die Grundwelle nur wenig ab, 
die Oberwellen aber eventuell schon.

Eine Abstrahlung vermeidest Du weitgehend durch Verdrillen der Kabel und 
eine Schirmungsmasse um die Kabel herum.

Ob bei Dir der Skineffekt schon für einen höheren ohmschen Widerstand 
relevant wird, weiß ich nicht; ich vermute aber nein:
http://de.wikipedia.org/wiki/Skineffekt


Gruß,
  Michael

Autor: Pata (Gast)
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Da die Leitungen zur LED wirken als Spule dann schalte ein Kondensator 
gegen Masse, was mit der Leitung zusammen als Tiefpass wirken würde und 
so die Oberwellen kurzschalten können.

Grüße

Autor: Frank B. (frankman)
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Also, ich konnte bei diesem thread auch nicht widerstehen....

So wie ich das hier sehe, war wohl noch keiner der anwesenden 
Herrschaften in einem EMV-Labor....


Also:
Wenn Du Deinen Regler bei 300-400 kHz laufen lässt, so hast Du natürlich 
bei dieser Frequenz noch keine Störungen zu erwarten... Aber die 
Oberwellen senden ganz gewaltig. Die zweite bei 800KHz, die dritte bei 
1,2MHZ, die vierte bei 1,6MHz die fünfte bei 2MHz werden sicherlich 
messbar sein.

Diese zu ermitteln kann man aber nur vernünftig im Labor.
Dann kann man die Massnahmen dazu ermitteln.
Je nach Frequenz könnte das sein:
1. Schirmung und Massung
2. Filterung mit R und C´s (oder L´s , also Pi-Filter ect.)
3. Ferrite an den Eingangsleitungenen und Ausgangsleitungen.

Wie gesagt, es hängt von der Frequenz ab.
Zum verdrillen der Kabel: Es gibt leider auch Gleichtaktstörer, die 
lassen sich durch ein verdrilltes Kabel nicht beeindrucken. ( Hängt 
wieder von der Frequenz ab)

Das Layout ist auch extrem wichtig:

Gehäuse aus Metall
Leitungen zwischen Diode, Spule, Fet so kurz wie möglich.
Geschirmtes Kabel verwenden!
Schirm nicht zusammenzwirbeln, sondern grossflächig auflegen!
ggv. Snubbernetzwerk zwischen den FET und GND
ggv. RC oder LC-Filter am Ausgang einplanen.
Eingangskondensator so nahe, wie möglich am Chip.
ggv. einen Vorwiderstand zwischen FET und Chip vorsehen, um langsamer zu 
schalten, dann gibts weniger überschwingen....


Wenn Du das alles machst, könnte es klappen mit den Störungen.

Autor: nixcheck (Gast)
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> Wenn Du das alles machst, könnte es klappen mit den Störungen.

Also ich brauche kein EMV-Labor damit Störungen klappen :-)

Wobei wir eigentlich beinahe wieder beim Anfang währen.

Autor: Michael (Gast)
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>So wie ich das hier sehe, war wohl noch keiner der anwesenden
>Herrschaften in einem EMV-Labor....

Hm, wer hat schon ein EMV-Labor zur Verfügung. Und um was gegen 
Störungen zu tun braucht man auch kein EMV-Labor. Das kann man auch 
ohne. Ob die Maßnahme dann allerdings Wirksam ist...das zu überprüfen 
benötigt wiederum u.a. eine, im EMV-Labor meist auffindbare, TEM-Kammer.

Autor: Thomas H. (merlin63)
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hallo leute

erstmal danke für die vielen "hilfreichen" antworten.
vlt. ist das in meiner fragestellung ja nicht so gut rübergekommen. mir 
ging es darum, maßnahmen zu treffen, die wenn möglich schon vor der 
leitung zu den leds greifen.
ich werde mir die nächsten tage von einem bekannten mal einen ozzi 
ausleihen und dann der sache auf den grund gehen.
es wäre ja dann wohl einfacher vor der leitung zu den leds für eine 
ausreichende glättung zu sorgen. abschirmung des gehäuses wurde ja schon 
genannt und ist für mich auch kein problem.

und um das hier mal zu klären....nein ich wollte keine antenne bauen.

liebe grüße thomas

Autor: nixcheck (Gast)
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> und um das hier mal zu klären....nein ich wollte keine antenne bauen.

Ich hoffe ich habe dir oder anderen beteiligten an dieser Diskussion 
nicht auf den Schlips getreten. Mein Kommentar mit der Antenne hatte im 
Hintergrund, nicht das du einen Störsender bauen könntest, sondern das 
du dir bei 2m Kabel auch eine Quelle für Störungen von außen einbaust.
Auch die Verhinderung von diesem, ist ein wesentlicher Teil von EM – 
Verträglichkeit.

Ich selber fand die Diskussion hier eigentlich sehr anregend auch wenn 
ich selber nur so banale Kommentare  wie verdrillte Leitungen und 
Schirmung gebracht habe.

>Dir ging es darum, Maßnahmen zu treffen, die wenn möglich schon vor der
Leitung zu den leds greifen.

Dazu hat HildeK : (Kondensator nahe am Treiber_IC),

sowie Frank B. :
>Je nach Frequenz könnte das sein:
>1. Schirmung und Massung
>2. Filterung mit R und C´s (oder L´s , also Pi-Filter ect.)
>3. Ferrite an den Eingangsleitungenen und Ausgangsleitungen.

ja einiges anzubieten.

Wie gesagt: Ich selber fand diese Diskussion sehr anregend.
Gruß

Autor: Arno H. (arno_h)
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Das Problem dieser einfachen Schaltregler besteht darin, dass das 
Funktionsprinzip auf eine minimale Ripplespannung angewiesen ist. Sonst 
funktioniert so eine einfache Regelung mit Komparator nicht. Die Siebung 
darf also nicht zu wirksam sein, viel C hilft hier nicht viel.


Arno

Autor: Thomas H. (merlin63)
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hallo nixcheck

ne ne....so empfindlich bin ich ja nun auch nicht ;-)
da ist man hier schon vom mitlesen andere sachen gewohnt.
das was du aufgezählt hattest und hier auch genannt ist, habe ich ja 
wohlwollend zur kenntniss genommen.
ich denke nur ohne ozzi werde ich die gtroffenen maßnahmen nicht 
wirklich kontrollieren oder ihre wirkungen sichtbar machen. bin halt 
visuelle veranlagt.
vieleicht mache ich mir da auch zu sehr einen kopp drum und das ist 
alles garnicht so nötig.
mit dem layout habe ich mich ja an das layout für das ev-board von zetex 
gehalten und es scheint ja auch zu klappen. jedenfals läuft dr treiber 
stabil.
wenn das denn alles so klappen sollte, steht ja meiner 
beleuchtungsumstellung in meiner bude nischt mehr im wege.

also nochmals allen für die tips und vorschläge ein großes dankeschön.

liebe grüße thomas

Autor: Thomas H. (merlin63)
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hallo arno

dein beitrag verwirrt mich jetzt aber schon......
wieso sollte eine glättung hinter dem treiber für probleme sorgen?
das solltest du mal etwas erläutern.

gruß thomas

Autor: Michael (Gast)
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>Das Problem dieser einfachen Schaltregler besteht darin, dass das
>Funktionsprinzip auf eine minimale Ripplespannung angewiesen ist. Sonst
>funktioniert so eine einfache Regelung mit Komparator nicht. Die Siebung
>darf also nicht zu wirksam sein, viel C hilft hier nicht viel.

Richtig, zu wirksam wäre womöglich schlecht aber die 100 kHz werden auch 
nicht das Problem sein EMV-mäßig gesehen sondern nur dessen Oberwellen 
(wobei ich geneigt bin zu sagen, dass das erst Oberwellen mit 
zweistelligem Faktor interessant werden). Also ein Tiefpass mit einer 
Grenzfrequenz von 100 kHz dürfte doch schon genügen.

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