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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsstabilisierung/Entstörung


Autor: Fabian Schmitz (Gast)
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Hallo,

habe einige Zeit an einem Boardcomputer für mein Motorrad entwickelt
und wollte ihn nun gestern ausprobieren. Als Spannungsversorgung der
Festspannungsregler (die auch korrekt mit Ein und Ausgangselkos
bestückt sind) habe ich zum Testen ein einfaches Steckernetzteil
verwendet, in der Praxis am nicht sehr idealen Motorrad Boardnetz
funktioniert bei laufendem Motor nichts mehr. Der Controller (ATMega8)
spinnt total und auf dem LCD Display steht völliger Unsinn. Alle ca. 10
Sekunden gibts dazu auch noch ein Reset des Controllers.

Die Spannungs liegt allerdings zwischen 10 V und 14 V, was ja i.O. ist.


Hat schon jemand ein ähnliches Projekt versucht und wie habt ihr die
Spannungs stabil und sauber bekommen ?

Grüße
Fabian Schmitz

Autor: MSE (Gast)
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Das ist kein Wunder! Die EMV-Ungebung Kraftfahrzeug ist eine der
härtesten, die es in Friedenszeiten gibt.
Auf jeden Fall mußt Du sämtliche Leitungen, die in Dein Gerät
hineingehen (Versorgungsspannung und sonstige), ordentlich filtern!
(Nicht bloß Kondensatoren, sondern LC-Filter. Elkos alleine sind
untauglich, da nicht hochfrequenzgeeignet.)
Probier das erst ein mal aus, wenn es nicht reicht, kann es sein, dass
Du auch noch schirmen mußt (<=Zündfunke).

Gruß, Michael

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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Stromversorgung im KFZ is nich so ganz trivial. Such mal im Forum, wurde
schon diskutiert.

Infos z.B. auch unter:
http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Autor: Fabian Schmitz (Gast)
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Danke für eure Antworten, les mir also mal den Link durch mal sehen was
es bringt. Sollte das LC-Glied vor oder nach den Spannungsregler ?

Schirmen muss ich denke ich wohl ebenfalls, bei (zu kurzem) Betrieb mit
einer 9V Blockbatterie hat zwar alles soweit geklappt nur der
Zähleingang des Durchflussmessers auch nur Unsinn ergeben. Angeblicher
Verbrauch auf einer 3 km Strecke lag demnach bei 40 Litern ; ) Das
Kabel verläuft leider in Nähe der Zündspule...

Autor: MSE (Gast)
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Filter muß VOR den Regeler!

(Falls ein Schirmgehäuse vorhanden ist, sollte das Filter gleichzeitig
Kabeleinführung sein. Wenn Du das Kabel erst in das Gehäuse geführt
hast, ohne dass vorher gefiltert wurde, kannst Du das Gehäuse nämlich
auch weglassen. Ebenso wenig würde es nützen, den Filter außerhalb des
Gehäuses anzuordnen, wenn das Kabel nach dem Filter und vor dem Gehäuse
noch etwas einfangen kann.)

Kabel in der Nähe einer Störquelle? Ungünstig! Kabel unbedingt
verdrillt und geschirmt ausführen!

Gruß, Michael

Autor: Fabian Schmitz (Gast)
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Danke Michael, bin in Sachen Elektronik leider (noch?) nicht sehr
kompetent. Wie sollte ich den LC-Filter dimensionieren ? Habe auch
leider aus Suchmaschinen dazu nichts konkreteres herausbekommen.

Das Kabel werde ich dann erstmal gegen ein Cat5-TwistedPair ersetzen,
sollte ja genügend abgeschirmt sein.

Grüße
Fabian

Autor: MSE (Gast)
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Ich bin leider auch kein Filter-Auswahlfachmann.
Nimm am Besten ein Fertiges Entstörfilter, die gibt's zu Hauf für alle
möglichen Anwendungen.
Wenn Dir hir niemand nähere Hinweise geben kann, dann guck Dir mit
google an, was es so gibt. Zum Thema EMV, Filter und wie sie richtig
eingebaut werden, gibt es eine Menge!

Gruß, Michael

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

also umso höher der H-Wert der Spule desto niedrigere Frequenzen kommen
durch und den Kondensator dimensioniert man da so das er genau eine
Periode glätten kann. Wichtig eine Spule jeweils für + und - nehmen, da
Motoren z.B. auf beiden Leitungen Störungen verursachen.

Autor: MSE (Gast)
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Hallo Thomas O.,


was Du schreibst ist theoretisch richtig aber praktisch nicht so ganz.
Große Spulen haben auch großen schmarotzende Kapazitäten, von denen
sehr schnelle Signale über die Spule hinweg kurzgeschlossen werden.
Und genau so übel: Große Kondensatoren haben hohe schmarotzende
Induktivitäten, die verhindern, dass der Kondensator das schnelle
Signal nach Masse kurzschließen kann.
Und hier in diesem Falle haben wir es wahrscheinlich mit solch
kritischen Signalen zu tun.

Gruß, Michael

Autor: Winfried (Gast)
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Nur mal zur Orientierung: Typisch sind Werte für die Spule von 10-100uH.
Kondensatoren auf jeden Fall beides, Elko und Keramikkondensator
parallel. Keramik ist niederohmiger.

Winfried

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ich hatte es verallgemeinert.  Am besten ist es man schaut sich die
Verursacher mit dem Oszi an dann kann man da drehen, wenn die
Störfrequenzen sehr hoch liegen braucht die Spule keinen großen H-Wert
haben. Vor die 2 Spulen würde ich nen Folienkondensatoren parallel
schalten und danach kann man nen großen Elko nehmen der die tiefen
Frequenzen überbrücken kann.

Ich verwende übrigens auch 100µF für die Entstörung im Auto. Auf
jedenfall sollten Bipolare bzw. Wechselstromfeste Kondensatoren vor den
Spulen zum Einsatz kommen weil es imm Auto leicht mal 100V Spitzen geben
kann, da diese auch negativ sein können nutzt ein normaler Elko nichts.
Dieser sollte erst nach den Spulen zum Einsatz kommen wenn die Spitzen
schon weggefiltert wurden.

Autor: Bjoern Blunck (Gast)
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ic schlage mal 100nF enstörkondesntatoren vor (in der e-technik üblicher
wert)

Autor: Winfried (Gast)
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Auch ein Widerstand in Reihe wirkt Wunder, wenn man nicht allzu große
Ströme hat, eine gängige Praxis. z.B. 1..10 Ohm.


Vor die Spule bipolare Elkos finde ich schon etwas exotisch. Ein
Symetrischer-Filter, wie bei Netzfiltern üblich, sollte für gehobene
Ansprüche reichen. Es geht ja darum, den hochfrequenten Mist zu filter
n und da reichen MKT-Folien Kondensatoren so um 1uF rum.

Wie so ein Filter aussieht, siehe:
http://www.ristra.de/pics/produkte/shop/RISTRA_dbf...

wobei man beim Auto die Cy Kondensatoren weglässt.

Ich denke aber, dass auch ein normaler Tiefpass 2. Ordnung ausreicht,
also Spule und Kondensator dahinter.

Langsame Spannnungsänderungen regelt der Spannungsregler dann noch weg.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ja genau so meinte ich das Tiefpass 2ter Ordnung wobei man auch in die
Masseleitung eine Spule einsetzt. Hab hier nen offenen Entstörfilter
fürs Auto liegen und da ist es genauso gemacht nur ist vor der Spule
ein kleiner Elko 10µF 100V und nach den Spulen ein 3300µF 16V Typ.

Das sollte aufjedenfall ausreichen.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

habe hier mal 3 Application Notes. Das eine beschreibt die im Auto
auftretenen Impulse, welche Ursachen sie haben und das 2te Beschreibt
den Schutz der I/O Pins eines µC in der KFZ-Anwendung.

Zur Stromversorgung werde ich noch etwas probieren und dir dann
konkrete Werte für die Spule und den Kondensator geben.

Aufgrund von dieses Impulse die im Auto auftreten habe ich auch einen
Bipolaren bzw. Folienkondensator(sind ja meist eh Wechselstromfest)
empfohlen da diese halt viel schneller sind als Elkos und solche
negativen Impulsen länger standhalten und auch schneller aufnehmen.

Ich weiß nicht wie lange ein Elko eine negative Spannung überlebt es
könnte halt sein das ein kurzer Impuls ausreicht und schon ist er
hinüber. 2te Datei folgt im nächsten Beitrag

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

hier das 2te File

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Hätte es da nicht auch ein einfacher Link getan?

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

und hier das 3te File, was direkt von Atmel ist und Designvorschläge
für die Platine gibt. So ab Seite 9 gibts ein paar Bilder mit der
Entstörung also LC-Filterung. Schau mal ins Datenblatt deines AVR's am
Ende des ADC Kapitels wird gezeigt wie die Spannungsversorgung des ADC
entstört werden sollte. So solltest du es auch vor dem 7805 machen
damit der schonmal ein ruhigeres Signal bekommt würde da wie gesagt auf
mind. 100µH Spule setzen. Wichtig: In die Plus und Minusleitung, auch
wenn jetzt viele sagen das braucht man nicht. Ich habe bei Versuchen
Elektromotoren zu entstören mit dem Oszi festgestellt das eine Spule in
der Plusleitung die Störungen nicht komplett beseitigt mit 2 Spulen war
es dann perfekt sogar ohne Kondensator. Es war ein ein 12Volt Lüfter (1
Watt) und daq habe ich 680µH Spulen von Reichelt verwendet Bezeichnung
fängt mit 77A an un dist für 1A ausgelegt also für deine Anwendung wäre
das auch geeignet.

Wenn ich nachher Lust habe leg ich mal ein Verlängerungskabel an mein
Auto schleiß das Oszi dran und teste mal den Filter mit einer 680µH und
nem kleinen Elko bzw. Folienkondensator.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

sorry hatte die Dateien auf der Platte. Gehts um die Übersichtlichkeit
oder um den Traffic? Damit ich das das nächste mal bedenke.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

hab noch ein AP Note gefunden von Atmel DOC2521
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...
auf der Seite 13 ist folgender Schaltplan
http://people.freenet.de/Thomasoly/AVR_Filterung_E...
 und da verwenden sie nochmals 47nH obwohl da bestimmt eine
stabilisierte Spannung vom 7805 kommt.

Wie ist es mit der Diode am Reseteingang kann auch sein das dein Reset
hier durch nen negativen Impuls ausgelöst wird. Könntest aus den
Kondensaot hier etwas größer dimensionieren, dann dauert es allerdings
auch länger bis sich der AVR einschaltet, wobei es doch keine Rolle
spielt ab das jetzt ein paar mS länger dauert.

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Um beides.

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