Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schwingkreis (RLC)


von Fratelo D. (fratelo_d)


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Hallo,

ich würde gern mit euch über diese Schaltung (Bild im Anhang) 
diskutieren.

bildet der C84 mit Induktivität des Trafos (Sekundäre Seite ) einen 
Schwingkreis?

die sekundäre Seite hat eine L=76 mH, R=15.8 Ohm
also hier gilt die Formel f=1/(2*PI*sqr(L*C))= 12 KHz
oder habe ich was übersehen? zb der C103 der nach GND geschaltet 
ist,übrigens Vref ist die virtuale Masse.
hat der Messwiderstand (200 Ohm) einen Einfluss? was was ist mit dem 
R48?

Gruß

von Michi (Gast)


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Fratelo D. schrieb:
> die sekundäre Seite hat eine L=76 mH
und die primäre Seite?

von Fratelo D. (fratelo_d)


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der Trafo hat eine Ü=200, man kommt auf 1,9 µH für die primäre Seite
aber der Schwingkreis hängt an der sekundäre Seite

von Fratelo D. (fratelo_d)


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sind meine Überlegungen falsch, handelt sich nicht um einen Schwingkreis 
aus L,und C (R ist nur für die Güte relevant)?
warum meldet sich keine?

Gruß

von B e r n d W. (smiley46)


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von Fratelo D. (fratelo_d)


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ja Ich weiß.
hätte auch die gesamte Schaltung hochladen können, wäre auch kein 
Problem

von B e r n d W. (smiley46)


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> ja Ich weiß.
> hätte auch die gesamte Schaltung hochladen können

Kein Wunder, dass keiner antworten will. Du könntest ja erstmal 
mitteilen, was Du schon weisst.

von Fratelo D. (fratelo_d)


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Ja stimmt, Recht hast du schon.

Im Anhang ist die Gesamte Schaltung,sowie noch ein PDF
der Trafo bzw der Stromwandler ist die Erfassungseinheit des ARCs (Funk 
bzw Fehlerpfad ), Tritt eine Fehler im Hauptstromkreis (durch die 
primäre Seite ) überträgt der CT den AC Anteil des Funks auf der 
Sekundäre Seite, wo das Signal Analog verarbeitet wird, Siehe Bild 
1(2.Anhang) .
Im Bild 2 ist das Spektrum im Hauptkreis (Fehler : Arc ist da) 
darstellt. der CT hat die Aufgabe  dieses Spektrum auf der sekundäre 
seite zu übertragen.

meine Fragen :
*der CT hat eine Bandbreite von 50-500 KHz, wie würde das Spektrum auf 
der Sekundäre Seite? (sprich TP15-TP18)
laut mein Wissen: solange die Frequenzen innerhalb des linearen 
Frequenzbereichs des CT, soll das Freq-Spektrum auch genauso auf der 
sekundäre Seite  aussehen,oder täusche ich mich (nur die Strom Spannung 
Übersetzung) ?
* wird der Freq-Spektrum mit auf der Sekundäre Seite mit einem LC 
Schwingkreis(mit fo=12KHz) erregt? macht man das, damit die 
Impedanz(|z|) ihre Maximum bei f0 erreich und dabei der Strom bzw der 
Spektrum ein antipropotionale Abhängigkeit zur Impedanz hat ?(Sprich: 
wenn |Z| =Zmin ist I=Imax & |Z|=Zmax ist I=Imin)?
*wie berechnet man die zwei Frequenzen, wo die |Z| ihre Max und Minimum
solle ich dieses RLC-Glied math. in Abhängigkeit von jw und die 
Gleichung nach f lösen ?

Gruß

von Fratelo D. (fratelo_d)


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PS: im Bild 1 fehlt den Lastwiderstand sonst schließt man die quelle 
kurz.
Das ist nur ein  ESB, in der Wirklichkeit die Quelle sind die 
Solarmodulen und die Last ist der DC/AC Wandler bzw der Umrichter.

von Fratelo D. (fratelo_d)


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Na gut ,ich habe wirklich mühe gegeben!,ich weiß es nicht woran es 
liegt...

von Fratelo D. (fratelo_d)


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Kann sein dass mein Beitrag, nicht mehr sichtbar ist.
ich schreib es neu und bitte den Moderator diesen Beitrag zu löschen.

von B e r n d W. (smiley46)


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Das ist Schicksal, wahrscheinlich kann nur ich Dich sehen!

Spass beiseite, die Leute hier im Forum sind Menschen wie Du und ich. 
Die antworten kostenlos und freiwillig, wenn sie ein Thema interessiert. 
HaHa, Du kennst hoffentlich den Unterschied zwischen kostenlos und 
umsonst.

Wenn die Fragen nur mit Mühe zu verstehen sind und das Thema niemanden 
richtig interessiert, ist die Resonanz eben nicht besonders gross.

> wird der Freq-Spektrum mit auf der Sekundäre Seite mit einem LC
> Schwingkreis(mit fo=12KHz) erregt?

Siehst Du auf meiner Simulation irgendeine Resonanz? Für mich ist die 
Übertragungs-Kurve fatzi glatti. Die Bauteile sind absichtlich so 
dimensioniert.

> der CT hat eine Bandbreite von 50-500 KHz, wie würde das Spektrum
> auf der Sekundäre Seite?

Das Spektrum wird mit der Übertragungs-Funktion multipliziert. Bei einer 
Frequenz mit der Dämpfung Null ändert sich nichts, bei einer Frequenz 
mit der Dämpfung von 20 dB wird das Signal eben um Faktor 10 kleiner.

> wie berechnet man die zwei Frequenzen, wo die |Z| ihre Max und Minimum

Eigentlich interessieren Min und Max überhaupt nicht. Bei der 
Übertragungsfunktion gibt es eine untere und eine obere Grenzfrequenz 
und dazwischen den Übertragungsbereich.

Die untere Grenze berechnet sich hauptsächlich aus der Signalimpedanz 
und der Primärinduktivität des Übertragers.

Das obere Ende fällt mit der zweiten Ordnung ab.
1. LC-GLied aus Sekundärinduktivität und R46
2. RC-Glied aus R48 und C84

Das stimmt aber nur ganz grob, da andere Bauteile auch einen Einfluss 
haben. Vor allem der Stromwandler ist eine Unbekannte, z.B. ist der 
Koppelfaktor nicht bekannt.

Der C103 ist für Berechnungen unwichtig, er soll nur vom Eingang 
kommende HF gegen den virtuellen GND abführen.

von Fratelo D. (fratelo_d)


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Danke für deine Rückmeldung ;-)

Ja genau das habe ich auch simuliert man sieht eben keine Resonanz,
nur einen linearen Bereich von 50 KHz bis 500 KHz (Bei 500 hat man eine 
abschwäschung von -3dB )
über den CT ist er nicht ganz unbekannt siehe :
http://www.onlinecomponents.com/datasheet/p0581.aspx?p=12239919
das ist das Selber PO581


es  muss ein Schwingkreis geben , sonst bekommt man nicht ein Spektrum 
am Ausgang (Bild 3)

wäre möglich, dass diese Schwingkreis irgendwo in der Platine versteckt 
ist (zb in der leiterbahnen)?

> Das obere Ende fällt mit der zweiten Ordnung ab.
1. LC-GLied aus Sekundärinduktivität und R46
2. RC-Glied aus R48 und C8

das kann ich nicht nachvollziehen, du meinst aber nicht der fu unf fo 
des CTs ?

Gruß

von B e r n d W. (smiley46)


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Das ist nicht dieser Übertrager, der hat das Verhältnis 200:1:1. Du 
benötigst einen mit 1:200:200.

> es  muss ein Schwingkreis geben , sonst bekommt man nicht
> ein Spektrum am Ausgang (Bild 3)

Das Spektrum der Signalquelle fällt bereits in Richtung höherer 
Frequenzen ab. Im Vergleich zum Dirac-Impuls ist Dauer einer Entladung 
größer Null und die Amplitude kleiner Unendlich, außerdem ist die 
Impuls-Dauer und Wiederhol-Frequenz mehr oder weniger zufällig. Dadurch 
entsteht diese Form des Rauschspektrums.

Läuft dieses Signal durch einen Hochpass, gibt es in der Nähe der 
Grenzfrequenz des Hochpasses ein Maximum und darüber folgt es seinem 
vorherigen Verlauf des Spektrums.

Ich seh da keinen Schwingkreis. Jegliche Resonanzüberhöhung am 
Übertrager ist durch R46 und R48 weggedämpft, weil unerwünscht.

von Fratelo D. (fratelo_d)


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ich denke dass in diesem Datenblatt nur prim und sekundäre Seite 
vertauscht aber ich habe das Datenblatt des Übertragers vom Hersteller 
kriegt(siehe Anhang).

Ja diesen Sprung kommt von Bandpassfilter (Tiefpass von 40 KHz und 150 
KHz Hochpass)

>Ich seh da keinen Schwingkreis. Jegliche Resonanzüberhöhung am
>Übertrager ist durch R46 und R48 weggedämpft, weil unerwünscht.

je deswegen ist R46 200 Ohm um die Resonanz wegzudämpfen,siehe Bild

Ich hoffe du verstehst mein Problem bzw was ich nicht verstehe
im Lichtbogen Spektrum fehlt die Amplitude propotianal zu der Frequenz 
im Bereich bis 500 KHz,auf der Sekundäre Seite des Übertrage das 
Spektrumrelatv Konstant bis der Effekt des Hochpassfilters Kommt.
Vllt liegt an dem Impedanzwandler ?

theoretisch kann man diese Übertrager durch ein Hallsensor der eine BW 
bis 500 KHz hat  ersetzen (DC geblockt muss es sein )?

von B e r n d W. (smiley46)


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Die Eigenresonanz eines Übertragers entsteht durch die parasitäre 
Kapazitäten der Wicklungen. Bei einem einlagig bewickelten Ringkern 
werden max. ein paar pF Kapazität erreicht. Um genaueres rauszufinden, 
müsste der Stromwandler vermessen werden.

Bei einer Belastung mit 200 Ohm gibt es aber keine Resonanz-Überhöhung. 
Die parasitäre Kapazität wirkt sich nur auf die obere Grenzfrequenz aus. 
Die blaue Kurve (10-20pF) würde der Realität wahrscheinlich schon 
ziemlich Nahe kommen. Der Einfluss des Ferrit-Materials macht sich schon 
vorher bemerkbar und begrenzt die Verwendung des Kerns auf max. 500kHz.

In der AN-2154 von Ti wird die untere Grenzfrequenz der Schaltung durch 
die nachgeschalteten aktiven Filter auf 50 kHz festgesetzt. Erst kommen 
zwei aktive Hochpässe, dann zwei Tiefpässe und dann ein Bandpass-Filter. 
Letzteres wird natürlich ein Maximum irgendwo in der Mitte bewirken. Um 
die genaue Übertragungskurve der Filter zu ermitteln, solltest Du die 
mal simulieren.

> theoretisch kann man diese Übertrager durch ein
> Hallsensor der eine BW bis 500 KHz hat ersetzen

Das sollte auch funktionieren.

von Fratelo.D (Gast)


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Hallo,

ist bissl lange her .
aber das erweckt noch meine Interesse,

würde ein auf AMR Basis Stromsensor den Effekt des HF Stromwandler 
ersetzen ?

siehe http://www.sensitec.com/deutsch/produkte/strom/cfs1000.html
der Sensor erfüllt meiner Meinung nach  alle Anforderungen.

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