Richtigen Tiefpassfilter auswählen

[Oliver N. (ollibochum)]

Guten morgen, vielleicht kann mir hier jemand einen Tipp geben.

ich möchte momentan eine Stoßspannung quasi "sauber" Filtern. Die 
Stoßspannung hat 18,18Khz. Im Frequenzspektrum ist zu sehen das eine 
900kHz Störfrequenz das Signal überlagert. Leider habe ich bis dato noch 
nicht geschafft dieses Signal aus zu Filtern. Bzw., nicht ganz 
geschafft, das Endstück der Stoßspannung ist schon recht gut gefiltert. 
Allerdings schafft der RC Filter den steilen Anstieg nicht zu Filtern. 
Hat hier jemand eine Idee was ich dort ändern kann?

[Falk B. (falk)]

@ Oliver Neumann (ollibochum)

>Allerdings schafft der RC Filter den steilen Anstieg nicht zu Filtern.

Dann hast du ein Meßproblem. Masseschleifen, ungeschirmte Leitungen, 
etc.

[Flo (Gast)]

Schaltung wäre auch interessant

[Oliver N. (ollibochum)]

Im Anhang mal ne Skizze. Es ist einfach ein RLC-Schwingkreis.
Anbei auch mal ein Foto, damit ihr wisst wie es in Live aussieht ;)

Das mit den unbeschirmten Leitungen ist teilweise schon richtig. 
Allerdings kann ich auch nicht sehr viel daran ändern, daher besteht für 
mich nur die Möglichkeit das Signal optisch zu verschönern.

Anbei auch ein Foto, jetzt gerade aufgenommen. Mit einem RC Filter mit 
dran.
Man sieht schon, dass das Signal glatter wird. Aber wie im Spektrum zu 
sehen, ist immer noch eine 900kHz Schwingung da.

[ths (Gast)]

Sicher dass die 900 kHz Störspannung nicht über die Luft kommt?

[Oliver N. (ollibochum)]

Das kann natürlich auch sehr gut sein. Allerdings lässt sich da im Käfig 
nicht viel ändern.

Das 2te Problem ist auch, das der Käfig keine eigene Masse hat und somit 
das ganze Labor über die gleiche Masse laufen.

[Falk B. (falk)]

@Oliver Neumann (ollibochum)

>Im Anhang mal ne Skizze. Es ist einfach ein RLC-Schwingkreis.
>Anbei auch mal ein Foto, damit ihr wisst wie es in Live aussieht ;)

Jaja, Hochspannungstechnik ist noch was zum Anfassen ;-)

>Das mit den unbeschirmten Leitungen ist teilweise schon richtig.
>Allerdings kann ich auch nicht sehr viel daran ändern, daher besteht für
>mich nur die Möglichkeit das Signal optisch zu verschönern.

Darum geht es ja. Aber die letzen Meter zum Oszi laufen doch über ein 
Koaxialkabel, dort muss der Filter rein!

>Anbei auch ein Foto, jetzt gerade aufgenommen. Mit einem RC Filter mit
>dran.

Wo sieht man den? Der Aufbau ist schon wichtig! Einfach R und C auf 
Lochraster kleben reicht in dem Umfeld nicht! Und vor allem, wie groß 
sind dein R und C? Wie sieht dein HV-Tastkopf aus?

>Man sieht schon, dass das Signal glatter wird. Aber wie im Spektrum zu
>sehen, ist immer noch eine 900kHz Schwingung da.

Ein einfacher RC-Tiefpass wird ggf. nicht reichen, den der macht nur 
20dB/Dekade. Wenn man die Grenzfrequenz auf 50 kHz legt, hat der bei 
900kHz nur ~26dB. Hier wird man besser einen Filter höherer Ordnung 
verwenden, z.B. einen Besselfilter 2. Ordnung.

http://sim.okawa-denshi.jp/en/CRCRtool.php

R1=1k, R2=100k, C1=5n, C2=50p

Damit bekommt man einen Filter mit ~30kHz Grenzfrequenz und knapp 60dB 
Dämpfung bei 900kHz. Dan Ganze muss in ein geschirmtes Gehäuse mit 
BNC-Buchsen eingebaut werden!

[Oliver N. (ollibochum)]

Falk B. schrieb:
> @Oliver Neumann (ollibochum)
>
>>Im Anhang mal ne Skizze. Es ist einfach ein RLC-Schwingkreis.
>>Anbei auch mal ein Foto, damit ihr wisst wie es in Live aussieht ;)
>
> Jaja, Hochspannungstechnik ist noch was zum Anfassen ;-)

Anfassen ist evtl. nicht das richtige Wort bzw. nicht empfehlenswert =)
>
>>Das mit den unbeschirmten Leitungen ist teilweise schon richtig.
>>Allerdings kann ich auch nicht sehr viel daran ändern, daher besteht für
>>mich nur die Möglichkeit das Signal optisch zu verschönern.
>
> Darum geht es ja. Aber die letzen Meter zum Oszi laufen doch über ein
> Koaxialkabel, dort muss der Filter rein!
Genau, ich messe mit einer Strommesszange den Strom, diese ist über ein 
Koax Kabel mit dem Oszi verbunden.
>
>>Anbei auch ein Foto, jetzt gerade aufgenommen. Mit einem RC Filter mit
>>dran.
>
> Wo sieht man den? Der Aufbau ist schon wichtig! Einfach R und C auf
> Lochraster kleben reicht in dem Umfeld nicht! Und vor allem, wie groß
> sind dein R und C? Wie sieht dein HV-Tastkopf aus?

Den Aufbau habe ich tatsächlich ganz billig auf einem Steckbrett 
gemacht. Da sollte ich wohl anfangen etwas sauberer zu arbeiten =)

R und C habe ich schon zig mal geändert. zuletzt war R=1,5 Ohm und 
c=0,15uF. Somit war fg bei 707 kHz



>
>>Man sieht schon, dass das Signal glatter wird. Aber wie im Spektrum zu
>>sehen, ist immer noch eine 900kHz Schwingung da.
>
> Ein einfacher RC-Tiefpass wird ggf. nicht reichen, den der macht nur
> 20dB/Dekade. Wenn man die Grenzfrequenz auf 50 kHz legt, hat der bei
> 900kHz nur ~26dB. Hier wird man besser einen Filter höherer Ordnung
> verwenden, z.B. einen Besselfilter 2. Ordnung.
>
> http://sim.okawa-denshi.jp/en/CRCRtool.php
>
> R1=1k, R2=100k, C1=5n, C2=50p
>
> Damit bekommt man einen Filter mit ~30kHz Grenzfrequenz und knapp 60dB
> Dämpfung bei 900kHz. Dan Ganze muss in ein geschirmtes Gehäuse mit
> BNC-Buchsen eingebaut werden!

Den schauen ich mir mal an

[mse2 (Gast)]

Oliver N. schrieb:
> Anbei auch mal ein Foto, damit ihr wisst wie es in Live aussieht ;)
Schööön! Das erinnert mich an meine Uni-Zeit. Ich bin zwar kein 
Hochspannungstechniker, durfte aber trotzdem am Institut für 
Hochspannungstechnik meine Diplomarbeit machen (als Elektroniker).

Das sind mal Bauteile, die man mit bloßen Auge noch gut sehen kann und 
die sich nicht als Feinstaub in die Luft verkrümeln, wenn einer niest.
:)

[Falk B. (falk)]

@ Oliver Neumann (ollibochum)

>R und C habe ich schon zig mal geändert. zuletzt war R=1,5 Ohm und
>c=0,15uF. Somit war fg bei 707 kHz

Autsch! ;-) Diese Dimensionierung ist total daneben. R ist um 
Größenordungen zu klein, C zu groß und auch die Grenzfrequenz vollkommen 
unpassend.

[Oliver N. (ollibochum)]

Falk B. schrieb:
> @ Oliver Neumann (ollibochum)
>
>>R und C habe ich schon zig mal geändert. zuletzt war R=1,5 Ohm und
>>c=0,15uF. Somit war fg bei 707 kHz
>
> Autsch! ;-) Diese Dimensionierung ist total daneben. R ist um
> Größenordungen zu klein, C zu groß und auch die Grenzfrequenz vollkommen
> unpassend.

:-P


ich habe einfach geguckt was für teile ich so rumliegen hatte, und habe 
die dann zusammen gewürfelt :-P

zu der Grenzfrequenz habe ich es mir wohl einfach vorgestellt als es ist 
?!?
Ich bin davon ausgehangen ich nehme einfach irgendeine Grenzfrequenz die 
kleiner ist als 900kHz aber natürlich größer als die 18 kHz. Mein 
Gedanke war dann einfach 700kHz zu nehmen und alles was darüber ist zu 
killen :-P

[Falk B. (falk)]

@Oliver Neumann (ollibochum)

>zu der Grenzfrequenz habe ich es mir wohl einfach vorgestellt als es ist
>?!?

Sieht so aus.

>Ich bin davon ausgehangen ich nehme einfach irgendeine Grenzfrequenz die
>kleiner ist als 900kHz aber natürlich größer als die 18 kHz. Mein
>Gedanke war dann einfach 700kHz zu nehmen und alles was darüber ist zu
>killen :-P

Tja, dann braucht du einen Filter mit einer VERDAMMT steilen 
Filterflanke. Ein einfacher RC-Filter kann das nicht, logisch.

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

A.) Wenns dir auf die Impulsform ankommt, brauchst du ein Besselfilter. 
Alle anderen Analogfilter sind auf andere Parameter hin optimiert.
B.) Passive RC-Filter sind shice. Noch shicer sind nur noch: mehrere 
passive RC-Filter in Kette geschaltet.
C.) Uebliche (passive) Filter brauchen ueblicherweise an Ein- und 
Ausgang eine konstante Impedanz (moeglichst <<1kOhm). Kriegst du das bei 
dir irgendwie hin?
D.) Welche Daempfung brauchst du denn bei 900KHz; wie weit oberhalb von 
18kHz soll der Durchlassbereich des Filters einsetzen?
Z.) Kanns sein, dass die 900kHz irgendwie durch einen Schwingkreis 
kommen, der aus der Spule und ihrer parasitaeren Kapazitaet gebildet 
wird?

Gruss
WK

[Oliver N. (ollibochum)]

Ich hab das Problem jetzt anders gelöst. Ich habe die Spule jetzt mal 
waagerecht aufgehangen.
Und siehe da, störfrequenz ist verschwunden :)

So einfach kann es sein in der Hochspannungstechnik :-P

[Oliver N. (ollibochum)]

Guten Morgen Micro Forum ;)

Ich habe mal eine kurze Frage. Es handelt sich dabei immer noch um das 
gleiche Thema wie hier damals erstellt, daher schreibe ich einfach mal 
hier mein Anliegen.

Ich bin auf der Suche nach einer bestimmten Spule/Drossel.
Leider finde ich auf den Standard Anbietern nichts passendes. Vielleicht 
hat ja hier nochmal jemand eine Idee wo ich nachschauen kann.

Die Spule sollte folgende Werte haben:

L = 1uH
I = muss minimum 10A aushalten

Die Bauform ist dabei egal.

Vielen Dank.

Gruß,
ollibo

[Alexander (Gast)]

Oliver N. schrieb:
> Die Spule sollte folgende Werte haben:
>
> L = 1uH
> I = muss minimum 10A aushalten
Wie schaut es mit der Spannung an der Spule aus? Ebenfalls Hochspannung?

1uH und 10A sind nichts Besonderes, ggf. selber wickeln. Wenn hohe 
Spannungen auftreten, muss man sich um die Isolation Gedanken machen, 
vor allem wenn man mehrlagig wickelt.

Mehr Input wäre hilfreich, auch inwiefern parasitäre Kapazitäten in den 
Wicklungen eine Rolle spielen.

[Oliver N. (ollibochum)]

Moin,

Hochspannung liegt nicht mehr an. Die Spule wird sozusagen als Prüfling 
hinten dran gehangen und durch die Reihenschaltung liegen dort nur noch 
ca.10V an.

idealerweise sollte die Spule einen Widerstand von ca.7mOhm haben. 
Dieser Wert muss aber nicht unbedingt beachtet werden.

Leider habe ich solch eine Spule bei Conrad, Reichert etc. bis dato 
nicht gefunden.

Ich denke am einfachsten ist es auch tatsächlich, die Spule selbst zu 
wickeln?! oder

[Alexander (Gast)]

Oliver N. schrieb:
> Moin,
>
> Hochspannung liegt nicht mehr an. Die Spule wird sozusagen als Prüfling
> hinten dran gehangen und durch die Reihenschaltung liegen dort nur noch
> ca.10V an.
Das ist gut zu wissen
> idealerweise sollte die Spule einen Widerstand von ca.7mOhm haben.
> Dieser Wert muss aber nicht unbedingt beachtet werden.
Müsste man mal ausrechnen, wie groß der Widerstand ist (AC oder DC?) 
Ggf. den Durchmesser des Leiters anpassen, damit man den gewünschten 
Widerstand hinbekommt
> Leider habe ich solch eine Spule bei Conrad, Reichert etc. bis dato
> nicht gefunden.
Habe selbst nicht nachgeschaut, sollte aber grundsätzlich zu finden sein
> Ich denke am einfachsten ist es auch tatsächlich, die Spule selbst zu
> wickeln?! oder
Abhängig von der Frequenz des Stromes durch die Spule müsste man das 
Kernmaterial aussuchen und dann mal durchrechnen, wie viele Windungen 
man benötigt.

[Karl M. (Gast)]

Hallo,

man könnte sich die TX58/41/18-4C65 Ringkerne ansehen und mal den Flux 
bei N=8 Wdg. für L=10µH mit einem Kern bei deiner Zielfrequenz 
ausrechnen.

Vielleicht passen die Parameter ja zusammen:

# 
http://www.dx-wire.de/ferriteringkerne/ringkerne-fuer-balunuebertrager/ringkern-tx58/41/18-4c65.html

# 
http://www.ferroxcube.com/FerroxcubeCorporateReception/datasheet/4c65.pdf

Sicherlich gibt es noch weiteres Kernmaterial, was passen könnte.
Ich würde mich deshalb an

Industrievertretungen Wolfgang Bieber GmbH
# http://ferrite.de/de/

wenden.

[Oliver N. (ollibochum)]

Guten Morgen,

ich habe mal wieder ein kleines Problem mit meinem Aufbau. Im gründe 
genommen bin ich soweit mit allen Messungen durch und die ganzen 
anfänglichen Probleme die weiter oben mal erwähnt wurden sind behoben =)

Nun ist es so, das ich ein Prüfaufbau gebaut habe womit ich einen 
Prüfling (1uH Spule) vor Stoßströmen schützen will. Dies hat auch soweit 
ganz gut geklappt und ich habe rausgefunden mit welchen 
Leitermaterialien man am effektivsten den Strom durch den Prüfling 
verringern kann.

Ich habe nun folgendes Phänomen entdeckt, wenn man sich den Aufbau 
(siehe Foto anschaut) ist es so, das der erste Leiter ganz links, wo 
auch die Zuleitung angeschlossen ist, immer den höchsten Strom ableitet. 
Der zweite Ableiter führe dann einen etwas geringeren Strom und der 
dritte dann Wiederrum einen noch geringeren. Der Prüfling wurde somit 
gut geschützt.
In der Theorie habe ich eigentlich vermutet, das die Stromaufteilung bei 
3 parallelen Leitern des selben Materials gleich ist?!

Hat hier evtl. jemand eine Idee was der Grund für die unsym. Verteilung 
des Stromes ist?

Wanderwellen?