Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik EMV Filter für 20A DC/DC (Solar MPPT)


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von Martin J. (martin-j)


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Moin zusammen,

habe eine Verständnisfrage zum Thema EMV am Eingang von Buck convertern. 
Anwendung ist ein MPPT Ladregler (20 A Ladestrom für 12V/24V Akkus, max. 
60V Eingangsspannung).

Für Leitungsgebundene Emissionen habe ich nach EN 61000-6-3 einen 
Grenzwert von 79 dBuV zwischen 150-500 kHz und 73 dBuV bis 30 MHz 
gefunden.

79 dBuV müsste 8.91 mV entsprechen. Allerdings bewegt sich laut meiner 
LTspice Simulation auch bei vergleichsweise dicken Elkos (2x1000 uH) die 
Eingangsspannung mit einer Amplitude von ca. 800 mV (blaue Kurve). Wegen 
des ESR hilft auch keine noch größere Kapazität, kleine MLCCs sind schon 
parallel geschaltet, aber die helfen ja nicht gegen die großen 
Spannungs-Bewegungen.

Mit einem LC Eingangsfilter (2 uH, 220 uF) komme ich in Bereiche von 40 
mV (grüne Kurve).

Die Schaltfrequenz liegt bei 100 kHz, also noch unter den 150 kHz für 
den Start der Messung. Ich bin allerdings skeptisch, ob die Erste 
Harmonische schon weit genug abgeklungen ist. Und heißt das im 
Umkehrschluss, dass eine Schaltfrequenz >150 kHz aus EMV-Sicht auch mit 
Filter kaum möglich ist?

Was mich besonders wundert: Soweit ich das erkennen kann, haben 
kommerziell erhältliche Laderegler gar keinen Eingangsfilter, siehe z.B. 
hier: 
http://s119.photobucket.com/user/djquan128/library/quandiy/charge%20controllers?sort=3&page=1

Meinen Victron MPPT 75/15 habe ich mal auseinander gebaut, hat auch 
keinen Eingangsfilter. Der schaltet aber auch nur mit 30 kHz. Ist die 
Schaltfrequenz so niedrig, damit man möglichst weit weg von den 150 kHz 
ist? Aber bei fast 1 V Amplitude dürfte bei einem näherungsweisen 
Rechtecksignal am Eingang auch die 5. Harmonische noch nicht im Bereich 
von ein paar mV liegen...

Martin

von voltwide (Gast)


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Du gehst EMV-mäßig von der falschen Voraussetzung aus, dass der Eingang 
des Buck-Reglers direkt an der Steckdose angeschlossen ist.

von voltwide (Gast)


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Leitungsgeb Störungen am PV-Modul oder Akku interessieren den 
Gesetzgeber nicht. Achte auf den genauen Wortlaut des Normentextes!

von Martin J. (martin-j)


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voltwide schrieb:
> Leitungsgeb Störungen am PV-Modul oder Akku interessieren den
> Gesetzgeber nicht. Achte auf den genauen Wortlaut des Normentextes!

Naja soweit ich weiß, gibt es für Solar-Laderegler (im Gegensatz zu 
Invertern) keine spezifische Norm, die auf EMV-Grenzwerte eingeht.

Die oben genannte definiert relativ allgemein Grenzwerte für einen DC 
power port. Genau genommen muss der Port mit einem DC power network 
verbunden sein, an dem mehrere andere Geräte angeschlossen werden und 
mit Strom unabhängig vom Netz versorgt werde. Das trifft dann wohl nur 
auf den Batterie-Ausgang zu und nicht auf den Solar-Eingang.

Warum meinst du, dass der Port zum Akku auch nicht dazu zählt?

Und außerdem: Können die leitungsgebundenen Störungen mir dann nicht 
Störfelder erzeugen? Oder ist das bei den niedrigen Frequenzen noch kein 
Problem?

von voltwide (Gast)


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Grundsätzlich können Leitungen hochfrequente Störfelder aussenden, und 
hierbei können alle möglichen Leitungen beitragen, unabhängig davon, ob 
sie nun bei leitungsgeb Störungen zu berücksichtigen sind oder nicht.
Das ist dann der Frequenzbereich oberhalb von 30MHz, wo mit Antennen 
gemessen wird.

von Martin J. (martin-j)


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Und ist es dann deutlich günstiger, mit niedrigerer Frequenz zu 
schalten? Sonst verstehe ich nicht, warum Victron nur mit 30 kHz 
schaltet. 30 MHz ist ja auch von 100 kHz noch weit entfernt...

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