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Forum: HF, Funk und Felder Eingangsbeschaltung Spannungsversorgung gegen Burst DIN EN 61000-4-5


Autor: Markus F. (Firma: Student) (blackflip)
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Schönen guten Tag,
mir wurde auf den Tisch gelegt eine Einheit auf EMV zu untersuchen. Beim 
der Stoßspannung auf den Eingang, hat es die Schutzbauelemente (kleine 
TVS Diode 600Watt schon bei 500V) durchlegiert zum Kurzschluss.
Aus diesen Grund mache ich mir gerade einige Gedanken wie ich das 
umsetzen könnte. Meine ersten Messungen sehen gar nicht so schlecht aus, 
habe aber jetzt das Problem das ich am Anfang einen riesen Piek(~80V) 
habe und derzeit Überlege wie ich den wegbekommen kann.

Meine verwendete Produknorm ist die 61326-1 nach Industriebereich.
Prüfpegel sind dort:
symetrisch L-N 1000Kv
asymetrisch L-PE, N-PE, L+N-PE 2KV <-- muss ich dies überhaupt mittesten 
wenn meine Elektronik nur von 2 Leitern versorgt wird und der PE nicht 
angeschlossen ist?

Das Oszilloskop ist ein Agilent MSO6034A
und der Prüfgenerator ein EM-TEST UCS 500-M

Ich bin erst einmal auf den Stand das ich die Prüfpegel einhalte, es 
auch keine negativen Flanken mehr bekomme. Jetzt muss eigentlich nur 
dieser Initial Peak noch weg. Das Endprodukt ist eine Elektronik die mit 
Nominell 24V arbeitet bei rund 100mA. Aus diesen Grund habe ich lieber 
den Widerstand für die Test verwendet.

Gemessen wird an Punkt 1 und 2 mit den Oszilloskop.

Ich wäre dankbar, wenn Ihr eure Erfahrung mit mir teilen könntet.
Danke

Autor: Michael F. (sharpals)
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Zitat: asymetrisch L-PE, N-PE, L+N-PE 2KV <-- muss ich dies überhaupt 
mittesten
wenn meine Elektronik nur von 2 Leitern versorgt wird und der PE nicht
angeschlossen ist?

Eher nicht, weil du ja eben keine verbindung zum PE hast.

Aber eine Frage:

Wenn ich es recht sehe kommen die 80V noch durch wärend der suppressor 
(D2) durchschaltet ?

Wenn ja, könnte noch eine drossel in serie zur D1 den impuls 
unterdrücken.

: Bearbeitet durch User
Autor: OldMan (Gast)
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Was mir an der Schaltung auffällt, dass kein Kondensator mit kleiner 
Kapazität am Eingang ist. Mit Kondensatoren im uF Bereich bekommt man 
keine
Spikes weg. Die TVS Diode bringt es alleine auch nicht.
Ich baue meist so um die 10-100 nF Kondensatoren ein.
Meist vom Typ FKP oder vergleichbare, mit 2 kV Spannungsfestigkeit.
Keramische Cs sollten es nicht sein.

Dies mal als Tipp.

Autor: Markus F. (Firma: Student) (blackflip)
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Danke für die Antworten. Mir fällt gerade auf das bei den Werten mir ein 
Fehler unterlaufen ist. C1 ist ein Keramik Kondensator mit einer 
Kapazität von ungefähr 100nf.
Ich werde am Montag schauen ob ich so einen FKP Kondensator am Montag 
auftreiben kann.

Auch werde ich nach einer Induktivität ausschau halten. Was sollte ich 
dort für eine Drossel am besten verwenden? Ja du siehst richtig, es 
scheint so als wären die 80V in der Zeit bevor die TVS Diode 
durchschaltet.

Auch ist mir bewusst das die Diode D1 etwas knapp bemessen ist mit Ihrer 
Sperrspannung. Leider konnte ich auf der schnelle keine besser passende 
auftreiben. Für die Endgültige Schaltung wird diese natürlich noch 
ausgetauscht!

Danke für die Antworten.

: Bearbeitet durch User
Autor: AufArbeit (Gast)
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Die 61000-4-5 ist aber Surge, nicht Burst!
Das sind gewaltige Unterschiede bei Pulsform und Leistung, die die 
Schutzelemente verknusern müssen.

Autor: Markus F. (Firma: Student) (blackflip)
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Danke für das Kommentar, das ist richtig, da ist mir leider ein Fehler 
unterlaufen. Ich meinte natürlich Surge.

Autor: Bernd (Gast)
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Wenn deine Schaltung neben der Spannungsversorgung auch noch 
Signalleitungen hat, könnte statt mit Generatorimpedanz 2Ω mit 42Ω 
geprüft werden. Details dazu sind in Annex C der IEC 61000-4-5 zu 
finden.

Ansonsten hat mir bei Surge eine Schaltungssimulation viel Testen 
erspart.
Da sieht man gleich, welche Spannungen und Ströme auftreten und kann die 
Schaltung dahingehend optimieren, dass alles innerhalb der Grenzwerte 
bleibt. Prüfung wurde dann beim ersten Mal bestanden.

Autor: Dude (Gast)
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Hey Bernd womit simulierst du das denn? Lt Spice?

@TE wenn du die Versorgungsleitung testest bei n gegen L darauf achten, 
dass dies bei verschiedenen Phasenwinkeln erfolgt, um den wirst Vase zu 
treffen gewöhnlich bei 0,90,180,270

Autor: Dude (Gast)
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Und auf die Größe des koppeln sensationell achten.

Autor: Sascha (Gast)
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Hallo,
also bei Versorgungsspannung muss mit 2 Ohm + 10 Ohm bei +24DC gemessen 
werden.
Die 2 Ohm + 40 Ohm beziehn sich nur auf Signale und Datenleitungen.
Und auch nur dann, wenn sie nicht geschirmt sind.
Sind sie geschirmt wird die Entladung nur auf den Schirm gelegt.
Vorsicht: Das muss aber gegebenenfalls bewertet werden.

Ich teste die +24V DC auch nur mit 2 Ohm, wenn die Leitungen ebenfalls 
parallel zu Kabel der 230VAC Versorgung liegen.

Alles was du brauchst ist eine gute Diode am Eingang z.B. eine 
1.5SMC33CA.
Die hält einen Surge mit 4KV aus.
Eine P6SMB33CA hält es nicht mehr aus.
Und eine P4SMA33CA gleich gar nicht mehr.
Bei den Kondensatoren, vor allem mit dem ersten must du aufpassen, das 
der bei der Stoßspannung nicht auseinander fällt. Also keine Tantale und 
schwache Keramik Derivate nehmen.
Folienkondensatoren und wenn es nur 100nF sind reichen da aus.

Übrigens muss du die Surge Abforderung, also 500V, 1KV, 2KV oder 4KV für 
deinen Bereich

Dann sollte der Spannungsregler dahinter mindestens bis zur 
Klemmspannung der TVS arbeiten (59-65V).

Gruß Sascha

Autor: Dude (Gast)
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Sascha habe da Mal ne Frage. Wie muss man eine geschirmte signalleitung 
testen, wenn der Schirm nicht mit schutzerde verbunden ist, sondern 
einfach mit der gerätemasse(das Gerät an sich ist Schutzklasse ii).

Autor: Oberlajtnant (Gast)
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Dude schrieb:
> Und auf die Größe des koppeln sensationell achten.

Der. Auf die Größe der Koppeln achten, damit die Pferde genug Auslauf 
haben. Beachtet man das nicht, gibt es sensationellen Ärger mit dem 
Schaukelpferd-Schutzverein.

SCNR

Wie kam ich drauf? Ach so: Es lag an der willenlos hingenommenen 
automatischen Textergänzung und dem Versenden ohne Kontrolle des Textes.

Autor: Sascha (Gast)
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Hallo,
huch, gerade sehe ich dein Foto, der Testgenerator sollte doch mit dem 
PE und der Sternmasse, also vor den Ableitwiderständen des Tisches auch 
verbunden sein? Oder ist der Hinten damit verbunden.
Dann wo ist die Platte hinternm Tisch ?
Und auf dem Boden unterm Tisch sollte auch eine sein!
Als unterlage würde ich eine Styroporplatte mit ca. 2cm nehmen.
Wenn die kapazitive Kopplung zur Tischplatte zu groß wird kann es den 
Test beeinflussen.

Gruß Sascha

Autor: Dude (Gast)
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Es war die Größe des koppelkondensators gemeint.

@sascha magst du meine Frage beantworten?

Autor: Meister E. (edson)
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Sascha schrieb:
> Hallo,
> huch, gerade sehe ich dein Foto, der Testgenerator sollte doch mit dem
> PE und der Sternmasse, also vor den Ableitwiderständen des Tisches auch
> verbunden sein? Oder ist der Hinten damit verbunden.
> Dann wo ist die Platte hinternm Tisch ?
> Und auf dem Boden unterm Tisch sollte auch eine sein!

Ich glaube, Du bringst da was durcheinander. Im Prüfaufbau nach 
61000-4-5 gibt es weder Ableitwiderstände noch eine Bezugsmassefläche 
unter dem Tisch, auch keine vertikale Koppelplatte (oder was meinst Du 
mit "Platte hinterm Tisch"?). Die Metallplatte auf dem Tisch ist die 
Bezugserdfläche. Was Du beschreibst klingt nach einem ESD-Prüfplatz, das 
ist aber 61000-4-2.
Man kann Surge natürlich auf einem ESD-Platz machen, dann müssen die 
Ableitwiderstände aber mit einem Erdungsband überbrückt werden.

Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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Zurueck zum Surge. Welche Kapazitaet wird auf 2/4kV geladen und dann 
entladen ? 100pF ?
Und wie ist die Kurvenform ? 20/80us ?

: Bearbeitet durch User
Autor: Dude (Gast)
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Leerlauf: 1,2/50us
Kurzschluss:20/80us
Aber genau in der Norm lesen welcher Faktor eingerechnet werden muss.

Bei Versorgungsspannungleitungen L gegen N 18uF+2ohm. L,N gegen PE 
9uF+12ohm. Die 2 Ohm sind die generatorimpedanz.

Autor: Dude (Gast)
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Du musst unterscheiden was für eine Leitung du testen willst!

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