Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Eingangsfilter wie dimensionieren?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Eingangsfilter (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

wie dimensioniere ich einen Eingangsfilter für eine Platine?

Auf der Platine ist ein Schaltregler mit x Mhz Schaltfrequenz - 
dimensioniere ich das LC Glied dann auf dieses Frequenz von x Mhz?

Danke, Grüße

: Verschoben durch Moderator
von der schreckliche Sven (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Eingangsfilter schrieb:
> x Mhz Schaltfrequenz

Glaub ich Dir nicht. (Oder Foto).
Das Eingangsfilter wird für den Strom dimensioniert.

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eingangsfilter schrieb:
> Auf der Platine ist ein Schaltregler mit x Mhz Schaltfrequenz -
> dimensioniere ich das LC Glied dann auf dieses Frequenz von x Mhz?

Wenn du ein genau abgestimmtes Notch-Filter verwenden willst, wäre das 
ok. Wegen Bauteiltoleranzen wirst du es mit einer Abgleichmöglichkeit 
versehen müssen. Ein einfaches TP-Filter 2.Ordnung wirst du eher so 
dimensionieren, dass die Schaltfrequenz ausreichend abgeschwächt wird.

von Eingangsfilter (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Sven: Dann solltest du mal digikey und co. durchstöbern.
LM25141, LMR14006, LMR14050,... um mal ein paar TIler zu nennen.

@Wolfgang: Ja, ich würde nur einen einfachen TP 2. Ordnung vorsehen. 
Wäre dann die Dimensionierung so, dass die Grenzfrequenz (-3db) meine 
Schaltfrequenz wäre? Oder eher noch stärker dimensionieren, sprich auf 
den -6dB Punkt hin?

Beispiel: bei 2Mhz Schaltfrequenz und einem Eingangskondensator von 10uF 
wäre ich mit 0.6nH (!) bei ungefähr dieser Grenzfrequenz. Erscheint mit 
sehr gering - Denk / Rechenfehler?

von Dergute W. (derguteweka)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,

Eingangsfilter schrieb:
> dass die Grenzfrequenz (-3db) meine
> Schaltfrequenz wäre? Oder eher noch stärker dimensionieren, sprich auf
> den -6dB Punkt hin?

Aeeeh - naja; geh' vielleicht mal in dich und frag' dich, ob dein Filter 
dann die Stoerung um 3 dB oder um 6dB oder nicht vielleicht doch etwas 
staerker unterdruecken sollte...

Gruss
WK

von Eingangsfilter (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Weka: Das ist ja gerade die Frage. Letztlich ist mir das schon klar, 
dass der -12dB Punkt oder noch mehr besser wäre. Andererseits: je 
stärker ich das in diese Richtung dimensioniere, umso mehr schnüre ich 
auch die Versorgung des Reglers ab. Was, wenn die Versorgung nicht mehr 
ausreichend ist?

Deswegen war die Frage eher: Wo setzt man einen (praxistauglichen) Wert 
für die Grenzfrequenz an? Welchen Punkt wählt man, -12dB?

von Dergute W. (derguteweka)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,

Nee, wieso solltest du die Versorgung des Reglers abschnueren? 
Hoechstens durch zu hohen Gleichstromwiderstand der Spule. Aber 
ansonsten willst du doch moeglichst gute Unterdrueckung, also vielleicht 
Hausnummer 60dB oder 100dB oder sowas...

Gruss
WK

von Gerd E. (robberknight)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eingangsfilter schrieb:
> je
> stärker ich das in diese Richtung dimensioniere, umso mehr schnüre ich
> auch die Versorgung des Reglers ab. Was, wenn die Versorgung nicht mehr
> ausreichend ist?

Deshalb würde ich hinter den Filter noch nen dickeren Kondensator 
setzen, aus dem sich der Regler bei Lastschwankungen "bedienen" kann. 
Der muss nicht für den Filter wirksam sein, kann also etwas parasitäre 
Induktivität oder Widerstand haben.

Größe hängt natürlich von der benötigten Stromstärke ab. Aber eher 
>100µF.

Wenn es die Spannungen zulassen, nehme ich gerne Polymerelkos für sowas.

von Eingangsfilter (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die Hilfe!

@Weka, 60-100db - da bin ich aber mit meinem LC Glied schwach bedient. 
Wird hier dann ein Kerbfilter vorgesehen?

@Gerd, ich hätte aus dem Stützkondensator und einem L das LC Glied 
gebaut. Würdest du hier ein LC Glied PLUS Stützkondenstaor spendieren?

Was wären eurer Meinung nach für das genannte Beispiel (2 Mhz 
Schaltfrequenz, 500mA Strom beispielsweise, 10uF 
Eingangs-Stützkondensator) eure Berechnung?

von Bernd H. (bhallinger) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also zuerst geht das mal nicht einfach so mit einem Filter um 
Lastschwankungen und Störungen abzufangen.

Man brauch ein Konzept....

Ein Kondentsator mit 10uF ist völlig ungeeignet um MHz Störungen zu 
filtern. Der hat bei der frequenz nämlich bereits nennenswerte induktive 
Anteile.

Daher platziert man am Schaltregler möglichst nahe mal einen kleinen 
Kondensator von z.B 1nF und oder 10nF. ( Alles je nach Regler)

Dann spielt auch das Layout eine entscheidende Rolle. Da gibts in den 
Datenblättern der Hersteller oft Tips.

Um Lastschwankungen abzufangen setzt man dann je nach Strom einen oder 
auch mehrere 10uF Kondenstaoren vor den Eingang des Reglers. Die dürfen 
dann auch schon etwas weiter weg sein. Zwischen den Punkt mit den 
kleinen und den 10uF Kondensatoren kann man dann noch was induktives 
platzieren. Ich würde aber eher einen SMD Ferit nehmen.

von Dergute W. (derguteweka)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin,

Vielleicht mal ein kleines Bildchen, spart ja >1000 worte:
1
+        L/2  L/2       +--------+
2
----+--UUUUU-UUUUU--+---|switcher|
3
    |               |   |        |
4
   --- C2       C1 ---  |        |
5
   ---         10u ---  |        |
6
    |               |   |        |
7
----+---------------+---|        |
8
                        +--------+


So ungefaaehr stell' ich mir das mal vor. Die Spule hab' ich mal in 2 
hintereinandergeschaltete Spulen unterteilt, nur zwengs der Berechnung 
und Optik.
Dann sieht man besser die 2 Grundsiebkettenhalbglieder aus jeweils einer 
Spule und einem Kondensator.
Macht dann also ein Filter 3. Ordnung, mit hoffentlich 18dB/Octave 
Flankensteilheit irgendwo ganz hinten im Sperrbereich.

So 18dB*4 waeren doch ca. 72dB, das waer doch als Daempfung vielleicht 
gar nicht so schlecht.
Also 4 Oktaven unterhalb der Schaltfrequenz des Switchers waeren dann 
ca.
2MHz/16 = 125kHz.

Dann waere L/2 so ungefaehr = 1/((2*pi*125kHz)²*10uF)=162nH
Das andere Grundsiebkettenhalbglied wird einfach ruebergespiegelt:
Macht dann also fuer die komplette Spule so ca. vielleicht 330nH und den 
C2 auch 10uF.
Unangenehm wirds jetzt halt, wenn die Stromaufnahme des Schaltreglers 
grad irgendwo mit der Grenzfrequenz dieses Filters wackelt - das hat da 
leider etwas Resonanz. Um das zu daempfen, kann man hergehen und eine 
Spule mit niedrigerer Guete einbauen, also hoeherem Rdc. Darf halt nicht 
so hoch sein, dass es qualmt oder der Schaltregler nicht mehr genug 
Spannung unter Volllast kriegt. Daher kann man dann, so man's grad 
passend hat oder kriegt, Ferritebeads statt "richtiger Spulen" 
einsetzen.

Dass die 10uF halt entsprechend niedriges parasitaeres Gedoens haben 
sollten, und so sie es nicht haben, das durch entsprechende 
Parallelschaltungen nachgemacht werden kann, wurd' ja schon 
angesprochen.
Macht halt 'nen Unterschied, ob ich einen 10uF axialen Elko aus einem 
Dualplattenspieler der 80er Jahre ausgebaut hab' (gute Qualitaet, spielt 
heute noch) oder einen SMD-Vielschicht-Keramikkondensator im 0603 
Gehaeuse oder noch kleiner einsetzen kann...

Gruss
WK

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.