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Forum: HF, Funk und Felder LISN + Analyzer


Autor: Russe (Gast)
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Hallo zusammen,

wir sind gezwungen eigenes AC/DC Wandler zu entwerfen.
Es hat 3kW Leistung und einen Eingang von 85 bis 264 VAC.
Nach Vorausleistung hat PFC 100-120 kHz und LLC 250-320 kHz.
Wir wollen aber einige Vortest im Bereich EMV durchführen (Conducted
Emission CISPR11 oder CISPR16).
Nach ausgiebiger Recherche habe ich zwar schon einiges zum Thema EMV
gelernt und was man dazu braucht:

- LISN (50 Ohm)
- Analyzer
- evt. Software

Da es nur einmalige Sache ist will ich nicht so viel investieren.
Günstigster LISN auf dem Markt ist TBLC08 
(https://www.tekbox.net/test-equipment/tblc08-50uh-line-impedance-stabilisation-network-lisn-cispr16)
Danach folgen die Hameg(HM6050-2) und GW Instek(GLN-5040A).

Analyzer bereitet mir die Größten Sorgen -
einen Rigol will ich ehrlich gesagt nicht (ganz schlechte Erfahrung mit 
Funktionsgenerator DG4162). Im Internet gibt es einen Rigol 815 mit EMC 
Pre-Compliance Software (Gesamtpreis um 2800€).
Alternative wäre auch FPC 1000 
(https://allice.de/aktion-allice-emi-kit-basic/). Da sind wir preislich 
beim Rigol aber ich die Software ist nirgendwo beschrieben. Die teurere 
Variante wäre GSP-9300. Das Gerät hat sogar einen speziellen Knopf 
dafür!!

http://www.gwinstek.com/en-global/products/SpectrumAnalyzers/Spectrum_Analyzers/GSP-9300

Ich würde mich sehr über Ihre Meinungen freuen. Oder habt Ihr vielleicht 
andere Vorschläge?

Autor: Thomas K. (maxi888)
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Hi,

R&S® EMC-SET2
EMC Precompliance Set 3 GHz
direkt bei R&S erhältlich.

Funktioniert bestens. Software zur Auswertung ist auch in Ordnung.
Wir sind zufrieden.

Mfg Thomas

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Siglent SSA3021X. Ist klar besser als die Rigols, aber immer noch 
bezahlbar (z.B. im Gegensatz zu R&S)

https://www.batronix.com/shop/spectrum-analyzer/Siglent-SSA3021X.html

Die andere Alternative wäre direkt in ein EMV-Labor zu gehen und dort 
auch die entwicklungsbegleitenden Messungen zu machen. Hat den großen 
Vorteil daß dort Personal ist was sich gut mit der Materie auskennt und 
bei Problemen helfen kann. Sich selbst da in alles einzuarbeiten kostet 
schon einiges an Zeit.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Russe schrieb:
> Es hat 3kW Leistung und einen Eingang von 85 bis 264 VAC.
[...]
> Günstigster LISN auf dem Markt ist TBLC08
> 
(https://www.tekbox.net/test-equipment/tblc08-50uh-line-impedance-stabilisation-network-lisn-cispr16)

Vorsicht:

Max. current: 8A @ 23°C

Autor: LISN (Gast)
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Oder nur ein Oszi mit FFT anstatt eines Analyzers?

Autor: Thomas K. (maxi888)
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Den LISN kannst auch selbst bauen. Ist nicht sonderlich komplex.
Im PDF zum Tekbox ist ein Schaltplan drinne.

Autor: Russe (Gast)
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Ich habe Yokogawa DLM2000 und der hat FFT Analysator. Aber wie messe ich 
dann peak to peak?

Autor: Russe (Gast)
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Danke

Gerd E. schrieb:
> Russe schrieb:
>> Es hat 3kW Leistung und einen Eingang von 85 bis 264 VAC.
> [...]
>> Günstigster LISN auf dem Markt ist TBLC08
>>
> (https://www.tekbox.net/test-equipment/tblc08-50uh-...)
>
> Vorsicht:
>
> Max. current: 8A @ 23°C

Danke habe ich nicht gesehen. Dann bleibt nur Hameg übrig.

Autor: Test (Gast)
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LISN schrieb:
> Oder nur ein Oszi mit FFT anstatt eines Analyzers?

Leitungsgebunden: Die meisten Probleme wirst du definitiv im Zeitbereich 
beheben weil du nur dort die Ursächlichen Schaltvorgänge mit der Störung 
die hinten raus kommt direkt korrelieren kannst. Im Frequenzbereich 
kannst du halt deine Precompliance machen und grundsätzlich sehen in 
welchen Bereichen du Probleme hast. Brauchen wirst du beides. Den 
Spectrum Analyzer aber nicht sehr viel. Vielleicht kannst du dir einen 
leihen?

Für Schnüffelsonden brauchst du in jedem Fall einen Spectrum Analyzer. 
Da wird es zu hochfrequent. Aber das ist ja dann Kategorie abgestrahlte 
Störung.

Russe schrieb:
> Ich habe Yokogawa DLM2000 und der hat FFT Analysator. Aber wie messe ich
> dann peak to peak?

Die FFTs in den Oszis sind mMn eher nicht geeignet da irgendwas im 
Spektrum zu sehen. Da musst du dir viel Mühe geben was wirklich 
sinnvolles zu sehen. Habe ich keine gute Erfahrung gemacht. Schau, dass 
du aber für die Schaltvorgänge ein vernünftiges Oszi mit einer 
akzeptablen Bandbreite hast. Sonst bist du für die Störungen im 
Zeitbereich völlig blind und suchst dir einen Wolf, findest aber die zur 
gestrahlten Störung zugehörige Flanke/Klingelei nie.

Autor: Max G. (l0wside) Benutzerseite
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LISN schrieb:
> Oder nur ein Oszi mit FFT anstatt eines Analyzers?

Mit den üblichen 8 bit hast du einen dynamischen Range von 1:256, also 
ca. 25dB. Das ist ein bisschen arg mager, selbst für Precompliance.

Thomas K. schrieb:
> Den LISN kannst auch selbst bauen. Ist nicht sonderlich komplex.
> Im PDF zum Tekbox ist ein Schaltplan drinne.

Habe ich gemacht - ich kriege damit aber keine reproduzierbaren 
Ergebnisse hin. The devil seems to be in the detail. Der TO scheint das 
professionell zu betreiben, die ca. 550 EUR für das Tekbox-Teil scheinen 
mir gut angelegtes Geld zu sein.

Wenn jemand hier erfolgreich ein LISN für CISPR25 gebaut hat, würde ich 
mich über einen Projektbericht sehr freuen.

Autor: Russe (Gast)
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Thomas K. schrieb:
> Hi,
>
> R&S® EMC-SET2
> EMC Precompliance Set 3 GHz
> direkt bei R&S erhältlich.
>
> Funktioniert bestens. Software zur Auswertung ist auch in Ordnung.
> Wir sind zufrieden.
>
> Mfg Thomas

Das sieht sehr gut aus. Ich brauche keine 3Ghz somit wird es bisschen 
günstiger. Danke

Autor: Tom (Gast)
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Momentan bei datatec als Vorführgerät/Sonderposten erhältlich

ROHDE1012_V ROHDE & SCHWARZ EMV Precompliance Set 1,6 GHz, HM6050-2, 
HMS-X, HMS-EMC, HZ530  UVP 6.350,00 €   VK 4.650,00 € -26,8%

Autor: Ralph B. (rberres)
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Max G. schrieb:
> Mit den üblichen 8 bit hast du einen dynamischen Range von 1:256, also
> ca. 25dB. Das ist ein bisschen arg mager, selbst für Precompliance.

wie kommst du auf die 25db?

Ralph Berres

Autor: Max G. (l0wside) Benutzerseite
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8 bit = 1:256
log10(256) = 2,4
dB = 10*log10(x) -> 24dB

Man korrigiere mich...

Autor: Ralph B. (rberres)
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Max G. schrieb:
> dB = 10*log10(x) -> 24dB

dB = 20*log10(x) -> 48dB

Es handelt sich bämlich um ein Spannungsverhältnis und nicht um ein 
Leistungsverhältnis.

Ralph Berres

Autor: Jochen F. (jamesy)
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Thomas K. schrieb:
> Den LISN kannst auch selbst bauen. Ist nicht sonderlich komplex.
> Im PDF zum Tekbox ist ein Schaltplan drinne.

Ich war Teil des Teams, das die Netznachbildung von Hameg entwickelt 
hat. Im Schaltbild extrem einfach - sechs Bauteile, plus das 
unvermeidliche "Drumherum".
Bis das allerdings brauchbar funktioniert hat, war eine große Menge 
Versuche bei der Herstellung passender Induktivitäten notwendig. Das ist 
alles andere als trivial!
Gruß, Jochen DH6FAZ

Autor: Michael (Gast)
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Hallo zusammen,
ich habe auch ein paar Anläufe gebraucht. In der Tat ist die Spule nicht 
ganz trivial. Bis ich dann drauf kam, gebrauchte Spulen aus 
irgendwelchen Sendern zu verwenden. Werden bei ebay als PA-Spulen o.ä. 
angeboten. Man muß ein bisschen suchen, gibt es aber.
Die Spule hat 47µH und der Draht hat 1mm Durchmesser. Bei 16A wird die 
Spule über 100°C heiß, geht aber natürlich nicht kaput.
Da sind aber noch so viele Detailprobleme zu lösen, daß man ohne einen 
VNWA gar nicht erst anzufangen braucht. Das war dann nur noch der 
Ehrgeiz es doch hinzubekommen. Das Ding ist jedenfalls konform zur 
aktuellen CISPR16.

Grüße
Michael

Autor: Christian K. (Gast)
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Einen CISPR25 unsymmetrischen LISN kann man selbst bauen, wenn man 
Zugang zu einem VNA wie z.B. VWNA3 hat. (Mein Tip 6x SER2009-801 in 
Serie geben eine brauchbare 5uH Induktivität). Für eine symmetrische 
Netznachbildung für AC, den der TE benötigt, macht Selbstbau kaum einen 
Sinn, denn die Resonanzfrequenzen der 50uH Luftspulen sind nicht einfach 
zu kontrollieren. Hier kann man immer besser Neues oder Gebrauchtes 
kaufen/leihen.

Achtung, der TE benötigt 16A

Für den EMV-Empfänger gibts viele Möglichkeiten. Precompliance geht mit 
einem Spectrum analyzer, wenn man weiß, was man tut. Wenn der Eingang 
wegen fehlendem Preselector schon zugestopft ist, misst man Fahrkarten. 
Und das geht schnell wenn die Entstörung nicht schon recht gut ist.

Ich würde eine Etage über dem Einsteigerbereich anfangen. Besser einen 
Spektrumanalyzer mit etwas besserem Phase Noise (benötigt man nur für 
EMV nicht) und brauchbarem Abschwächer(benötigt man fehlt aber z.B. beim 
HMS-X) kaufen. So ab Rigol DSA832 oder einen R&S FSL bzw. was neueres 
mit entsprechender EMV Software.

Hier ist jeder seines Glückes Schmied. Wenn Geld keine Rolle spielt dann 
R&S ESRP, ESW8 oder ESR7

Autor: Max G. (l0wside) Benutzerseite
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Ralph B. schrieb:
> dB = 20*log10(x) -> 48dB
>
> Es handelt sich nämlich um ein Spannungsverhältnis und nicht um ein
> Leistungsverhältnis.

patsch - klar. Ich hatte es andersrum im Kopf (brauche es recht 
selten) und hätte mit ein bisschen Nachdenken auch drauf kommen können.

Autor: Russe (Gast)
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Hallo zusammen,

heute war Textronix Techniker wegen Power Analyzer bei uns und hat mir 
RSA306B angezeigt. Das Gerät und die Software hatten mir sehr gefallen. 
Wie immer gibt es auf das Demo Gerät 20 % Rabatt(scheint mir wirklich 
einen Trend bei den Hersteller zu sein). Aber im Internet auch sowohl in 
Foren ist zu lesen, dass RSA306B kein richtiger Analyzer sei. Meint Ihr 
HMS-X wäre die bessere Option?

Autor: Klaus (Gast)
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laut der beigefügten Info eignet sich der RSA306B ja für diese 
Messungen.
Selbst kenne ich den Analyzer aber nicht.

Eventuell wäre der EMV Messempfänger PMM7010 oder 9010 von Narda ja auch 
interessant. Dieser verfügt gleich über eine eingebaute Netznachbildung.

http://www.emco-elektronik.de/emv-messtechnik/emv-messempfaenger/

Autor: Klaus (Gast)
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hier noch die Info von Tektronix

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Christian K. schrieb:
> Einen CISPR25 unsymmetrischen LISN kann man selbst bauen, wenn man
> Zugang zu einem VNA wie z.B. VWNA3 hat. (Mein Tip 6x SER2009-801 in
> Serie geben eine brauchbare 5uH Induktivität).

Warum empfiehlst Du 6x 0,8µH = 4,8µH und nicht z.B. 5x SER2009-102 mit 
5x 1µH?

Autor: Mark S. (voltwide)
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3kW als Einstiegsprojekt ist ja schon ganz schön sportlich.
Vor wenigen Jahren stand ich vor derselben Entscheidung.
Den SA von Hameg/RS habe ich angetestet und sehr schnell verworfen - ist 
imho sein Geld nicht wert. Bin dann beim Rigol SA815 gelandet - und 
damit hochzufrieden. Für Messungen in der Frequenzdomäne kann der alles 
was ich brauche. Der tracking-Generator für 4-pol-Messungen ist dann 
auch noch ein nettes feature.

Übrigens erzeugt solch ein LISN aufgrund der fetten Filterkondensatoren 
einen gewaltigen Fehlstrom - der jeden eingerosteten FI aus dem 
Tiefschlaf erweckt.
Du wirst wohl auch noch einen passenden Trenntrafo benötigen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Christian K. (Gast)
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Gerd E. schrieb:
> Christian K. schrieb:
>> Einen CISPR25 unsymmetrischen LISN kann man selbst bauen, wenn man
>> Zugang zu einem VNA wie z.B. VWNA3 hat. (Mein Tip 6x SER2009-801 in
>> Serie geben eine brauchbare 5uH Induktivität).
>
> Warum empfiehlst Du 6x 0,8µH = 4,8µH und nicht z.B. 5x SER2009-102 mit
> 5x 1µH?

Das für einen LISN interessante Verhalten liegt oberhalb aller 
Datenblattangaben und ist sinnvoll nur mit einem VNA auszumessen. Die 
Induktivität eines LISN soll (auch komplex) hochohmig gegen 50 Ohm sein.
Im Datenblatt angegeben ist die SLF (Self resonance frequency) oder 
Parallelresonanzfrequenz bei der Induktivität mit der Parallelkapazität 
einen Schwingkreis bilden. Das ist aber für die LISN Funktion 
uninteressant, weil es ein hochohmiger Punkt ist. Problematisch ist eine 
Serienresonanz, die darüber liegt aber manchmal nicht viel höher. Viele 
Serienresonanzen bekommst Du, wenn die Wicklung variierende Draht zu 
Draht Kapazität hat. Deshalb ist ein extrem gleichmäßiger Wickel mit 
konstantem Abstand der Drähte wichtig. Daher ist es auch so schwierig 
eine 50uH Luftspule für Frequenzen bis über 108MHz ohne Serienresonanz 
herzustellen. Konische Luftspulen funktionieren daher gar nicht. Je 
kleiner die Induktivität einer Einzelspule ist, um so höher liegt die 
erste Serienresonanz bei gleichem Aufbau. Die 800nH 6x in 
Serienschaltung in der Luft zusammengelötet (keine Platine) habe ich bis 
1GHz mit dem VNA für brauchbar gefunden. Jeder kann eigene Versuche 
anstellen, ich habe nicht alle möglichen Permutationen, die möglich 
sind, untersucht.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Danke für Deine Antwort.

Christian K. schrieb:
> Das für einen LISN interessante Verhalten liegt oberhalb aller
> Datenblattangaben und ist sinnvoll nur mit einem VNA auszumessen.

Das hattest Du ja schon geschrieben. Nen VNWA3 hab ich da.

> Viele
> Serienresonanzen bekommst Du, wenn die Wicklung variierende Draht zu
> Draht Kapazität hat. Deshalb ist ein extrem gleichmäßiger Wickel mit
> konstantem Abstand der Drähte wichtig.

Das hatte ich bei ersten Versuchen mit dem Wickeln von den Luftspulen 
für die Tekbox-Variante schon bemerkt und dann mein LISN-Selbstbau erst 
mal zur Seite gelegt.

> Die 800nH 6x in
> Serienschaltung in der Luft zusammengelötet (keine Platine) habe ich bis
> 1GHz mit dem VNA für brauchbar gefunden.

Stört denn die Platine? Oder war das so nur für Dich einfacher zu 
testen?

Das sind ja SMD-Spulen, für einen fertigen LISN wäre es natürlich 
deutlich bequemer die auf passende Pads auf eine Platine zu löten.

> Jeder kann eigene Versuche
> anstellen, ich habe nicht alle möglichen Permutationen, die möglich
> sind, untersucht.

Klar. Aber man kann ja von den Erfahrungen anderer hier profitieren.

Autor: Christian K. (Gast)
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Mit der Platine bekommst Du zusätzliche Kapazitäten, die dir auch 
Serienresonanzen nach unten schieben. Die 6 Flachdraht-SMD Spulen kannst 
Du über Kopf ganz gut aneinander löten. An der 50 Ohm HF Seite ist ein 
Luftaufbau bei weitem im Vorteil.

Autor: Jochen F. (jamesy)
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Mark S. schrieb:

> Du wirst wohl auch noch einen passenden Trenntrafo benötigen.
Hallo,
die Ableitstöme der Kondensatoren werden so ad absurdum geführt. Eine 
LISN betreibt man OHNE FI. Die HM 6050 hat etwa 800 mA Ableitstrom nach 
Erde.

Autor: Volker (Gast)
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Jochen F. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>
>> Du wirst wohl auch noch einen passenden Trenntrafo benötigen.
> Hallo,
> die Ableitstöme der Kondensatoren werden so ad absurdum geführt. Eine
> LISN betreibt man OHNE FI. Die HM 6050 hat etwa 800 mA Ableitstrom nach
> Erde.

Ich versteh's noch nicht ganz, meinst Du damit, es macht keinen Sinn, 
einen Trenntrafo zu verwenden?

Autor: Rest (Gast)
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Volker schrieb:
> Jochen F. schrieb:
>> Mark S. schrieb:
>>
>>> Du wirst wohl auch noch einen passenden Trenntrafo benötigen.
>> Hallo,
>> die Ableitstöme der Kondensatoren werden so ad absurdum geführt. Eine
>> LISN betreibt man OHNE FI. Die HM 6050 hat etwa 800 mA Ableitstrom nach
>> Erde.
>
> Ich versteh's noch nicht ganz, meinst Du damit, es macht keinen Sinn,
> einen Trenntrafo zu verwenden?

Ja wenn du einen Trenntrafo findest der über den ganzen Frequenzbereich 
der LISN auch als Trenntrafo funktioniert.

Autor: Induktion (Gast)
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als Analyzer würde ich den SSA3021X nehmen, derzeit ist Aktion bei 
Batronix, inkl TG für 1500€ Brutto, dazu noch das EMI Paket für 500€.

bei der SW von Siglent ist auch ein EMI Tool dabei, also hat man für 
etwas über 2K was zum Messen.
(Gibt wohl auch eine "Mod" für den SSA, dann hast du alle Optionen inkl 
3,2Ghz für low)

Beim LISN wird's schon schwer, 3KW ist ja nicht mehr ohne...

Autor: Uwe M. (uwe_mettmann)
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Volker schrieb:
> Jochen F. schrieb:
>> Hallo,
>> die Ableitstöme der Kondensatoren werden so ad absurdum geführt. Eine
>> LISN betreibt man OHNE FI. Die HM 6050 hat etwa 800 mA Ableitstrom nach
>> Erde.
>
> Ich versteh's noch nicht ganz, meinst Du damit, es macht keinen Sinn,
> einen Trenntrafo zu verwenden?

Eine LISN kannst du nur an einen Stromkreis anschließen, der nicht durch 
einen FI abgesichert ist, weil der hohe Ableitstrom der LISN ansonsten 
den FI sofort auslösen würde. Sind hingegen nur Stromkreise mit FI 
vorhanden, so kannst du die LISN zur Not auch über einen Trenntrafo an 
das 230 Vac Netz anschließen.

Ganz wichtig ist, die LISN immer zusätzlich fest mit dem 
Potentialausgleich zu verbinden. Die Schutzleiterverbindung über z.B. 
einen Schukostecker reicht nicht aus, denn sollte sich diese 
Schutzleiterverbindung mal lösen, ist es lebensgefährlich, wenn man die 
LISN anfasst.


Gruß

Uwe

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