Scheinwiderstand einer Gleichtaktdrossel

[juanito (Gast)]

Hallo an alle,

in meiner Schaltung verwende ich einen 5V DC/DC Wandler von Recom.
Es geht um 3W Wandler. Ausgangsstrom des Wandlers beträgt max. 0.6A.
Laut dem Datenblatt sollte dazu ebenso eine Filterschaltung aufgebaut 
werden(Isolierung der Klasse II).
Im Anhang sieht man wie die Filterschaltung aussehen sollte.

Ich habe 2 Gleichtaktdrosseln bei Mouser gefunden, welche sich aber 
bezüglich der Impedanz unterscheiden.

1.) Bourns SRF0905-100Y SMD
    Abweichungstoleranz 30%
    Scheinwiderstand 200 Ohm
    Strom: 1.6A

2.) Würth WE-SL2 SMD
    Abweichungstoleranz 30%
    Scheinwiderstand 920 Ohm
    Strom: 1.6A

Ich möchte diese Filterschaltung am Eingang des Wandlers aufbauen, weil 
die Komponenten an der Eingangsseite des Wandlers gestört 
wurden(Signalfrequenz ca. 100 MHz).
Ich plane die Kondensatoren der MLCC-Serien einzusetzen.

Die Frage ist, welchen Einfluss hätte Scheinwiderstand an die 
Funktionalität der Drosseln?
Zusätzliche Frage: wäre meine Aufgabe mit einer solchen Drossel und 
Kondensatoren des SMD Bauformes richtig gelöst?

Dazu muss man noch das Layout-Design berücksichtigen.
Durch falsches Design verringert sich die Bewirkung der Filterung 
deutlich.


Danke!

[S------- R. (simonr)]

Zuerst mal verlangt dein Schaltbild einfache Drosseln und keine zur 
Gleichtaktunterdrückung. Diese kannst du noch zusätzlich verwenden.

Die Parameter der zwei angegeben Spulen sind einfach grundverschieden.
Für die Bourns SRF0905-100Y SMD sind die 200R einfach der Mindestwert 
der Impedanz im Parallelbetrieb beider Sektionen im angegebenen 
Frequenzintervall. Das siehst du auch exakt so im Datenblatt

Die Würth WE-SL2 SMD hat eine MAXIMALE Impedanz von 920Ohm. Kannst du 
also nicht vergleichen.

Schau einfach die Graphen im Datenblatt an !

Und verstehe wie die Drosseln betrieben werden und was Streuimpedanz 
heisst. Den Unterschied siehst du sehr schön im Datenblattvergleich von 
WE-SL2 "normal" und "bifilar". Schau auf den rot gestrichelten Graphen

https://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/744226.pdf
https://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/744226S.pdf

Als Alternative bieten sich neben "einfachen induktivitäten" natürlich 
stark verlustbehaftete an, also praktisch Ferritperlen. Genauso könnte 
man am Eingang einen 100MHz Sperrkreis designen.

Das Layout ist wie du schon sagtest nicht unwichtig.

[Falk B. (falk)]

juanito schrieb:
> in meiner Schaltung verwende ich einen 5V DC/DC Wandler von Recom.

Welchen GEAU?

> Es geht um 3W Wandler. Ausgangsstrom des Wandlers beträgt max. 0.6A.
> Laut dem Datenblatt sollte dazu ebenso eine Filterschaltung aufgebaut
> werden(Isolierung der Klasse II).

Wo siehst du dort eine Gleichtaktdrossel? L1 is ist KEINE!

> Ich habe 2 Gleichtaktdrosseln bei Mouser gefunden,

Da wäre es natürlich TOTAL sinnlos, die Bestellnummern mal hier 
anzugeben . . .

In der Schaltung wird keine Gleichtaktdrossel benötigt. Warum willst du 
damit jetzt anfangen?

> Ich möchte diese Filterschaltung am Eingang des Wandlers aufbauen, weil
> die Komponenten an der Eingangsseite des Wandlers gestört
> wurden(Signalfrequenz ca. 100 MHz).
> Ich plane die Kondensatoren der MLCC-Serien einzusetzen.

Jaja. Dazu mußt du erstmal klären, wie sich die Störung vom Wandler nach 
außen ausbreitet und in deine Störsenke einkoppelt. Das KANN eine 
Gleichtaktstörung sein, die ist auch sehr wahrscheinlich, wenn es ein 
galvanisch getrennter Wandler ist. Muss es aber nicht.


> Die Frage ist, welchen Einfluss hätte Scheinwiderstand an die
> Funktionalität der Drosseln?

Mehr Dämpfung der hochfrequenten Störung.

> Zusätzliche Frage: wäre meine Aufgabe mit einer solchen Drossel und
> Kondensatoren des SMD Bauformes richtig gelöst?

Keine Ahnung. Siehe oben. Muss man praktisch testen. EMV ist viel 
empirisches Arbeiten.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Es ist schon eigenartig, das Recom nur die eine Hälfte des Pi Filters 
gezeichnet hat, aber intern wird der Wandler vermutlich noch einen C 
parallel am Eingang haben.

juanito schrieb:
> Ich möchte diese Filterschaltung am Eingang des Wandlers aufbauen, weil
> die Komponenten an der Eingangsseite des Wandlers gestört
> wurden(Signalfrequenz ca. 100 MHz).

Es ist sicher sinnvoll, C1 aus mehreren C auszuführen, da auch die 
besten MLCC mehr ESR haben, als ein zusätzlicher 10nF parallel - sofern 
das Layout gut ist. Ein zusätzlicher kleiner C direkt am Wandler kann da 
auch noch helfen.
Im schlimmsten Fall kann man in Serie zu L1 einen niederohmigen 
Widerstand schalten (1 Ohm oder so) und noch einen Elko als Tiefpass. 
Wichtig ist natürlich, alle Filterbauteile kurz am Wandler zu verbauen, 
um die Schaltfrequenz nicht unnötig über die Platine zu verstreuen.
Ob man den Wandler magnetisch abschirmen muss, ist nur durch Messung 
herauszufinden.

[Falk B. (falk)]

Matthias S. schrieb:

> Es ist sicher sinnvoll, C1 aus mehreren C auszuführen, da auch die
> besten MLCC mehr ESR haben, als ein zusätzlicher 10nF parallel

Unsinn. Das ist mal wieder nur die reine Panikmache!

[juanito (Gast)]

S------- R. schrieb:
> Zuerst mal verlangt dein Schaltbild einfache Drosseln und keine zur
> Gleichtaktunterdrückung

ja klar. Aber wenn es um leitungsgebundene Störungen handelt, drin 
sollten Gleichtaktdrosseln zum Einsatz kommen oder? Abhilfe schaffen 
hier meist klassische CLC-Filterschaltungen am Eingang.

Falk B. schrieb:
> juanito schrieb:
>> in meiner Schaltung verwende ich einen 5V DC/DC Wandler von Recom.
>
> Welchen GEAU?

RI3-0505S

Falk B. schrieb:
> wie sich die Störung vom Wandler nach
> außen ausbreitet und in deine Störsenke einkoppelt. Das KANN eine
> Gleichtaktstörung sein, die ist auch sehr wahrscheinlich, wenn es ein
> galvanisch getrennter Wandler ist. Muss es aber nicht.

Mit der Eingangspannung(Am Eingang des Wandlers angelegte Spannung) wird 
ein Treiber versorgt. Die MDIO Schnittstelle des Treibers wird in meinem 
Fall durch den DC/DC Wandler gestört(Entfernung ca. 4cm).
Dieser Wandler ist sonst ein galvanisch getrennter Wandler.

Mit der Ausgangsspannung des Wandlers sind die Treiber für asynchrone 
Datenübertragung versorgt(ca. 125kHz).

Wäre nun eine Gleichtaktdrossel sinnvoll?

[Falk B. (falk)]

juanito schrieb:
>> Zuerst mal verlangt dein Schaltbild einfache Drosseln und keine zur
>> Gleichtaktunterdrückung
>
> ja klar. Aber wenn es um leitungsgebundene Störungen handelt, drin
> sollten Gleichtaktdrosseln zum Einsatz kommen oder?

Nur dann, wenn man WIRKLICH Gleichtaktstörungen als Störer identifiziert 
hat!

> Abhilfe schaffen
> hier meist klassische CLC-Filterschaltungen am Eingang.

Ja, aber siehe oben.

> RI3-0505S

https://www.recom-power.com/pdf/Econoline/RI3.pdf

3W Wandler mit galvanischer Trennung, der mit an Sicherheit grenzender 
Wahrscheinlichkeit TIERISCH Gleichtaktstörungen spuckt. Die kann man 
leicht messen. Miß mal mit Masse am Eingang die Masse des Ausgangs. 
Selbst wenn man das halbwegs HF-tauglich mit KURZEM Masseanschluß mißt, 
wird man da einige hundert mV Störungen sehen. Abhilft schafft hier .

Gleichtaktkurzschluß durch einen Kondensator zwischen Ein- und 
Ausgangsmasse, der schon als C2 in deinem Bild drin ist, dort eben 
zwischen den Ausgangsspannugnen, das ist HF-technisch fast das gleiche

Gleichtaktdrossel Zwischen Wandler und Ausgang.

2. Gleichtaktkondensator

Siehe Anhang.

Das ist das volle Programm zur Filterung von Gleichtaktstörungen. Je 
nach Situation und Störpegel kann man einzelne Komponenten auch 
weglassen.

> Mit der Eingangspannung(Am Eingang des Wandlers angelegte Spannung) wird
> ein Treiber versorgt. Die MDIO Schnittstelle des Treibers wird in meinem
> Fall durch den DC/DC Wandler gestört(Entfernung ca. 4cm).

Dann ist aber ARG was faul. Denn MDIO ist 3,3V Digital, wenn das sich 
Störungen einfängt, gute Nacht.

> Dieser Wandler ist sonst ein galvanisch getrennter Wandler.
> Mit der Ausgangsspannung des Wandlers sind die Treiber für asynchrone
> Datenübertragung versorgt(ca. 125kHz).

Pippepalle. Warum brauchst du dort eine galvanische Trennung? Klingt 
nach der üblichen Paranoia.

> Wäre nun eine Gleichtaktdrossel sinnvoll?

Dazu muß man die Gesamtschaltung sehen.