Forum: Platinen EMV-Probleme Platine


von Fabian (Gast)


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Hallo Zusammen

Für meine Projektarbeit suche ich eine einfache Schaltung (auf einer 
Platine) welche mir die EMV Problematik einfach aufzeigt. Die Platine 
wird von mir selber erstellt es gibt keine spezielle Vorgabe.

Hat jemand eine Idee und kann mir weiterhelfen?

Vielen Dank

von User (Gast)


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Moin,

bau einfach einen Schaltwandler Step-Up/-Down mit ordentlich Leistung 
und eine passende Last (Induktiv) da wirst du genug EMV Problematik für 
den Rest deines Lebens haben.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Was ist denn "die EMV-Problematik?"

Eingestrahlte Störungen?
Abgestrahlte Störungen?
Leitungsgeführte Störungen?
Burst oder Surge?
Stromeinprägung?
Elektrostatische Entladungen?

: Bearbeitet durch User
von Wühlhase (Gast)


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Ein Komilitone in unserem Formula Student Team eine Faserwickelmaschine 
zum Bau von CFK-Rohren gebaut. Das Ding bestand im Prinzip aus drei 
Schrittmotoren, wobei einer die Winde, ein anderer Motor den Schlitten 
und der dritte irgendwas anderes ankurbelte.
Der Schlitten hatte an jeder Seite einen einfachen Endlagenschalter.

Die Hardware bestand aus einem Arduino und drei Billigplatinen von 
Amazon, alles irgendwie grob verdrahtet, um EMV hat sich der Kollege 
keine Sekunde geschert, er hatte nichtmal die Leitungen verdrillt oder 
so.

Das Ergebnis war, daß er ohne zusätzlichen Kondensator neben dem 
Endlagenschalter nichtmal mehr in der Lage war, das einfache binäre 
5V-Signal desselben vernünftig auszulesen.

Meinst du, sowas willst du haben?

von Fabian (Gast)


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Erst einmal VIELEN DANK für die zahlreichen Rückmeldungen.

Ich möchte die EMV-Problematik an meinem Beispiel vor allem visuell 
("zum Anfassen") sprich damit sie zum einen AHA-Effekt führen kann.

Ziel soll es sein,dass man wie mehrere Varianten gute / schlecht am 
gleichen Beispiel sehen kann.

Es können auch mehrere Beispiele für die einzelnen Probleme der 
Elektromagnetischen Verträglichkeit gebaut werden.

Auch meine erste "grobe" Idee geht in die Richtung Step-Down/Up 
Konverter mit Last welche dann beispielsweise ein Signal eines Sensors 
stört oder einen Bildschirm zum flackern bringt irgendetwas in dieser 
Art.

Was meint Ihr dazu?

von Flyback (Gast)


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nimm einen Flyback.

Ein Beispiel für wundervolles Aufzeigen von Grenzwerten anbei. War ein 
Regler 24V auf 48V, 30W. Schönerweise war MAX = QPK ;-)

Da mussten alle Register gezogen werden:
- Gleichtaktfilter
- Normale Filter
- Snubber
- Gatewiderstände
- Koppelkondensatoren
- Verbessertes Layout
Und am Schluss kam etwas heraus, das sich kaum noch messbar über den 
noise-floor erhoben hat. Nach viel Haareraufen im EMV-Labor.

Man kann das so nachstellen:
Im einfachsten Fall nimmt man einen LT8300, das sind wenige Bauteile. 
Mach das Layout einfach "frei Schnauze", und verbau keinerlei Filter und 
Snubber. Umso mehr Leistung, umso besser.

Dann kommt ungfähr das heraus ;-)

Gut gehen auch Boost-Wandler, die sind aber etwas zahmer.

Buck sind viel zu handzahm. Die Hitliste der Schaltregler ist etwa so:
Flyback >> Boost > Buck

von Wolfgang (Gast)


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Fabian schrieb:
> Für meine Projektarbeit suche ich eine einfache Schaltung (auf einer
> Platine) welche mir die EMV Problematik einfach aufzeigt.

Wenn EMV gegeben ist, hast du gewöhnlich keine Problematik (mehr), 
sondern bist am Ziel.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Man könnte auf einer Platine eine einfache CMOS-Schaltung (Zähler) 
aufbauen und parallel zu der Zählimpulleitung Leiterbahnen führen, die 
zu einem Relais gehen, das ständig geschaltet wird oder einem Motor, der 
mit PWM angesteuert wird.

Wenn man den Zähler schlecht genug gestaltet, dürfte der sich dann von 
den Störungen beeinträchtigen lassen und falsch/zu viel/zu schnell 
zählen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Fabian schrieb:
> Ziel soll es sein,dass man wie mehrere Varianten gute / schlecht am
> gleichen Beispiel sehen kann.
Mach einfach das nach, was so viele Andere hier schon vorgemacht haben. 
Als Basis dient das hier:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler

Und die Suche hier im Forum bringt dann ein paar solcher Fälle zutage:
https://www.mikrocontroller.net/search?query=http%3A%2F%2Fwww.lothar-miller.de%2Fs9y%2Fcategories%2F40-Layout-Schaltregler&forums%5B%5D=19&max_age=-&sort_by_date=1

von Mike (Gast)


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Fabian schrieb:
> Für meine Projektarbeit suche ich eine einfache Schaltung (auf einer
> Platine) welche mir die EMV Problematik einfach aufzeigt.

Ich würde einen isolierten Schaltwandler für diesen Zweck verwenden.
(Produziert m.M. mehr Common-Mode Abstrahlung)

Privat(im eigenen Heim) ist es aber schwierig alle "EMV-Messungen" 
durchzuführen, weil es am notwendigen Messequipment fehlt.


Ich selber konnte in der Firma nur die leitungsgebunden Abstrahlung mit
einer Netznachbildung(selbst gebaut) und einem Spectrumanalyzer 
vermessen.
Das Messergebniss ist aber auch nicht sonderlich genau. Wenn aber diese 
"Pre-compliance"-Messung(abstrahlgebundene) ein Ergebnis liefert welche 
deutlich über den geforderten Limits liegt, kann man davon ausgehen, 
dass die Messung im Prüflabor nicht besser wird. D.h. man muss eine 
Maßnahme ergreifen. Z.B. CMC, Filter, ect.

Nur die Konformität der leitungsgebundene Abstrahlung ist nur ein Teil 
der EMV-compliance.Bei feldgebundene Störungen benötigt man ein 
Messequipment welches man sich kaum privat leisten kann.


mfg
Mike

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Eine Anregung:
Auf der Altium-Live 2018-Konferenz gab es einen Vortrag, in dem einer 
der Redner u.a. eine Test-Platine vorgestellt hat, die einen popligen 
Oszillator (NE555) enthielt, der dann durch 2 Inverter ging.

Der Trick:
Der Inverter-Teil war 2 mal aufgebaut. Ein mal mit tollem Layout und 
einmal schlecht. Er hat in dem Vortrag ein paar Messbeispiele z.B. zu 
Ground Bounce.

So eine (ähnliche) Platine müsste sich eigentlich leicht bauen lassen.

Link zum Video:
https://www.altium.com/live-conference/altiumlive-2018-annual-pcb-design-summit

Dann auf "Sessions" klicken und den Vortrag "The Value of the White 
Space" von Eric Bogatin anschauen.

von D.Uden (Gast)


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Mike schrieb:
> ... EMV-compliance ...

Jemand, der sich der englischen Sprache bedient, wird schon an dem 
Akronym "EMV" scheitern. Gibt es kein passendes Wort aus dem Sprachraum 
von "EMV" oder kennst du nur keins?

von Andre (Gast)


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Fabian schrieb:
> Ich möchte die EMV-Problematik an meinem Beispiel vor allem visuell
> ("zum Anfassen") sprich damit sie zum einen AHA-Effekt führen kann.

Sowas habe ich hier unfreiwillig als Testaufbau stehen: Bluetooth Modul 
mit 1,8V Logikpegel an DAC mit 3,3V Logikpegel.
Es funktioniert, solange es niemand anfasst. Mit der Hand im Kabelsalat 
kommt das I2S Signal nur noch mit Unterbrechungen durch, hört man 
sofort.

von Sven P. (Gast)


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Sebastian R. schrieb:
> Man könnte auf einer Platine eine einfache CMOS-Schaltung (Zähler)
> aufbauen und parallel zu der Zählimpulleitung Leiterbahnen führen, die
> zu einem Relais gehen, das ständig geschaltet wird oder einem Motor, der
> mit PWM angesteuert wird.
Genau das hatte ich im EMV-Labor an der Schule.

Es war ein simpler CMOS-Zählerbaustein mit einem Dekoder dahinter, 
sodass es ein kleines LED-Lauflicht wurde. Und dazu gab es ein Relais, 
welches über den eigenen Öffnerkontakt (und ohne Freilaufdiode) 
geklappert hat.

WIMRE konnte man über Steckbrücken verschiedene Leiterbahnführungen für 
Versorgungsspannung und Signale einstellen und beobachten, wo es 
hineinstört. Das war mäßig praxisnah, aber trotzdem ziemlich erhellend, 
weil man ja unmittelbar sehen konnte, wo ein Signal verloren ging.


Das mit dem Schaltregler..naja. Ist halt zweifellos der Klassiker und 
maximal praxisnah. Aber m.M.n. nicht besonders anschaulich. Ist halt so 
ein geht/geht-nicht-Ding, bzw. stört/stört-nicht. Viel 
herumexperientieren bietet sich da ja nicht.

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