CLC Filter - Wie FFT interpretieren?

[Veit D. (devil-elec)]

Hallo,

ich habe mir einen mehrstufigen CLC Filter zusammengesetzt zum schauen 
wie die Stufen so wirken. In AC Messung komme ich am Ausgang auf ein 
Restrauschen von knapp 20mV. In DC Messung knapp 10mV.

Allerdings kommen Fragen auf. Alle Messungen in AC, bis auf die letzte 
Messung (MP10) die ist in DC. Gemessen mit Tastkopf 10:1 mit 
Massekontaktfeder auf Platinenrückseite auf den Lötstellen.
100mA Last am Schaltungsausgang.

MP2.
Nach ersten Bead wird Rauschen halbiert. Okay.

MP3.
Warum steigt das Rauschen nach dem ersten Filter an?
Ist das die Rückwirkung von MP4 des Tracoeingangs?
Könnte ich mir so noch erklären.
Könnte man den ersten CLC-Filter weglassen?

MP6.
Nur warum ist das Rauschen am 2. Filtereingang wieder höher als am 
Tracoausgang?

MP7 - MP8.
Rauschen ist identisch, so sollte es sein.
Habe nur die Teilung / DIV geändert.

MP10.
Zum Schluss habe ich den Ausgang noch in DC angeschaut.
Hier sehe ich im Spektrum immer in der Mitte einen Peak.
Wo kommt der her?
Wie muss man das interpretieren?
Eine Änderung der Zeitbasis ändert nichts an der Darstellung.
Bei welcher Frequenz ist das wirklich?

Kann man mit einfachen Mitteln noch etwas rausholen?
Ziel der Übung ist das 50mV Rauschen des Tracoausgangs zu reduzieren.

Bead 92-99:
http://www.fastrongroup.com/wide-band-chokes-and-beads/bead92

CAF 3,1-1,2:
https://www.reichelt.de/stromkompensierte-drossel-1-2mh-12-5-20mm-caf-3-1-1-2-p32277.html

BNX002-01:
https://www.murata.com/en-eu/api/pdfdownloadapi?cate=luNoiseSupprFilteBlockType&partno=BNX002-01

Traco TSR1 2450:
https://www.tracopower.com/products/tsr1.pdf

[Burkhard (Gast)]

Hi,

Bist Du sicher, dass das was Du siehst (insbesondere MP3/4/6) wirklich 
Rauschen - und keine hochfrequente Oszillation oberhalb Deines 
Messbereiches (40 kHz ?) ist?

[Veit D. (devil-elec)]

Hallo,

gute Frage. Ich weiß nicht wo das herkommen könnte oder ob das nur ein 
Meßfehler ist. Ich habe den Tastkopf samt Massefeder so gut es geht 
angedrückt. Die Messungen an den Messpunkten sehen allerdings immer so 
aus, auch bei Wiederholungen. Aktuell denke ich der Schaltregler strahlt 
das aus. Was die Filter dann wieder wegnehmen.

[ksdjhf (Gast)]

Veit D. schrieb:
> zum schauen wie die Stufen so wirken

Mehrere (fast) gleiche Stufen hintereinander? Hm. (Mal
davon abgesehen, daß d. Murata Teil nicht nur CLC ist.)

Ich würde an Deiner Stelle:

- Nach dem Gleichrichter ein LC mit hoher (Speicher-)L
  plus halbwegs dickem Elko vorsehen. Ripplereduktion
  und Verbreiterung des Stromflußwinkels.

- [Und optional davor noch eines mit Bead (tauschbar
  durch Saturable Inductor) und kleinem Kerko, evtl.
  sogar noch ganz links Snubber dazu/weg versuchen,
  die verschiedensten Einflußmöglichkeiten benutzen,
  um die Dioden mal schlicht gedämpft, mal nahezu
  oder ganz ZV oder ZC turn on und/oder off...]

- Dann nach dem Traco kein Murata, CMC schon, aber
  gleich nach dem Traco, und mal versuchen, wie es
  sich auswirkt, über die CMC die "X"-Cs überkreuz
  (also wirklich quer darüber, oben davor, und unten
  dahinter - und umgekehrt), sowie zusätzlich auch
  "normal" positionierte, jeweils verglichen mit
  "X"-Cs nur "normal" positioniert.
  (GLeichtaktstörungen: Filterwirkung vorh./gut?)

- Statt des Murata mal sowohl in der Zu- als auch
  Rückleitung je eine Speicher-L, oben und unten
  (mit L-Wert bedeuten kleiner als die L am Eingang
  natürlich, denn ist ja nicht gegen 100Hz-Ripple),
  und mit diesen 2 L ebenso: Mal mit "X"-Cs "normal"
  und/oder überkreuz oder mal ganz weggelassen.
  (Gegentaktstörungen: Filterwirkung vorh./gut?)

Und halt die passenden Meßpunkte (+Shunts einbauen).
Das sollte weit spannendere Ergebnisse bringen.

[Anja (Gast)]

Veit D. schrieb:
> Ich weiß nicht wo das herkommen könnte oder ob das nur ein
> Meßfehler ist.

Du machst eine FFT mit 5-100kHz Abtastrate bei einem DC-DC-Wandler mit 
400-500kHz Taktfrequenz. Da kann nichts vernünftiges angezeigt werden.

Stelle mal erst fest was die höchste Flankensteilheit am Traco ist und 
meß dann nochmal mit Einstellungen daß die FFT das auch mitkriegt.

Gruß Anja

[Veit D. (devil-elec)]

Hallo,

Entschuldigung. Hatte bis jetzt mit FFT noch nichts gemacht.
Habe an der Zeitbasis jeweils so gedreht das nichts verloren geht im 
obigen Signal. Mit den neuen Erkenntnissen ist das am Ausgang alles 
hochfrequentes "Rauschen" im MHz Bereich. Richtig interpretiert? Die 
Frequenzanzeige von MP3 darf nicht ernst nehmen, sie schwankte sehr 
stark trotz Triggerschwertänderung auf untere Spitze.

Ändern sich mit den Erkenntnissen die benötigten Bauteile bzw. 
Reihenfolge?

[Veit D. (devil-elec)]

Hallo,

darf ich noch eine Antwort auf Grund der neuen Messungen erwarten oder 
eher nicht?

[Veit D. (devil-elec)]

Hallo,

ich habe weitergemacht. Am Tracoeingang messe ich noch die 500kHz 
Spikes. Am Ausgang messe ich unbelastet eine saubere Dreieckspannung von 
ca. 1kHz ohne Spikes. Das Ripple sind wenige mV. Belastet geht die 
Dreieckspannung in ein Rauschen über ohne erkennbare Spikes. Es bleibt 
ein Rauschen von wenigen mV bis 1mV übrig. Würde sagen wollen hat sich 
gelohnt.  :-)

Zuerst war L3 eine WE 6 Hole Bead. Auf Platine mit L1 beschriftet.  :-(
https://www.mouser.de/datasheet/2/445/74275143-1720390.pdf

Dann nochmal mit 10µH Spule probiert.
https://www.mouser.de/datasheet/2/54/srn3015-1391515.pdf

Mit der 10µH Spule ist die Rippelhöhe geringfügig schmaler. Ca. 1mV 
bleibt übrig.

Kann ich die murata BNX002-01 noch sinnvoll verbauen?
Bspw. ganz links am Eingang?
Oder lieber ganz weglassen?
Ist das Layout noch Verbesserungswürdig?