Berechnung Netzfilter erste Harmonische

[Ralf H. (Gast)]

Hallo,

ich bin gerade dabei für ein kleines Projekt einen kleinen Netzfilter zu 
entwerfen. Ich möchte meinen auf den Filter und Gleichrichter folgenden 
Sperrwandler mit UCC2813 bei 100 kHz betreiben. Ich verstehe nicht, wie 
es nach Rechnung passieren kann dass dier erste Harmonische bei 80 % der 
Taktfrequenz liegt.

Da kann doch keine Frequenz rübergespiegelt werden oder ähnliches?
Was mache ich falsch oder was bedenke ich nicht?


Die nötigen Formeln habe ich aus einer Application-Note von Wuerth.

https://www.we-online.de/katalog/media/o108996v410%20AppNotes_ANP015_NetzfilterDieLetzteHuerdeImSchaltnetzteil_DE.pdf

Daraus habe ich ein Python-Skript erstellt.
Bei 20 % DutyCycle stimmen die Werte genau mit der Application-Note von 
Wuerth überein.
Der untere Teil ist bei einem DutyCycle von 40 % mit angeblicher ersten 
Harmonischen bei etwa 80 kHz.




Einen schönen Feiertag euch allen
Ralf

[Robert M. (r0bm)]

Ralf H. schrieb:
> Ich verstehe nicht, wie
> es nach Rechnung passieren kann dass dier erste Harmonische bei 80 % der
> Taktfrequenz liegt.

Du berechnest die 1. Eckfrequenz der Hüllkurve der Amplitudendichte. Die 
1. Harmonische (Grundwelle) ist und bleibt weiterhin unverändert bei 
100kHz. Mit höherem Tastgrad wird das Störspektrum "gutmütiger" und die 
1. Eckfrequenz fällt unterhalb der Schaltfrequenz von 100kHz.

[Ralf H. (Gast)]

verstehe, habe es falsch aufgefasst.

Eine kleine Frage hab ich noch:

Und zwar in Formel 6, hab das Bild mal angehängt, taucht im Nenner die 
Zahl 50 auf. Wenn ich eine Einheitenkontrolle mache, geht das ganze nur 
zu 1, wenn es sich um 50 Ohm handelt.

Woher kommen diese 50 Ohm?

Das Stromnetz hat ja keine Impedanz von 50 Ohm, allerdings deren 
Netznachbildung.

Ist die Rechnung so wirklich gültig?

[Robert M. (r0bm)]

Ralf H. schrieb:
> Woher kommen diese 50 Ohm?
>
> Das Stromnetz hat ja keine Impedanz von 50 Ohm, allerdings deren
> Netznachbildung.

Ja, es handelt sich um die Impedanz der Netznachbildung (hauptsächlich 
der 50 Ohm Eingangswiderstand des Messempfängers).

Der Strom fließt über eine Koppelkapazität zum PE-Leiter, am Eingang des 
SNT über eine weitere Koppelkapazität zurück auf den L bzw- N-Leiter und 
danach durch den 50 Ohm Eingangswiderstand des Messempfängers.

Angenommen die Gesamtkoppelkapazität sei 20pF, welche in Reihe mit den 
50 Ohm des Messempfängers liegt, treibt eine 130V Quelle (Amplitude der 
1. Harmonischen) einen Gleichtaktstrom mit einer Amplitude von 2,6mA 
durch diese Reihenschaltung.

Ein kleines Problem sehe ich im darauffolgenden Abschnitt:

Gemessen wird die Funkstörspannung mittels einer Netznachbildung und einem EMV-Messempfänger. Durch die Parallelschaltung der 50 Ω Eingangsimpedanz des EMV-Messempfängers und der 50 Ω Ausgangsimpedanz der Netznachbildung ergibt sich eine Gesamtimpedanz „Z“ von 25 Ω.

Die Netznachbildung hat keine 50 Ohm Ausgangsimpedanz, sondern stellt 
eine Reihenschaltung aus 50 uH + 5 Ohm dar. Der charakteristische 
Impedanzverlauf der Netznachbildung entsteht erst durch den Anschluß 
eines 50 Ohm Messempfängers. Der oben berechnete Gleichtaktstrom Icm = 
2,6mA fließt daher durch ca. 50 Ohm (Gesamtimpedanz = 50 Ohm || (50 uH + 
5 Ohm)), wodurch die Gleichtaktspannung (Funkstörspannung) um 6dB höher 
liegen müsste.