Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DCF77 und Buck Stepdown


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von Alter Schwede (Gast)


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Jetzt hat es mich auch erwischt. Ich habe eine Schaltung mit einem DCF77 
entworfen, die sowohl einen Stecker für direkte 5V Versorgung hat, als 
auch einen Stecker mit 12V, die dann durch einen Buck auf 5V gesenkt 
werden.

Nun ist das Problem klar: Mit den 12V habe ich zu viele Störungen auf 
den 5V. Der Schaltregler (AP62200WU) arbeitet mit 750kHz.

Was kann ich jetzt machen um das noch irgendwie zu korrigieren? Eine 
Ferritperle einsetzen?

Ich benutze als Empfänger das Modul von ELV. Dieses hat einen breiten 
Eingangsspannungsbereich, da es eine Zenerdiode mit Vorwiderstand und 
10uF verbaut hat.

Würde evtl. auch ein Tiefpass vor dem VCC Pin vom DCF77 helfen, mit 
einer Grenzfrequenz < 750kHz? Das wären z.B. 470Ohm + >> 470pF.

: Verschoben durch Moderator
von oszi40 (Gast)


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Ein Filter ist immer die zweitbeste Lösung. Besser wäre ein abgesetzter 
Empfänger oder noch besser eine saubere Spannung.

von Alter Schwede (Gast)


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Der Empfänger ist schon räumlich ca. 20cm abgesetzt. Ich habe vor dem 
Empfänger noch eine Verpolschutzdiode. Diese entspricht ja im leitenden 
Zustand einem gewissen Widerstand oder? Ich habe danach noch einen 4.7uF 
Kondensator. Könnte es reichen diesen durch einen passenden Wert zu 
ersetzen, sodass Kondensator + Diode einen quasi Filter bilden?

von Alter Schwede (Gast)


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Ich habe mal gerechnet. Ich habe an der Diode einen Spannungsabfall von 
0,64V, der Empfänger zieht 3mA, das entspricht einem Widerstand von 
213Ohm.

Wenn ich dann den 4,7uF nach der Diode durch 2nF ersetze habe ich eine 
Grenzfrequenz von 373kHz.

Ich probiere das morgen mal aus!

von Alter Schwede (Gast)


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Nein das kann nichts bringen, denn ein Verkleinern des Kondensators 
erhöht die Grenzfrequenz ...

von Bänz (Gast)


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DCF77 ist bei 77.5 kHz, da musst du den Tiefpassfilter etwas niedriger 
ansetzen.

Eventuell koppelt die Störung auch durch magnetische Streufelder vom 
Schaltregler in die (Ferrit?)Antenne vom DCF77 Modul. Das könnte man 
durch die Ausrichtung des Ferritstabes etwas reduzieren. 
Ferritstabantennen haben in der Stabachse eine Nullstelle.

von Sebastian S. (amateur)


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>Wenn ich dann den 4,7uF nach der Diode durch 2nF ersetze habe ich eine
>Grenzfrequenz von 373kHz.
Mit einem ordentlichen Knoten im Gedankengang könnte das sogar helfen.
Ist der "größere" Kondensator nämlich von mittelprächtiger Qualität, so 
könnte ein kleinerer, aber hochwertigerer, etwas bringen.
Darüber hinaus: Vergiss es!

von Alter Schwede (Gast)


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Bänz schrieb:
> Eventuell koppelt die Störung auch durch magnetische Streufelder vom
> Schaltregler in die (Ferrit?)Antenne vom DCF77 Modul.

Auch noch in 20cm Entfernung?

von Bänz (Gast)


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Alter Schwede schrieb:
> Auch noch in 20cm Entfernung?

Würde ich nicht ausschliessen. Wenn du eine Soundkarte mit 192 kHz 
Samplingrate hast, kannst du diese mal an die Antenne klemmen und das 
Spektrum z.B. mit Spectrum Lab anschauen.

von oszi40 (Gast)


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Ersetze Schaltregler durch Labornetzteil und prüfe ob sich die Situation 
verbessert. Entweder stört der AP62200WU oder die Umgebung?

von Harald W. (wilhelms)


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Alter Schwede schrieb:

>> Eventuell koppelt die Störung auch durch magnetische Streufelder vom
>> Schaltregler in die (Ferrit?)Antenne vom DCF77 Modul.
>
> Auch noch in 20cm Entfernung?

Besser wären eher 2m ond eine echte Siebung durch RC-Glied.
Das eine Diode eine Siebwirkung hat, ist ein Irrglaube.

von foobar (Gast)


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> Ich habe vor dem Empfänger noch eine Verpolschutzdiode. Diese
> entspricht ja im leitenden Zustand einem gewissen Widerstand oder?

Oder!

> Ich habe mal gerechnet. Ich habe an der Diode einen Spannungsabfall von
> 0,64V, der Empfänger zieht 3mA, das entspricht einem Widerstand von
> 213Ohm.

Dann mess noch mal mit 30mA oder 300mA und rechne den "Widerstand" aus 
...

Bei 3mA ist ein Schaltregler eh etwas übertrieben - nimm einen 
beliebigen Linearregler (7805 u.ä.) und du hast Ruhe.

von Schlafloser (Gast)


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foobar schrieb:
> Bei 3mA ist ein Schaltregler eh etwas übertrieben -

Grober Unfug wäre richtig!

von Alter Schwede (Gast)


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Also sollte ich mal die Diode durch einen Widerstand ersetzen? Würde vom 
Format ja ungefähr passen (SMD Leiterplatte).

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Alter Schwede schrieb:
> Ich habe mal gerechnet. Ich habe an der Diode einen Spannungsabfall von
> 0,64V, der Empfänger zieht 3mA, das entspricht einem Widerstand von
> 213Ohm.

Das kann man so nicht rechnen. Dioden verhalten sich nicht wie 
Widerstände. Schau dir mal an, wie sich stark der Strom zwischen 0,6 und 
0,7V ändert. Dann kommst du auf einen völlig anderen Widerstandswert, 
was beweist, dass man das nicht so einfach rechnen kann.

Spendiere dem DCF Empfänger im Zweifelsfall einen eigenen 
Spannungsregler. Und mache ein längere Kabel dran. 20cm reichen nur mit 
viel Glück. 2 Meter wären da schon viel besser.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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>Der Schaltregler (AP62200WU) arbeitet mit 750kHz.

Hallo,


somit entstehen erst Störungen im Spektrum bei etwa der zehnfachen 
Empfangsfrequenz und oberhalb, voraus gesetzt, er hat diese Frequenz 
immer. Diese dürfte die DCF77 Antenne gar nicht aufnehmen können, auch 
aufgrund der MAterialeigenschaften des Ferrritstabes. Die Quelle der 
Störungen muß also eine andere sein, nicht direkt der Takt des 
Schaltwandlers, außer dieser setzt aufgrund der lächerlich geringen 
Stromaufnahme immer wieder aus und landet so im Bereich der 
Antennenfrequenz. Letzteres ist eher wahrscheinlich.

Also mehr belasten oder anderen Wandler/Spannungsreglernehmen, am besten 
einen linearen.
mfG

von Peter D. (peda)


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Alter Schwede schrieb:
> Mit den 12V habe ich zu viele Störungen auf
> den 5V. Der Schaltregler (AP62200WU) arbeitet mit 750kHz.

Wieviel Strom brauchst Du denn auf den 5V?

von Elliot (Gast)


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Christian S. schrieb:
> somit entstehen erst Störungen im Spektrum bei etwa der zehnfachen
> Empfangsfrequenz und oberhalb, voraus gesetzt, er hat diese Frequenz
> immer. Diese dürfte die DCF77 Antenne gar nicht aufnehmen können, auch
> aufgrund der MAterialeigenschaften des Ferrritstabes. Die Quelle der
> Störungen muß also eine andere sein, nicht direkt der Takt des
> Schaltwandlers

Natürlich ist es möglich, daß der DCF-Empfänger durch die 750kHz 
blockiert wird. Selbst wenn mit dem Empfangskreis (Ferritstab + 
Kondensator) o.a. gefiltert wird, ist diese Filterung nicht ideal und 
etwas kommt immer zur Vorstufe durch. Wenn das Fremdsignal groß genug 
ist, wird die Stufe übersteuert und kann das viel kleinere DCF-Signal 
nicht mehr verarbeiten. Das nennt man "zustopfen".

von Alter Schwede (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Wieviel Strom brauchst Du denn auf den 5V?

Max. 1A.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> 20cm reichen nur mit
> viel Glück. 2 Meter wären da schon viel besser.

2 Meter? Wer baut denn 2m große Projekte?

Christian S. schrieb:
> somit entstehen erst Störungen im Spektrum bei etwa der zehnfachen
> Empfangsfrequenz und oberhalb, voraus gesetzt, er hat diese Frequenz
> immer. Diese dürfte die DCF77 Antenne gar nicht aufnehmen können, auch
> aufgrund der MAterialeigenschaften des Ferrritstabes.

Ich habe mal die Spannung gemessen. Dort habe ich eine Störung bei 50kHz 
mit 20mV.

von Michael M. (michaelm)


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Alter Schwede schrieb:
> Nun ist das Problem klar: Mit den 12V habe ich zu viele Störungen auf
> den 5V. Der Schaltregler (AP62200WU) arbeitet mit 750kHz.
.....
> Ich habe mal gerechnet. Ich habe an der Diode einen Spannungsabfall von
> 0,64V, der Empfänger zieht 3mA,

Moin, irgendwo hat das Thema "Energiesparen" ein Ende... ^^ und ist ganz 
schlicht gesagt kontraproduktiv.

> Was kann ich jetzt machen um das noch irgendwie zu korrigieren? Eine
> Ferritperle einsetzen?

Ganz einfach: Schaltregler raus, Linearregler rein.
78L05 + ordentliche Abblockung reicht mit Sicherheit aus.

Die Störungen "müssen" nicht unbedingt auf magnetischem Weg den 
Empfänger erreichen, auch drahtgebunden reicht dem Schaltmüll schon 
aus...
Der 78L05 ist zwar noch kein Wunderding, was Störspannungen am Ausgang 
angeht, aber im Verhältnis zum Schaltregler schon um Längen besser.

Michael

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Alter Schwede schrieb:
> 2 Meter? Wer baut denn 2m große Projekte?

Das war so gemeint, dass der DCF Empfänger als bewegliches Kästchen mit 
einem Kabel abgesetzt wird.

von Georg (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Das war so gemeint, dass der DCF Empfänger als bewegliches Kästchen mit
> einem Kabel abgesetzt wird.

Was auch schon deswegen von Vorteil ist, weil man i.d.R. die 
Ferritantenne ausrichten muss für optimalen Empfang.

Georg

von Karl B. (gustav)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Das war so gemeint, dass der DCF Empfänger als bewegliches Kästchen mit
> einem Kabel abgesetzt wird.

Hi,
Logik und Empfängerbaustein (mit Ferritantenne plus Verstärker/ 
Signalaufbereiter) haben bei mir zwei völlig unabhängige 
Spannungsversorgungen.
Bei Außenmontage (auf dem Dach) wegen Verbindung zur Blitzschutzanlage 
sogar gefordert.
(DCF77 Telegramm wird per Optokoppler übertragen.)

Elliot schrieb:
> Wenn das Fremdsignal groß genug
> ist, wird die Stufe übersteuert und kann das viel kleinere DCF-Signal
> nicht mehr verarbeiten. Das nennt man "zustopfen".

Das Verhalten ist sogar bei professionellen Empfängerbaugruppen bei 
entsprechendem Störpegel normal. Zum Beispiel, wenn gerade eine E-Lok 
anfährt.

ciao
gustav

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,


wenn man hier nach liest,
https://de.elv.com/dcf-empfangsmodul-dcf-2-091610?Gads_Shopping&msclkid=8a517156d40d1cd802d12ee948235974

"Anonym verifizierter Verkauf 31.05.2017
1) Je stabiler die Spannung über C5 ist, und da zählt jedes Millivolt, 
desto besser wird der Empfang. Daher habe ich zwischen Modul UB und GND 
ein RC Glied mit 330Ohm zwischen 3,3V Versorgung und Modul UB und einen 
Elko mit 100MikroFarad eingefügt. Über dieses RC-Glied wird natürlich 
ausschließlich das DCF-2 Modul versorgt.2) Je weiter der 
Ferritantennenstab von störender Elektonik entfernt ist, und da zählt 
jeder Zentimeter, desto besser wird der Empfang. Daher habe ich nach 
einigen Fehlerversuchen beim Kreis-LED-Wecker das DCF-2 Modul in ein 
externes Kunststoffgehäuse gesteckt.Dank dieser beiden Maßnahmen 
synchronisiert sich jetzt der Kreis-LED-Wecker auch bei einer 5V 
Versorgung über ein Schaltnetzteil in Linz Österreich und auch bei Tag 
drinnen in der Wohnung binnen 2 Minuten auf das DCF-77 Signal auf und 
stellt sich damit seine Uhrzeit automatisch ein."


fällt auf, daß anscheinend schon mal jemand nicht ganz leicht in den 
Genuß der gewünschten Funktionalität kommen konnte. Es besteht noch die 
Möglichkeit, daß die Ferritantenne nicht ganz die optimale Abstimmung ab 
Werk hat. Eine Feintrimmung des Kondensators oder des Abstandes der 
Spule zum Stabende kann eventuell das Nutzsignal stärker bringen.

Die käuflichen billig-Funkwecker empfangen in aller Regel 
außerordentlich gut, auch neben PC und Schaltnetzteilen, allerdings 
batteriegespeist. ICh habe da einen am 5V Steckernetzteil dran im 
Dauerbetrieb zur Versorgung einer selbstgebauten Funkuhr. Da kann ich 
genau beobachten, ob Empfang da ist oder ob er aufgrund der Wetterlage 
gestört ist. Bei Störug läuft die Selbstgebaute dann eben frei mit Quarz 
wie es ihr beliebt.


Da Elliot, der werte Gast mich gerne zitiert oder noch lieber 
widerspricht, kann er hier wieder die Angriffsfläche nutzen. Ich lehne 
mich zurück und genieße...


mfG

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Stabile Stromversorgung ist auf jeden Fall sehr wichtig.

Christian S. schrieb:
> Die käuflichen billig-Funkwecker empfangen in aller Regel
> außerordentlich gut

Irgendwas machen die anders. Der Batteriebetrieb alleine kann es nicht 
sein, das habe ich nämlich schon mit zwei unterschiedlichen Modulen 
probiert.

von xxx (Gast)


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Schlafloser schrieb:
> foobar schrieb:
>> Bei 3mA ist ein Schaltregler eh etwas übertrieben -
>
> Grober Unfug wäre richtig!

Hier und zu diesem Zweck - volle Zustimmung.

Und dann noch einen für 2A Ausgang?

Gut, dieser spezielle Regler hat auch bei 3mA noch
hohen Wirkungsgrad ("Constant ON Time" sei dank).


Nur (hier offenbar alle 50kHz...) alle Schaltjahre
wird - zwangsläufig - halt doch mal was "getan".

Und zwar mit integrierten Fets für 2A Ausgang...

Diese hohe Effizienz bei geringer Last ist umgekehrt
angedacht, wie Du sie interpretiert hast: Als "AUCH".


(Was Du hier eigentlich verwenden könntest/solltest,
wurde Dir praktisch in allen Variationen angeraten.)

von xxx (Gast)


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xxx schrieb:
> alle 50kHz...

Verzeihung, richtig ist "alle 1/50kHz".

von MiWi (Gast)


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Alter Schwede schrieb:
> Ich habe mal gerechnet. Ich habe an der Diode einen Spannungsabfall von
> 0,64V, der Empfänger zieht 3mA, das entspricht einem Widerstand von
> 213Ohm.
>

Wenn Du da einen vollkommen unausgelasteten Schaltregler hast wird der 
im Pulspackerl-Modus sein... also alle paar ms ein Paket mit 
750kHz-Pulsen.

diese Pulspackerl können durchaus in dem Frequenzbereich stören in dem 
Dein Empfänger empfindlich ist.

Eventuell hilft es die magn. Kopplung zu verringern, also die 
Spulenebenen zu verändern oder ein Eisenblech/Feritt/was immer in der 
Bastelkiste herumliegt/ testweise um den Schaltregler - und da vor allem 
um die Speicherdrossel - zu pappen.

Ich würd den Schaltregler durch einen Linearen ersetzen. Wenn das nicht 
mehr geht den Laststrom soweit erhöhen  das der Schaltregler 
kontinuierlich arbeitet und damit keine "Unterwellen" mehr 
verursacht....

Oszi dranklemmen und schauen.

von Wolfgang (Gast)


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foobar schrieb:
> Bei 3mA ist ein Schaltregler eh etwas übertrieben - nimm einen
> beliebigen Linearregler (7805 u.ä.) und du hast Ruhe.

Selbst ein LP2950CZ−5.0 im TO-92 oder ein besonders sparsamer MCP1703 
würden die Verlustleistung von gut etwas über 20mW "gerade noch so" 
wegstecken.

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