Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensatorfragen für Spannungsversorgung und DC-Blocking


von supra111 (Gast)


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Hallo, 2  Fragen zum Thema Kondensator, wäre super wenn ihr mir da 
weiterhelfen könnt:

1) zum Betrieb eines 5v-DC-DC Konverters sollen gemäß Datenblatt am 
Input und Output je ein Kondensator 4uF und 10uF als Bypass geschaltet 
werden (siehe Bild). Frage wäre hier, wenn ich einen Vorwiderstand zur 
Strombegrenzung vorsehe, dann mache ich mir meine Ausgangsspannung 
kaputt, da am Vorwiderstand auch 0,5V anfallen. Kann ich mir den hier 
sparen bei diesen C-Werten? Spannungsquelle ist 1A USB Netzteil.

Weiterhin habe ich noch 2 Induktivitäten die ich zur weiteren 
Ripple-Reduktion in Reihe schalten würde am Eingang einmal 0,1Ohm 0,1mH 
und einmal 0Ohm mit Aufschrift 22R5 (kann mein Komponententester nicht 
bestimmen).


2) es gibt eine nicht ganz kurze (10cm) Verbindung zwischen Audioquelle 
(DSP) und Verstärker. Die Ausgangsimpedanz am DSP kenne ich nicht, die 
Eingangsimpedanz am Verstärker sind 33kOhm. Wenn die Audioquelle 
(Bluetoothmodul) auf Standby-geht, höre ich immer wie der Offset kommt 
und geht, dieses möchte ich herausfiltern. Deshalb würde ich einen 
DC-Block zwischen schalten, also Hochpass ab 30 Hz zB. Nun kann ich ja 
für 33kOhm Eingangsimpedanz den Kondensator ausrechnen, jedoch sind am 
DSP und Verstärker ja auch schon Decoupling Kondensatoren vorhanden. Wie 
lege ich also meine Zusatz Offset-Blockade aus?

von Helge (Gast)


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Anordnung L-C-DC/DC-C-L-C. C je 4.7uF. Die niederohmige Drossel fürn 
Ausgang.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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supra111 schrieb:

> 1) zum Betrieb eines 5v-DC-DC Konverters sollen gemäß Datenblatt am
> Input und Output je ein Kondensator 4uF und 10uF als Bypass geschaltet
> werden (siehe Bild).

Ja.

> Frage wäre hier, wenn ich einen Vorwiderstand zur
> Strombegrenzung vorsehe

Wie kommst du auf die Idee mit dem Vorwiderstand? Siehst du in dem 
Schaltplan im Datenblatt einen Vorwiderstand? Die Entkopplungs- 
Kondensatoren müssen direkt am Ein- bzw. Ausgang des DC/DC-Wandlers 
angebracht sein. Nicht nur daß da keine extra Widerstände sein sollen, 
man soll sogar die Leitungen kurz halten, damit deren Widerstand und 
Induktivität nicht die Wirkung der Kondensatoren versaut.

> Weiterhin habe ich noch 2 Induktivitäten die ich zur weiteren
> Ripple-Reduktion in Reihe schalten würde am Eingang einmal 0,1Ohm 0,1mH
> und einmal 0Ohm mit Aufschrift 22R5 (kann mein Komponententester nicht
> bestimmen).

Die Induktivität am Eingang ist optional, die glättet nur etwas die 
(impulsförmige) Stromaufnahme am Eingang. Ein LC-Filter am Ausgang 
kannst du nachschalten, aber erst nach dem obligatorischen 
Abblockkondensator. Und hier gilt natürlich, daß der Ausgangsstrom einen 
Spannungsabfall am DC-Widerstand der Drossel bewirkt, der an der 
Ausgangsspannung hinter dem Filter dann fehlt.

> 2) es gibt eine nicht ganz kurze (10cm) Verbindung zwischen Audioquelle
> (DSP) und Verstärker. Die Ausgangsimpedanz am DSP kenne ich nicht, die
> Eingangsimpedanz am Verstärker sind 33kOhm.

Für Audio sind 10cm kurz. Und die Ausgangsimpedanz des DSP ist mit 
Sicherheit um Zehnerpotenzen niedriger als die 33K Eingangsimpedanz des 
Verstärkers.

> Wenn die Audioquelle
> (Bluetoothmodul) auf Standby-geht, höre ich immer wie der Offset kommt
> und geht, dieses möchte ich herausfiltern. Deshalb würde ich einen
> DC-Block zwischen schalten, also Hochpass ab 30 Hz zB.

So einen Hochpaß hat dein Verstärker bereits eingebaut. Das was du 
hörst, ist das, was nach dem Hochpaß übrig bleibt. Mit einem weiteren 
Hochpaß wird das nicht besser. Nur das Audio-Signal wird schlechter.

Man würde da eher beim BT-Modul ansetzen müssen. Oder man trennt das 
Signal nach dem BT-Modul bevor man es in Standby schickt und verbindet 
es erst eine gewisse Zeit nach dem Aufwachen, wenn sich der DC-Offset 
eingepegelt hat.

von supra111 (Gast)


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Vielen Dank für die Erläuterungen.

Helge schrieb:
> Anordnung L-C-DC/DC-C-L-C. C je 4.7uF. Die niederohmige Drossel fürn
> Ausgang.

In Ordnung, das werde ich dann so aufbauen, dass die beiden Drosseln 
nicht direkt nebeneinander auf der Platine sind. Damit Ein- und Ausgang 
des DCDC getrennt bleiben.

Axel S. schrieb:
> Wie kommst du auf die Idee mit dem Vorwiderstand?

Vorwiderstand wollte ich einbauen, um den Einschaltstrom zu begrenzen. 
Aber das ist bei 10uF wohl nicht erforderlich, wie du gemeint hast. 
Nehme an der DCDC hat auch einen Innenwiderstand der ausreicht.

Axel S. schrieb:
> man soll sogar die Leitungen kurz halten, damit deren Widerstand und
> Induktivität nicht die Wirkung der Kondensatoren versaut.

Ok. Ich würde die Leitung zwischen Ausgang DCDC und Eingang Verbraucher 
dann minimieren, damit hier keine Störungen auftreten, dafür wäre aber 
die Zuleitung DCDC länger. Wäre das sinnvoll?

Axel S. schrieb:
> Man würde da eher beim BT-Modul ansetzen müssen. Oder man trennt das
> Signal nach dem BT-Modul bevor man es in Standby schickt und verbindet
> es erst eine gewisse Zeit nach dem Aufwachen, wenn sich der DC-Offset
> eingepegelt hat.

Wenn es nur beim Einschalten und Ausschalten wäre, würde es mir egal 
sein. Was mich stört ist, dass zB beim Abspielen von Youtube über 
Bluetooth zwischen jedem Titel das Signal kurzzeitig abgeschaltet wird 
und somit immer wieder der DC einpegelt. Vielleicht kann ich es irgendwo 
ändern, dass es nicht in Energiesparmodus geht. Aber danke für 
Erklärung, dann kann ich den zusätzl. DC-Block vergessen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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supra111 schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> man soll sogar die Leitungen kurz halten, damit deren Widerstand und
>> Induktivität nicht die Wirkung der Kondensatoren versaut.
>
> Ok. Ich würde die Leitung zwischen Ausgang DCDC und Eingang Verbraucher
> dann minimieren, damit hier keine Störungen auftreten, dafür wäre aber
> die Zuleitung DCDC länger. Wäre das sinnvoll?

Nochmal: es geht um die Länge der Leitung zwischen dem DC/DC-Wandler und 
dem externen Kondensator. Wie lang dann die Leitungen zur Versorgung 
bzw. zum Verbraucher sind, ist nochmal eine andere Frage.

Der Strom auf der Eingangsseite des DC/DC-Wandlers ist auf jeden Fall 
pulsförmig. Deswegen empfiehlt der Hersteller eine extra 
Glättungsdrossel für den Fall, daß du dort eine lange Leitung hast 
und/oder Befürchtungen wegen abgestrahlter Störungen hast.

Wie der Strom auf der Ausgangsseite aussieht, hängt von deinem 
Verbraucher ab. Das kann der Hersteller nicht wissen, folglich auch 
keine Empfehlung abgeben.

von Supra 111 (Gast)


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Habe die Schaltung heute aufgebaut siehe Bild. Es funktioniert 
einwandfrei. Danke.
Leichte Störgeräusche vom Bluetooth Modul gibt es noch aber die kommen 
über die Signal Masse. Das habe ich jetzt feststellen können.

Vielleicht schaue ich mir das nochmal mit dem einfachen Taschen 
Oszilloskop an.

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