Wie LC-Dämpfung berechnen? So vielleicht?

So einfach ist das nicht. Ein klassischer Tiefpassfilter dämpft in 
Abhängigkeit von der Frequenz, also nicht pauschal um X dB.

10 dB entspricht einem Leistungsverhältnis von einem Faktor 10 und einem 
Spannungsverhältnis von Wurzel(10).

Für das, was du wirklich brauchst, sind ganz andere Angaben 
erforderlich.

Lothar M. schrieb:
> Das kommt ein wenig auf die Spektralverteilung des Ripples an. Denn
> diese überschlägige Formel gilt natürlich nur für sinusförmigen
> "Ripple". Ripple hat aber normalerweise Oberwellen, die natürlich
> stärker gedämpft werden...

Ah okay. Das Schmutz-Signal hat ~100kHz und vielfaches davon. Dann würde 
ich die Grenzfrequenz auf 100kHz (?) auslegen und hoffen, das es dich 
harmonischen mit dämpft?

Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> 10 dB entspricht einem Leistungsverhältnis von einem Faktor 10 und einem
> Spannungsverhältnis von Wurzel(10).

Ist denn das Spannungsverhältnis das, was ich dachte? Also das 
Verhältnis von Uist(1Vpp) zu Usoll(0,1Vpp)?

Franzi schrieb:
> die Grenzfrequenz auf 100kHz (?) auslegen und hoffen, das es dich
> harmonischen mit dämpft?
Mal unabhängig davon, dass du in der Praxis noch mehr als nur die 
Dimensionierung eines LC-Filters falsch machen kannst:

Es würden hauptsächlich die Harmonischen bedämpft. Zu erwarten ist, 
dass auch eine höhere Grenzfrequenz gewählt werden kann, vielleicht so 
hoch, dass die Grundwelle praktisch ungedämpft durchkommt. Denn wenn du 
von 1Vpp schreibst, kann das gut bedeuten, dass fast gar keine 
Grundwelle im Signal vorhanden ist und nur sehr hochfrequente 
Harmonische die störenden Überlagerungen bilden. Es kann aber auch 
umgekehrt sein.

Franzi schrieb:
> Ist denn das Spannungsverhältnis das, was ich dachte? Also das
> Verhältnis von Uist(1Vpp) zu Usoll(0,1Vpp)?
So einfach ist das nicht mit der dB-Rechnung. dB basiert auf dem 
Verhältnis Leistungen, bei denen auch häufig definierte Spannungs- und 
Stromverhältnisse vorliegen. In deinem Fall kann man zwar bestimmen, um 
wieviel dB der Filter die Störung schlussendlich bedämpft hat - aber das 
hat nichts mit den Spitzenwerten zu tun.

Franzi schrieb:
> Verhältnis von Uist(1Vpp) zu Usoll(0,1Vpp)?

Ja, aber wie gesagt: Die Einheit db ist normalerweise auf Leistung 
bezogen.


Franzi schrieb:
> Ah okay. Das Schmutz-Signal hat ~100kHz und vielfaches davon. Dann würde
> ich die Grenzfrequenz auf 100kHz (?) auslegen und hoffen, das es dich
> harmonischen mit dämpft?

Du willst eher auf 10kHz filtern, sonst rutscht die Schmutz-Oberwelle 
doch glatt durch. Vielleicht reichen auch 12kHz oder so.

Wenn es um Leistung geht: Beachte den Sättigungsstrom der Drosseln.

Nnnnja...da hast du Recht, eine Einheit ist das nicht.

Udo S. schrieb:
> Wobei bei der Dämpfung eines Filters in der Elektrotechnik die Angabe
> nach bestehenden Konventionen auf die Leistung bezogen ist.
> Will man 1/10 der Spannung braucht man eine Dämpfung von 20dB.
... und die Dämpfung eines Filters nicht ein einziger Zahlenwert ist, 
sondern aus einem kompletten Frequenzgang besteht (wobei ein 
Frequenzgang wiederum aus einem Amplituden- und einem Phasengang 
besteht, bei dem aber für die frequenzabhängige Dämpfung nur der 
Amplitudengang interessiert und bei Frequenzgemischen dann noch der 
Phasengang für das Ausgangssignal eine Rolle spielt).

Lothar M. schrieb:
> Ich als Musiker merke mir dann noch 6 dB pro Oktave
Lothar - wie kann dir das passieren - es sind doch 
6,0205999132796239042747778944899 dB/Oktave... 😉

Udo S. schrieb:
> Habe ich nirgends behauptet.
Entschuldige, wenn ich den Eindruck erweckt habe. Nein, hast das du 
nicht. Aber dem TO wollte ich noch einmal klar machen, dass man nicht 
die Beseitigung von Störungen mit "der" Dämpfung eines Filters vorab 
berechnen kann.

Wühlhase schrieb:
> Ja, aber wie gesagt: Die Einheit db ist normalerweise auf Leistung
> bezogen.

Eine Einheit "db" gibt es nicht. Die Einheit heißt "Bel" und das 
Einheitenzeichen ist das 'B'.
Außerdem ist es eher eine Hilfsmaßeinheit, nämlich ein Operator mit der 
Rechenvorschrift lg(x) für ein Pegelverhältnis. Und solange das Ohmsche 
Gesetz gilt, ist es kein Problem, zwischen Leistung und Spannung hin und 
her zu rechnen.
Um eine Spannung um einen Faktor 10 abzusenken, muss die Leistung einen 
Faktor 100 verringert werden, d.h. um 2B oder 20dB.

Nur so schrieb:
> [..]

Ei, gut daß du das nochmal erwähnt hast. Die Ausführungen von chaoskind, 
Udo, Lothar und Der Zahn der Zeit (🦷⏳) waren da möglicherweise noch zu 
unvollständig, nicht daß der TS da was Wichtiges verpasst was sie 
weiterbringen könnte.

Udo S. schrieb:
> Falls also "Franzi (Gast)" KEIN Troll ist sollte er/sie ganz schnell ihr
> Problem präzisieren, ansonsten hilft ihr diese Diskussion hier keinen
> Deut weiter.

Also ich muss ein mit 24V gespeistes Gerät das durch den EMV-Test 
gefallen ist, "bereinigen". Das Gesamtgerät (ein kleiner 
Blech-Schaltschrank) besteht aus Zukauftzeilen und ist damit als 
Blackbox zu betrachten, da an den einzelnen Geräten nichts verändert 
werden kann ohne deren Garantien zu zerstären. Auch sind einige mit 
schwarzer "Pampe" ausgegossen. Unsere Hoffnung ist jetzt, dem Gerät 
vorweg einen Filter zu verpassen, um den Rippel, den es auf der 
Eingangsseite erzeugt (~1Vpp bei 100kHz "Common Mode" auf der 24V 
Versorgung laut Lohn-Laboraussage) auf <=0,1Vpp zu dämpfen.

Oder anders gefragt, wie wird so ein Filter dimensioniert?
Vielleicht wäre das eingangsseitig schon eine klarere Frage gewesen :-/

Die Quelle ist ein Netzteil von Simens (ITOP PSU200M: 24V/10A Ausgang) 
und die  Last sind verschiedene Sensoren und Aktuatoren in einem eigenen 
kleinen Schaltschrank (~7Anom Aufnahme). An den "Lasten" kann ich leider 
nichts Manipulieren, aber ich kann zwischen Netzteil und Schaltschrank 
ggf. einen Filter einfügen, da diese etwa 0,5m Distanz zueinander haben.

Das Ganze muss recht rauscharm sein, da es auf einem Schiff nahe der 
Radaranlage eingebaut werden muss.

Mark S. schrieb:
> Sind denn die 100kHz wirklich ein Problem für die Radaranlage - die ja
> auf wesentlich höheren Frequenzen arbeitet?

Wir können leider nur gegen die uns auferlegte Vorgabe des Betreibers 
testen.

Hallo,

würde als günste Maßnahme mal (siehe Bild) ausprobieren. Die Werte von R 
und C muste so anpassen wie du es brauchst.

Sonst kannst dir mal das Video anschauen, da spricht der Typ über das 
Thema, evtl hilft es dir ja.

https://www.youtube.com/watch?v=wopmEyZKnYo

Gruß
Michael

Franzi schrieb:
> Oder anders gefragt, wie wird so ein Filter dimensioniert?
> Vielleicht wäre das eingangsseitig schon eine klarere Frage gewesen :-/

Eigentlich nicht schwer:

a) Du weißt ja schonmal, um welchen Faktor du den Ripple dämpfen willst. 
Da du was von Grund- und Oberwelle schriebst gehe ich davon aus, daß 
Fourier dir ein Begriff ist.

b) Zu deinem Filter kennst du den Amplitudengang. Wenn du ihn nicht 
kennst, kannst du ihn z.B. in LTSpice simulieren.

Und dann schiebst du die Knickfrequenz einfach da hin, wo deine zu 
dämpfende Frequenz die passende Dämpfung erfährt.

Es gibt übrigens nicht nur LC-Filter. T- und π-Filter wären vielleicht 
auch einen Blick wert.


Ihr hättet aber besser das Netzteil selber konstruiert (oder 
konstruieren lassen). Wenn ihr einfach die Ausgangsspannung filtert wird 
die Spannung am Ausgang deutlich langsamer eingeregelt was wiederum 
bedeutet, daß ihr gegen andere Auflagen verstoßen könntet.

Franzi schrieb:
> Also ich muss ein mit 24V gespeistes Gerät das durch den EMV-Test
> gefallen ist, "bereinigen".
Dann wurde auch das Störspektrum ermittelt. Dieses Spektrogramm wäre 
eine klare Zielvorgabe, wie groß die Dämpfung des Filters bei welcher 
Frequenz zu sein hat. Das hat nix mit Vpp zu tun.

Es stellt sich allerdings noch die Frage, ob es sich um leitungsgeführte 
Störspannungen oder um Störstrahlung handelt.