Hallo Leute, ich habe eine für mich recht komplexe Frage. Ich hab auf einer DC Spannung einen Rippel von +/-1Vpp, muss diesen aber auf <= 0,1Vpp begrenzen. Heißt das, das der Filter eine Dämpfung von 10 (dB?) aufweisen muss?
Franzi schrieb: > Heißt das, das der Filter eine Dämpfung von 10 (dB?) aufweisen muss? 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...
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.
Beitrag #7102913 wurde von einem Moderator gelöscht.
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.
Wühlhase schrieb: > Die Einheit db ist normalerweise auf Leistung bezogen. Das Dezibel ist genaugenommen keine Einheit, sondern ein einheitenloses Verhältnismaß. Wenn du lustig bist, kannst du auch Längen in dB angeben. Oder Zuckergehalt. Oder beliebiges sonstwas.
Nnnnja...da hast du Recht, eine Einheit ist das nicht.
J. T. schrieb: > Wühlhase schrieb: >> Die Einheit db ist normalerweise auf Leistung bezogen. > > Das Dezibel ist genaugenommen keine Einheit, sondern ein einheitenloses > Verhältnismaß. Wenn du lustig bist, kannst du auch Längen in dB angeben. > Oder Zuckergehalt. Oder beliebiges sonstwas. 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.
Udo S. schrieb: > Will man 1/10 der Spannung braucht man eine Dämpfung von 20dB. So ist es. Ich als Musiker merke mir dann noch 6 dB pro Oktave (also Frequenzverdopplung/-halbierung). Das kan man auch immer wieder mal brauchen... ;-)
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... 😉
Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > ... und die Dämpfung eines Filters nicht ein einziger Zahlenwert ist Habe ich nirgends behauptet. Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > ... 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 man in der Regel für einen/mehrere bekannte(n) Frequenz(eck)wert(e) eine minimale oder maximale Dämpfung erzielen will. Diesen Wert liest man aus dem Diagramm ab, oder man berechnet ihn für einfache Filter näherungsweise.
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Zudem ist diese Diskussion eventuell überhaupt nicht zielführend. der/die TO spricht über DC und Rippel. Also kann man vermuten dass es sich um eine Stromversorgung handelt. Bei der ist der Ripple bei einem konstante Stom (z.B. Nennstrom) eine Sache, eine ganz andere das Verhalten bei sich pulsförmig schnell ändernder Belastung (Digitalschaltungen). Und da kann ein LC Filter die Eigenschaften auch verschlechtern. Falls also "Franzi (Gast)" KEIN Troll ist sollte er/sie ganz schnell ihr Problem präzisieren, ansonsten hilft ihr diese Diskussion hier keinen Deut weiter.
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 :-/
Franzi schrieb: > Oder anders gefragt, wie wird so ein Filter dimensioniert? Da kontert man am besten mit der Frage: wofür? Was soll da gefiltert werden? Was ist die Quelle, was die Last?
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.
Sind denn die 100kHz wirklich ein Problem für die Radaranlage - die ja auf wesentlich höheren Frequenzen arbeitet?
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.
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13 KB
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: > Wir können leider nur gegen die uns auferlegte Vorgabe des Betreibers > testen. Also entsprechende EMV-Standards?
...gerade erst gesehen. Grob überschlagen, DC mit 100 kHz Ripple, LC-Filter: Scheinwiderstand einer Spule bei 100 kHz ausrechnen (100 µH, 1 mH, 10 mH). Dann den Scheinwiderstand eines Kondensators (1nF, 10nF ... 10µF). Die Abschwächung (Dämpfung) entspricht dem Teilerverhältnis des großen XL zum kleinen XC. Das gibt schonmal Anhaltspunkte zur Dimensionierung.
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.
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