Forum: Fahrzeugelektronik Signalquelle für KFZ-Spannung gesucht


von Jürgen (derkleinemuck)


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Es wird immer wieder diskutiert, wie verdreckt die Spannungsversorgung 
im Auto ist. Ich würde gerne prüfen, welche Vorschläge wirklich was 
bringen und worauf man verzichten kann. Allerdings braucht es dafür 
natürlich einer Spannungsquelle mit den ganzen STörungen und ich hole 
mir so ungern ein Auto in die Bude. Gibt es eine billige Möglichkeit 
das zu simulieren?

: Verschoben durch Moderator
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Jürgen schrieb:
> wie verdreckt die Spannungsversorgung im Auto ist.

In einigen Autos wird die wirklich mit der Zeit schmutzig. In der Regel 
ist das nur im Motorraum so. Der Dreck kommt meistens durch die Kühlluft 
oder einen Sprung in der unteren Verkleidung (Verbrennner und EAuto). 
Also einfach mal aufbocken das Auto und gründlich unten schauen. Die 
Leitungen kann man reinigen und dann mit pflegenden Silikonöl 
Vaselinezusatz noch mal drüber.
Das läßt sich nicht mit einer Signalquelle simulieren.

von Michael B. (laberkopp)


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: Bearbeitet durch User
von Achim M. (minifloat)


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In der de.sci.dse FAQ gibt es ein Kapitel über KFZ-Netzteile...
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.24.1 ... als 
Startpunkt.

Michael B. schrieb:
> Jürgen schrieb:
>> Gibt es eine billige Möglichkeit das zu simulieren?
>
> Nein.
> KFZ Hersteller verwenden ein steuerbares Leistungs-Labornetzteil.

Auch die Zulieferer von elektr(on)ischen Komponenten testen das vor der 
Fahrzeug-Integration (die die OEMs inzwischen auch anfangen 
auszulagern).

Ein Idiotentest, glaube aus dem Fingers-Welt-Forum, war den KL30 mal 
über eine Gewindestange zu ziehen. Dabei zum DUT parallel auch eine 
resistive Last, damit es gut funkt und somit Störungen und 
Spannungseinbrüche erzeugt. Wenn das deine Schaltung ohne permanentes 
Aufhängen oder Defekt überlebt, hast du gute Chancen, die LV124-Tests zu 
bestehen.

mfg mf

: Bearbeitet durch User
von Jürgen (derkleinemuck)


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Achim M. schrieb:
> In der de.sci.dse FAQ gibt es ein Kapitel über KFZ-Netzteile...
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.24.1 ... als
> Startpunkt.

Und genau so etwas will ich mal nachprüfen

Michael B. schrieb:
> Nein.

Das ist was ich befürchte. Bin kein Profi und will nun auch nicht gleich 
den Gegenwert eines Einfamilienhauses dafür hinlegen. Dachte erher an 
ein Schaltnetzteil aus dem PC, an dem man ein wenig manipuliert oder 
irgend so etwas für den Hobbyisten. Von mir aus auch eine einfache 
Software noch dazu.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Jürgen schrieb:
> ... und ich hole mir so ungern ein Auto in die Bude.

Das würde dir auch wenig nützen. Die Tests sollen deutlich härtere 
Prüfungen darstellen, als es in einem Fahrzeug real vorkommt und alle 
möglichen Szenarien abklopfen, die im realen Fahrzeug nicht unbedingt 
vorhanden sind.
Wer betreibt seine Geräte z.B. mit Wackelkontakten im Stecker. Das 
versucht man normalerweise zu vermeiden.

: Bearbeitet durch User
von Jürgen (derkleinemuck)


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Schon klar. Ich will auch keine Prüfungen ersetzen, sondern eben für den 
Hobbybereich der Sache auf den Busch klopfen. Aussagen zu den maximalen 
Spannungen findet man ja in ein paar ISOs (16750 
https://www.lisungroup.com/wp-content/uploads/2019/07/ISO16750-2-2023.pdf, 
7637 https://www.smd.ru/upload/medialibrary/a3d/iso_7637_2.pdf). Habe 
dazu jetzt auch nicht endlos gesucht aber die Normen kann man sich ja 
(kostenlos) besorgen.
Für das wesentliche würde vermutlich ein einfaches Netzteil reichen, daß 
eben (programmgesteuert) ein paar Signalspitzen und etwas Welligkeit 
usw. produziert.
Ein Schaltplan von einem mehr oder weniger aktuellen Motorsteuergerät 
wäre vermutlich auch ein guter Ansatz, um zu sehen, wie die Profis von 
Bosch etc. das angehen. Die kochen ja auch nur mit Wasser und 
Standardbauteilen.

von Rainer W. (rawi)


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Jürgen schrieb:
> Für das wesentliche würde vermutlich ein einfaches Netzteil reichen, daß
> eben (programmgesteuert) ein paar Signalspitzen und etwas Welligkeit
> usw. produziert.

Dem wirst du i.d.R. z.B. kaum -100V-Pulse (ISO 7637 Testpuls 1) 
entlocken können.

von Thomas R. (thomasr)


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Wobei man heutzutage von einer Kappung solcher Dinge durch die 
Zenerdioden in der Lima ausgehen kann. Aber du wirst dir auch keine 
(laufende) Lima auf die Werkbank stellen wollen?

Netznachbildungen sind sauteuer und werden auch laufend weiter 
entwickelt. 1987 mußte ich als Jungingenieur den Gründen für 
Feldausfälle eines Kfz. Gebläselängsreglers nachgehen. Das war damals 
richtig problematisch zumal einzelne Regler schon am Ende des 
Fertigungsbandes defekt waren. Da mußte schon der Anlasser oder 
ähnliches genügend Bumms gehabt haben um den TO3 Transistor zu himmeln.

von Jürgen (derkleinemuck)


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Thomas R. schrieb:
> Aber du wirst dir auch keine
> (laufende) Lima auf die Werkbank stellen wollen?

Würde ich tatsächlich. Aber das ist ja nicht alles. Der Anlasser der 
gegen einen kalten Motor kämpft oder die Zündfunken usw. Da wird es dann 
doch einfacher, den Arbeitsplatz ins Auto zu verlegen :-)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Angehängte Dateien:

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Im Prinzip könnte man so Störsignale in die Zuleitungen einkoppeln.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Gibt es eine billige Möglichkeit das zu simulieren?

Ja, aber nur im Selbstbau. Im Prinzip brauchst du da nur einen 
arbitraeren Signalgenerator der dir deine Kurvenform ausgibt und eine 
potente Endstufe mit einer ausreichenden Bandbreite. Also wenn du so 
willst einen LeistungsOPV mit externen Traensistoren fuer hoehere 
Spannung und Stroemen.
Ich hab sowas schon fuer eine andere Anwendung gemacht. Linear hatte 
dafuer 1-2 Applikationen und LT-Spice ist dein Freund.

Wenn man dafuer zu faul ist muss man seine Geldboerse mehr oder weniger 
tief aufmachen. :-)

Vanye

von Michael B. (laberkopp)


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Rainer W. schrieb:
> Wer betreibt seine Geräte z.B. mit Wackelkontakten im Stecker. Das
> versucht man normalerweise zu vermeiden.

Blöderweise passiert es bei jedem Auto - früher oder später.

Thomas R. schrieb:
> Wobei man heutzutage von einer Kappung solcher Dinge durch die
> Zenerdioden in der Lima ausgehen kann

Natürlich kann man davon nicht ausgehen  weil beim Wackelkontakt auf der 
Leitung eben keine Verbindung zur stützenden Batterie bzw. LiMa hehr 
besteht.

: Bearbeitet durch User
von Jakob L. (jakob)


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Eine denkbare DIY-Schaltung zum Simulieren von Impulsen (sowohl positiv 
als auch negativ) wäre ein normales Labornetzteil mit Entkopplung durch 
einen Widerstand und/oder eine Induktivität so dass man einen Impuls 
einkoppeln kann. Für die Erzeugung des Impulses kann man einen 
Kondensator auf die passende Spannung laden (zweites Netzteil mit 
relativ hohen Vorwiderstand) und dann (gegebenenfalls mit Widerstand und 
Induktivität in Serie je nach gwünschter Pulsform) parallel 
dazuschalten. Zum Zuschalten des Kondensators könnte man entweder ein 
einfaches Relais nehmen (Ok nicht ganz optimal weil die Kontakte 
eventuell prellen und irgendwann verschleißen) oder einen SCR.

Ach ja falls die zu analysierende Schutzschaltung passiv ist (also z.B. 
ein LC-Filter, gegebenenfalls auch nur ein Kondensator mit etwas 
parasitärer Induktivität und Widerstand durch Zuleitung/Sicherung) dann 
kann man auch einen VNA mit einem zusätzlichen Injector wie dem hier 
verwenden:

https://hackaday.com/2024/04/05/a-simple-line-injector-shows-you-the-wonderful-world-of-psrr/

Mit den resultierenden Daten zu Ampltiuden- und Phasengang kann man 
ausrechnen was von den genormten Impulsen am Eingangskondensator der 
Schaltung ankommt (insbesondere bei den schnelleren Pulsen) und das 
Ergebnis mit den Absolute Maximum Ratings der daran hängenden Bauteile 
abgleichen. Aber wirklich ersetzen kann es einen Test mit echten 
Impulsen wahrscheinlich doch nicht, in der Praxis hat eine 
Schutzschaltung ja meist doch irgendwelche Dioden (Verpolungsschutz 
und/oder Suppressordioden) und die kann man nur mit echten Impulsen aber 
nicht mit dem Kleinsignalverhalten im Frequenzbereich prüfen.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Mit den resultierenden Daten zu Ampltiuden- und Phasengang kann man
> ausrechnen was von den genormten Impulsen am Eingangskondensator der

Das ist eine interessante Idee, aber es waere wohl einfacher das ganze 
schnell in LT-Spice zu kloeppeln.
Allerdings wohl auch nutzlos. In der Praxis sieht du dann halt noch wie 
der kleine Lichtblitz im Layout ueberspringt weil du an irgendwas nicht 
gedacht hast.

Vanye

von Michael B. (laberkopp)


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Vanye R. schrieb:
> Allerdings wohl auch nutzlos

Nein.

Ein Spice Simulation ist der Weg den man geht.

von Lu (oszi45)


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Simulation ist nie die ganze Wirklichkeit. Meinen elektronischen Blinker 
habe ich z.B. 3x reklamiert, bis ich herausfand, dass die Zündspule ihre 
böse Abschaltspannung 1x wöchentlich über einen Transistor entladen hat. 
Manches tritt eben nur im Zusammenspiel auf. Durch Resonanz abgebrochene 
Bauelemente sind dann auch noch beliebte Fehler.

von Michael B. (laberkopp)


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Lu schrieb:
> Simulation ist nie die ganze Wirklichkeit.

Egal.

Simulation sagt (mit Auswertung) ob das Teil die Testimpulse überleben 
würde.

Das ist für die Zulassung und Tauglichkeit relevant.

Ob im echten Auto dann weniger oder mehr Störungen vorherrschen, war 
nicht gefragt.

von Michael O. (michael_o)


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Seit auch Autos zur EMV Prüfung müssen, die Calziumbatterien viel 
andpruchsvoller beim Laden sind, die Anlasser ein Getriebe haben und die 
E-Autos DC/DC Wandler mit richtig viel Dampf verwenden, sind die 
Boardnetzte in meinen Autos so sauber wie ein Babypopo. Da zaperlt rein 
gar nichts mehr wie früher. Auch spikes finde ich weder mit der Lupe 
noch mit dem Oszi.

MfG
Michael

von Nils B. (hbquax)


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Gibt es genormte Störungen?

von Michael B. (laberkopp)


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Michael O. schrieb:
> Da zaperlt rein gar nichts mehr wie früher. Auch spikes finde ich weder
> mit der Lupe noch mit dem Oszi.

Natürlich nur so lange, wie im Auto alles fabrikneu in Ordnung ist, also 
so 10 Jahre.

Danach kommen Masseprobleme, Wackelkontakte, ggf. private Umbauten oder 
hingeflickte Reparaturen und es wird wieder lustig.

Aber welchen KFZ Entwickler interessiert schon was mit einem Auto ist 
dass älter als 7 Jahre ist. Da soll der Kunde gefälligst ein Neues 
kaufen.

von Thomas F. (igel)


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Nils B. schrieb:
> Gibt es genormte Störungen?

Keine Lust den Thread zu lesen?

Beitrag "Re: Signalquelle für KFZ-Spannung gesucht"

von Christian M. (likeme)


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Mit einem OPA 549 kommt man total simpel zum Ziel. Zur Not kann man das 
Bauteil noch kaskadieren. Leider schwer günstig verfügbar.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Leider schwer günstig verfügbar.

Tja, wenn man arm ist muss man schlau sein und sich sowas selber bauen. 
.-)

Vanye

von Soul E. (soul_eye)


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Vanye R. schrieb:
> Tja, wenn man arm ist muss man schlau sein und sich sowas selber bauen.

Für die LV124 Pulse ist das letztendlich nur ein Arbiträrgenerator mit 
Vierquadranten-Verstärker. Ein DC-gekoppelter Audio-Verstärker sollte es 
auch tun, wenn er eine externe resistive Grundlast bekommt. Soviel Strom 
wird nicht zurückgespeist, die meiste Zeit liefert er.

Ein Teseq PA 5480 hat Drehstromanschluss und liefert -15 .. +60 V bei 
100 A Dauerstrom und 300 A peak, und das im Frequenzbereich DC 
(Bordspannung) bis 180 kHz.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Für die LV124 Pulse ist das letztendlich nur ein Arbiträrgenerator mit
> Vierquadranten-Verstärker.

Sicher, sagte ich ja schon mal ganz am Anfang. BLoss hat man halt etwas 
andere Anforderungen an Ausgangsspannung und Strom. Wenn man sich also 
keinen LuxusOPV kaufen will dann muss man einen normalen nehmen und den 
mit externen Transistoren pimpen. Linear hatte dazu mal einen nette 
Applikation.

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an18f.pdf

https://www.ti.com/lit/an/snoa600b/snoa600b.pdf

Ausserdem EDN May29 1986 und EDN June 12, 1986

National Semiconductor AN005630 (Op Amp Booster Designs)

> Ein DC-gekoppelter Audio-Verstärker sollte es
> auch tun, wenn er eine externe resistive Grundlast bekommt.

TDA2030 der ja angeblich sowieso noch unter anderem Namen als PowerOP 
verkauft wurde? :) Ich hab sowas vor 10Jahren mal mit einem LA6510 
gemacht, der war damals aber schon alt und ich vermute mal die 10Stk in 
D liegen alle bei mir.
Halt! Sehe gerade, Reichelt hat das Teil noch fuer 3.45Euro. Aber der 
macht auch nur 36V vmax. Ich hab das mal fuer eine andere Anwendung 
gebraucht, Modulation von Testsignalen auf 4-20mA Versorgung.
Was auch helfen kann mal auf die Rueckseite seiner Netzteile zu schauen. 
Mein Hameg HM8142 hat da einen Modulationseingang. Aber ich denke bei 
60V wird das nicht so einfach.
Man koennte vielleicht noch schauen was es bei Kleinanzeigen an 
preiswerten Endstufen fuer 20-30Euro gibt, bei der elektrischen Tanya 
Schaltplan holen und schauen ob sich so ein Teil nicht auf DC umbauen 
laesst. Das sollte auch nicht unmoeglich sein.

Vanye

von Soul E. (soul_eye)


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Mit OpAmps wird das knapp. Ich dachte eher an eine kommerzielle 
Audio-Endstufe mit 500 W class-AB. Die schafft bei 14 V DC ein paar 
Ampere.

Wie geschrieben, der Teseq hat 6 kW Ausgangsleistung. Der schafft auch 
Schiebedächer und Heckklappen.


Den TDA2030 bzw die STM-Version LM388irgendwas haben wir tatsächlich 
schonmal für einen kleinen Pulsgenerator verwendet. Warmstartpuls zum 
Mitnehmen.

: Bearbeitet durch User
von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Ich dachte eher an eine kommerzielle
> Audio-Endstufe mit 500 W class-AB.

Hab ich ja oben auch angedeutet. Aber ich vermute mal das die
DC rausfiltern und selbst wenn nicht, die haben ja bestimmt
eine Schutzschaltung am Ausgang die sofort das Relais abschaltet.

Man wird da also Hand anlegen muessen. Ansonsten ist es aber
sicher einer preiswerte Loesung.

Hm...vielleicht koennte man aus einer alten Yamaha Endstufe
auch ein brauchbares Labornetzteil machen. :-D

Vanye

von Michael B. (laberkopp)


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Christian M. schrieb:
> Mit einem OPA 549 kommt man total simpel zum Ziel. Zur Not kann
> man das Bauteil noch kaskadieren. Leider schwer günstig verfügbar.

Klar, die Anbieter von Testsystem sind alles Abzocker, da steckt nur ein 
kleiner OpAmp drin.

Wie gut dass wir Christian haben, der alle aufklärt dass er nicht den 
kleinsten Schimmer hat.

von Christian M. (likeme)


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Michael B. schrieb:
> Wie gut dass wir Christian haben, der alle aufklärt dass er nicht den
> kleinsten Schimmer hat.

Bei uns in der Firma haben wir diese Leistungs OPA´s kaskadiert um LV124 
Pulse zu boostern. Pro Stück sind 8A möglich.

Laberkopp, ein Name ein Programm.... eigentlich solltest du dich 
Forentroll nennen :-)

von Thomas (thomasm79)


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Also ich würde das Problem "mechanisch" angehen:
Lichtmaschine auf die Werkbank und mit einem Elektromotor antreiben.
Dazu einen Bleiakku (halbwegs günstig, kann ja auch gebraucht sein).
Wenn so etwas notwendig ist, dann einfache eine Zündspule anschließen, 
und sie auf Masse funken lassen. Ich würde eine Zündspule aus dem 
Oldtimerbereich verwenden, und eine Zündkerze in ein Blech, welches an 
Masse angeschlossen ist, einschrauben. Wenn man will, kann man ja auch 
mehrere Zündkerzen verbauen, und einen alten Verteiler mit einem 2. 
Motor drehen lassen, der die Unterbrechung der Zündspule übernimmt. Man 
könnte die Unterbrechung der Zündspule aber auch über ein Relais - 
wieder von einem Arduino gesteuert - veranlassen.
Weiters könnte man einige normale Halogenlämpchen anschließen, die man 
per Relais über einen Arduino ein- und ausschalten lässt.
Also alles Elektrische von einem Auto in eine Kiste oder auf die 
Werkbank packen, nur den Motor eben durch irgendeinen billigen, 
gebrauchten 230V Motor ersetzen. Z.B. einen alten Waschmaschinenmotor, 
etc.  Den könnte man ja auch per Drehzahlregler die Drehzahl ändern 
lassen...
Also ich weiß nicht, wie groß das Budget sein darf, aber vermutlich 
lässt sich so eine Bastel-Simulation um <300€ zusammen stellen, wenn man 
auf Gebrauchtteile zurück greift.
Den Starter zu simulieren, der den kalten Motor startet, würde ich einen 
Starter eine Bremsscheibe drehen lassen, die durch zb. federbelastete 
Bremsklötze gebremst wird. (Wenn die Bremsscheibe bisschen angerostet 
ist, simuliert das auch ein bisschen das unrunde Anlaufen des Motors, 
kannst ihr aber auch einfach eine mit dem Hammer verpassen, dass sie 
unrund läuft.)
Wackelkontakte könnte man durch einen 2. Arduino simulieren, der zb. ein 
PWM Signal erzeugt, oder per Zufallsgenerator irgendwelche Leitungen 
ein- und ausschaltet (wieder Relais, oder Transistoren, wenn einem das 
lieber ist).
Also mir würde da schon was einfallen, wie ich das alles in 2-3 
Euroboxen packen könnte. Die Kosten für so etwas wären überschaubar, nur 
dauert es wahrscheinlich ein bisschen, bis man alles zusammengefummelt 
hat, dass es auch in ein paar Euroboxen hinein passt.
Das wäre halt meine Idee, wie man so etwas halbwegs kostengünstig 
hinbekommen könnte.
Wichtig dabei: Sicherungen nicht vergessen! Auch wenn alles nur 
Simulation ist - ein Kabelbrand etc. ist dann nicht virtuell!  ;)
Auch ein Batterie-Hauptschalter ist sicher von Vorteil, damit man den 
ganzen Krempel auch wirklich stromlos machen kann, und sich den 
"Schlüssel" dafür nachts unter's Kopfkissen legen kann, damit man 
beruhigt schlafen kann.
Also fast alles bekommt man auch auf einem Schrottplatz für kleines 
Geld, und von Fahrzeugelektrik scheinst du ja genug zu verstehen, um es 
dir anzuschließen.
Auch einen Wischermotor könnte man zb. noch in's Programm nehmen, den 
man irgendwie abbremst.
Vermutlich ist es mühsam, wenn man alles per Hand ein- und ausschaltet, 
und eigentlich braucht man das ganze nur zum Testen von anderer 
Elektronik, aber da würde ich eben Arduinos etc. einsetzen, um "ein 
Programm zu fahren".
L.G. - vielleicht hilft meine Idee ja. Sonst stelle ich hier immer nur 
Fragen... Würde mich jedenfalls freuen, wenn ich auch mal jemandem hier 
in diesem Forum helfen kann.
edit: Um das ganze "zu würzen", kann man ja noch irgendwo ein paar 
Spulen und Kondensatoren anhängen. Nur eben immer daran denken, die 
Arduinos galvanisch von der Simulation zu trennen!
Ach... Und ein billiges Batterieladegerät zum Laden des Akkus schleift 
auch wunderschön Phase mit 50Hz in das System ein...

: Bearbeitet durch User
von B. (overdrive)


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Thomas schrieb:
> ich würde das Problem "mechanisch" angehen

Ich auch, denn "echter" geht´s nicht.

von H. H. (hhinz)


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Professor Lucifer Gorgonzola Butts

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