Hallo! Wir wollen einen DC/DC Converter in einer stationären Anwendung integrieren und haben die abgestrahlte Störaussendung gemessen. Hier die Daten: Eingang: 30..50VDC Ausgang 24VDC Last sowie 3,3V und 12VDC (Signal) Alugehäuse Testbedingungen: 36V Batterieversorgung, 2 Ohm Leistungswiderstand am Ausgang. Ziel: Zertifizierung nach EN 55014 Anbei die Messkurven aus einem EMV-Labor. Die grüne Kurve ist vom 'ungestörten' Raum. Dann ohne und mit Last. Wir kommen bei verschiedenen Frequenzen sehr nah an die Normgrenze. Wir haben die Ein- und Ausgangsleitungen in Ferritkernen testweise durchgeführt und konnten leichte Verbesserungen sehen. Nun wollen wir Eingang- und Ausgangfilter (Kondensator + Ferrit Beads) an den vier Anschlüssen einbauen und jeweils die Auswirkung testen. Frage 1: ist die Störungskurve unter Null-Last normal (nur Step-down Converter für 3,3 und 12V aktiv)? Frage 2: wie legt man den Filter aus? und welche Werte für die Kapazitäten würdet ihr einbauen? danke vorab!
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Hi, Würth Elektronik hatte mal ein super Webinar dazu, aber leider finde ich es nicht mehr. Auf deren Seite findet man aber noch die Application Note 005 dazu: https://www.we-online.com/de/support/wissen/application-notes?d=anp005-emv-filter-fur-dcdc-schaltregler Vielleicht hilft das etwas.
Ben schrieb: > Wir kommen bei verschiedenen Frequenzen sehr nah an die Normgrenze. Bis auf den 200MHz Peak sind doch überall >10dB Abstand. Wie gut soll es werden? Im betroffenen Frequenzbereich können sich zwei wertegleiche Kondensatoren verschiedener Bauart unterschiedlich verhalten. Auch einige mm Leiterbahn können alles ändern. Da hilft nur ausprobieren. Wenn Zu- und Ableitung schon gefiltert sind, bringt wahrscheinlich nur ein geschlossenes Metallgehäuse mit Durchführungskondensatoren eine deutliche Verbesserung gegen Abstrahlung.
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Sieht für mich auch durchaus normal aus. Die Störungen sind vmtl Gleichtaktstörungen, in dem Fall sind die üblichen CLC-Filter eher wirkungslos. Ich würde mal die Sekundärleitungen bündeln und durch einen gemeinsamen Dämpfungsferrit (Klappferrit) mit möglichst hoher Impedanz ziehen.
Anstatt Ferrite und Filter reinzuwerfen, wäre es lohnenswert, herauszufinden wo die Emissionen entstehen und da entgegenzuwirken, sofern die Schaltung noch angepasst werden kann.
Erstmal solltest du identifizieren was für Störungen es sind. Differential oder Common Mode oder ein Spektrum aus beidem, meistens dominiert eins von beidem. Bei Schaltapplikationen wie deinem Wandler sind es i.d.R. common mode Störungen. Hier hilft meistens eine entsprechend dimensionierte Common Mode Choke. Es gibt sehr gute Application notes von coilcraft und wie schon erwähnt von WE.
Wird das durch die Anschlußleitungen abgestrahlt, oder durch die Platine selbst? Nur wenn es durch die Kabel abgestrahlt wird, wird ein Filter an den Anschlüssen etwas bringen. Für meinen Geschmack ist das schon etwas viel Pegel ohne Last, ist aber noch ok. Unter Last klingelt wohl einer der FETs im DC/DC, das kann schon mal bei 200 MHz und mehr sichtbar sein. Das kann z.B. am Layout liegen, an ungünstig gewähltem FET und lässt sich mit einem Snubber zumindest verbessern. Außerdem scheint die Schaltfrequenz sichtbar zu sein. Wie sehen denn die leitungsgeführten Aussendungen aus? Ist da auch die Schaltfrequenz deutlich sichtbar?
Res schrieb: > Anstatt Ferrite und Filter reinzuwerfen, wäre es lohnenswert, > herauszufinden wo die Emissionen entstehen und da entgegenzuwirken, > sofern die Schaltung noch angepasst werden kann. Und, hast Du das schon mal erfolgreich durch gespielt?
Danke schonmal für die Reaktionen! Wolf17 schrieb: > Bis auf den 200MHz Peak sind doch überall >10dB Abstand. Wie gut soll es > werden? ja aber das ist auch nur ein punktueller Test. Das Gerät wird später im EMV-Raum 360° gedreht, und da will ich etwas Reserve >15dB haben. Wolf17 schrieb: > ein geschlossenes Metallgehäuse mit Durchführungskondensatoren was ist mit Durchführungskondensatoren gemeint? Link? Vorname N. schrieb: > Hier hilft meistens eine entsprechend dimensionierte Common Mode Choke. ich bevorzuge aufgrund des niedrigen DC-Widerstands ein Ferrit Bead als eine Drossel. In der Anwendung geht der Strom bis 14A und ich möchte keine unnötigen Abwärme produzieren. Konkret überlege ich 710-74279392 von WE einzusetzen. Omega G. schrieb: > Wird das durch die Anschlußleitungen abgestrahlt, oder durch die Platine > selbst? Wahrscheinlich durch die Leitungen. Wir haben das Gehäuse im geöffneten Zustand gemessen und keine nennenswerten anderen Spikes gemessen Omega G. schrieb: > Unter Last klingelt wohl einer der FETs im DC/DC, das kann schon mal bei > 200 MHz und mehr sichtbar sein. Das kann z.B. am Layout liegen, an > ungünstig gewähltem FET und lässt sich mit einem Snubber zumindest > verbessern. > Außerdem scheint die Schaltfrequenz sichtbar zu sein. > > Wie sehen denn die leitungsgeführten Aussendungen aus? Ist da auch die > Schaltfrequenz deutlich sichtbar? ich glaube nicht. Wir haben separat die Spannung am Schalt-FET gemessen. Verlauf angehängt und sieht für mich ohne Überschwinger aus. die Schaltfrequenz ist deutlich unter 200MHz. Wir haben keine leitungsgeführten Aussendungen gemessen. Jobst M. schrieb: > Spread Spectrum wird schon genutzt? Nein. wie geht das? Link?
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Ben schrieb: >> ein geschlossenes Metallgehäuse mit Durchführungskondensatoren > was ist mit Durchführungskondensatoren gemeint? Link? https://de.wikipedia.org/wiki/Durchf%C3%BChrungskondensator https://telemeter.info/de/mwdownloads/download/link/id/789 https://stecker-shop.net/epages/27edac8b-bca1-4619-a0d8-f53e62f2ef2c.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/27edac8b-bca1-4619-a0d8-f53e62f2ef2c/Products/09231-50 https://elw-elektronik.com/Produkte/Passive-Bauelemente/Kondensatoren/Durchfuehrungskondensator Man baut die zu untersuchende Baugruppe testweise in ein zugelötetes Weißblechgehäuse mit Durchführungskondensatoren ein. Sind die Peaks im Meßdiagramm dann nicht weg, ist klar, dass die Abstrahlung von den Leitungen ausgeht und nicht direkt von der Baugruppe. Vor den weiteren Messungen ergänzt man vor und hinter den Durchführungen zuerst Ferritperlen, dann kleine Drosseln. Die Resonanzfrequenz der eingesetzten Bauteile muss über der Störfrequenz liegen, sonst haben sie wenig Wirkung.
Ben schrieb: >> Spread Spectrum wird schon genutzt? > Nein. wie geht das? Link? Der Steuerchip jittert die Schaltfrequenz über einen gewissen Bereich, Störpeaks werden "verschmiert" und fallen im Diagramm dadurch niedriger aus. https://de.wikipedia.org/wiki/Spread_Spectrum_Clocking
Wolf17 schrieb: > Die Resonanzfrequenz der eingesetzten Bauteile muss über der > Störfrequenz liegen, sonst haben sie wenig Wirkung. ich dachte, die Resonanzfrequenz des Filters (~Cut-off-Frequenz) soll unterhalb der Störfrequenz (40..200MHz) liegen. es ist doch ein Tiefpass-Filter, oder?
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Ben schrieb: >> Die Resonanzfrequenz der eingesetzten Bauteile muss über der >> Störfrequenz liegen, sonst haben sie wenig Wirkung. > ich dachte, die Resonanzfrequenz des Filters (~Cut-off-Frequenz) soll > unterhalb der Störfrequenz (40..200MHz) liegen. Es geht um die einzelnen Eigenschaften der eingesetzten Bauteile. Eine Spule hat eine bauartabhängige parasitäre innere Kapazität, ein Kondensator eine parasitäre Induktivität. Daraus ergibt sich eine (Resonanz)Frequenz, oberhalb deren die primären Bauteileigenschaften immer schlechter werden. Beitrag "Resonanzfrequenz Kondensatoren berechnen (parasitäre Eigenschaften)" Hat z.B. eine Spule ihre Resonanz bei 20MHz, wird sie bei 100MHz schlechter dämpfen wie bei 10MHz, weil die Störung bei 100MHz schon vermehrt durch die parasitäre Kapazität passiert.
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