Störsignale im Bordnetz

Transkript

1 Leitungsgebundene Störungen Hat die Störquelle unmittelbare leitende Verbindung mit anderen Stromkreisen des Leitungsnetzes, spricht man von galvanischer Kopplung. Kapazitive Kopplung Ist die Störquelle in der Nähe eines Radios, so kann der Empfang auf kapazitivem Wege (elektrisches Feld) quasi " drahtlos " gestört werden. Die Leitungsdrähte einer Störquelle z.b. bilden mit einer parallel verlegten Leitung des Empfängers einen Kondensator. Die hochfrequenten Störungen gelangen so in den Empfänger. 15

2 Was kann am Kfz alles als Störer in Frage kommen? Interne bzw. fahrzeugspezifische Störungen können entstehen durch - das Ein- und Ausschalten von Spulen (allgemein), Elektromagnete, Relais, Elektromotoren (auch Starter) und Lima etc. - Schaltvorgänge allgemein (kurzzeitig hoher Stromfluß) - elektronische Steuergeräte und Module - die Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen über Kabel und Leitungen (Zündung, Elektronikmodule) - Kabelunterbrechungen, hohe Übergangswiderstände (Oxydation) an Steckkontakten. - nachträglich eingebaute Geräte bzw. Komponenten - statische Aufladung Störungen am Kfz können durch externe Einwirkungen verursacht werden durch - die Einstrahlung von elektromagnetischen Wechselfeldern wie z.b. von Sendeanlagen, gleich welcher Art. - Transformatoranlagen, Starkstrom(erd)kabel, Automatische Türöffner (Mikrowellen), Baukräne etc. - Radaranlagen, Fernsehsender Störungen durch elektrische Komponenten am Kfz 5.1 Drehstromgenerator Heutige Drehstromgeneratoren geben bis zu 3000 Watt elektrischer Leistung und mehr ab (220A / 14V). Mit der Drehstrombrückengleichrichtung entsteht eine pulsierende Gleichspannung mit einer drehzahlabhängigen Frequenz von 1 khz bis 15 khz. Diese Frequenz kann ggf. im Autoradio, durch ein mehr oder weniger hohes drehzahlabhängiges Pfeifen wahrgenommen werden. Eine weitere mögliche Fehlerquelle stellt der " Lichtmaschinenregler " dar. 21

3 Kapazität aufweist. Auf Grund des Alters, steigt der Innenwiderstand an. Einen nicht ganz unerheblichen Anteil spielen dabei auch die Batterieklemmen, Masseanschlüsse und Verbindungen (z.b. Generator B+ zur Batterie), welche nach einer gewissen Laufzeit des Fahrzeugs höhere Übergangswiderstände aufweisen können. In 70% der Fälle konnte das Problem durch den Einbau einer neuen bzw. frisch aufgeladenen Batterie beseitigt werden, zusätzliches Überprüfen der Kontakte und Verbindungen vorausgesetzt! Ist die Grundstromversorgung überprüft und das Pfeifen der Lichtmaschine dennoch zu hören, kann die Ursache eine induktive Kopplung (Magnetfeld, Strom) auf benachbarte Leitungen sein. Ist dies der Fall, sollte die Leitungsverlegung zur Störsenke (z.b. Radio, HIFI-Endstufe etc.) überprüft bzw. geändert werden. Stromführende Leitung Signalleitung Eine weitere Möglichkeit besteht darin, entsprechende Filter in die Stromversorgung zum Radio oder der Endstufe einzubauen. Filter sind Schaltungskombinationen aus Kondensatoren und Spulen, vergossen in einem Gehäuse mit 3 Anschlüssen (Eingang-Ausgang-Masse). 24

4 Masse Vorbeischleifkondensator 5.22 Power Cap Kondensatoren Als Power Cap wird ein Kondensator mit einer sehr hohen Kapazität (>1F) bezeichnet, der zur Spannungsstabilisierung im Fahrzeug eingesetzt wird. Bedingt durch den sehr geringen Innenwiderstand von < 1,5 mohm kann der Kondensator den schnellen Stromänderungen (bei Basswiedergabe) schneller folgen als die Batterie. CAR-HiFi-Anlagen haben nicht selten eine Leistung von weit über 500W. Die serienmäßig verbaute Batterie ist dann bei plötzlichen Energie- bzw. Strombedarf überfordert. Beim Einsatz von hochwertigen Basslautsprechern und einen kurzzeitig hohen Strombedarf kann die volle Leistung nicht mehr abgegeben werden, was zwangsläufig zu einer Verschlechterung der Basswidergabe und somit des Klangbildes führt. Um die kurzzeitigen Stromeinbrüche, verursacht von der Batterie, auszugleichen, werden Powercaps zusätzlich parallel zur Stromversorgung der HiFi- Endstufe angeschlossen. Quelle: Audiotec Fischer 28

5 Die Kondensatoren werden in möglichst geringem Abstand zur Endstufe an die Stromversorgungsleitung angeschlossen. Während der Spitzenwerte (Spannung) laden sich die Kondensatoren auf. Bricht die Spannung kurzzeitig durch zu hohe Stromentnahme an der Batterie zusammen, hilft der Kondensator mit einer schnellen Energieabgabe aus. Dadurch können die Spannungseinbrüche auf ein Minimum reduziert werden. Anschluss und Funktion Power Kondensatoren werden möglichst nahe an der Endstufe montiert. 29

6 Die so entstandene Störspannung und die Spannung des Nutzsignals addieren sich und liegen nun am Eingang der Endstufe an. Prinzipdarstellung Beispiel (Ein Audiokanal): 36

7 Oft können die Störgeräusche vom Generator in der Stereoanlage durch das Instandsetzen bzw. reinigen diverser Kontaktstellen auf der Stromversorgungsseite beseitigt werden. Messen der Kontaktwiderstände Wie groß der Widerstand an den einzelnen Kontakten ist, kann mit herkömmlichen Werkstattmitteln wie Voltmeter (Multimeter) und einer Strommesszange herausgemessen werden. Ist der Stromfluß über den Kontakt sehr hoch, kann es zur Erwärmung des Kontaktes kommen. Zu heiß gewordene Kontakte sind ein Indiz dafür, dass der Kontakt einen hohen Kontaktwiderstand aufweist. Die Andruckkraft der Kontakte lässt aufgrund dauerhafter Überhitzung nach, was wiederum zur Folge hat, das der Widerstand und die damit verbundene Erwärmung noch höher wird. Optimale Kontaktübergänge beruhen auf einer Flächenpressung zwischen den beiden Kontaktstellen. Beim nachträglichen Setzen eines Massepunktes muss an der entsprechenden Auflagestelle für den Kabelschuh das Blech absolut blank geschliffen werden bevor dieser festgeschraubt wird. 41

8 Die radiointerne Spannungsversorgung für eine Aktivantenne kann einfach mit dem Voltmeter am Antennenanschluß des Radios überprüft werden. Je nach Hersteller und System (Radio, GPS etc.) können Werte von 5V oder 12V gemessen werden. Prinzipdarstellung einer Stromversorgung für eine aktive Antenne über das Radiogerät Die beiden Kondensatoren C am Antenneneingang des Radios und des Verstärkerausgangs bilden für die Gleichspannung (Versorgungsspannung) eine Barriere, während sie für die hohen Wechselspannungsanteile von der Antenne durchlässig sind. Somit kann keine Gleichspannung auf den Empfänger und auf den Verstärker der aktiven Antenne gelangen. Die beiden Drosseln L verhindern, dass Wechselspannungen, die von der Antenne eingefangen und verstärkt wurden, wieder in den Stromkreis der Spannungsversorgung gelangen. Drosseln bilden eine Barriere (Sperre) für hohe Frequenzen. 64

9 Elektronisches Trennrelais Störsignale im Bordnetz Quelle: Hella Quelle: Leab Eine weitere Variante, eine Zweitbatterie anzuschließen, erfolgt über Trenndioden. Dabei bezeichnet man üblicherweise zwei bis vier auf einem gemeinsamen Kühlkörper montierte Hochleistungs-Silizium-Dioden, welche man zwischen die beiden Batterien schaltet. Dioden lassen den elektrischen Strom nur in einer Richtung durch. Diesem an sich erwünschten Effekt stehen jedoch auch einige Nachteile gegenüber. Gemeint ist damit der Spannungsabfall, der zwangsläufig am Halbleiterübergang einer Diode entsteht. Normale Silizium-Dioden erzeugen, je nach Stromfluß, einen Spannungsabfall zwischen 0,60V und ca. 1,4V, während Schottky-Dioden nur einen Spannungsabfall von 0,15V bis 0,5V aufweisen. 84