Inhalt. Filter Demobox. Filter Demobox. > Konzept > Demobox > Störquelle > Messaufbau > Messungen > Praktische Übungen
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- Berthold Kerner
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1 Inhalt > Konzept > Demobox > Störquelle > Messaufbau > en > Praktische Übungen /BLU Product Management 2 1
2 Konzept > Einfacher, kompakter Aufbau für Messdemonstrationen In vielen Anwendungen vorhandene Störquelle > Sicheres Handling unter Netzspannung > Wirkung der verschiedenen Filterkomponenten erfühlen Kondensatoren und Drosseln können einzeln eingesteckt werden > Messpraxis und ausprobieren von einfachen Kondensator bis zum Zweistufigen Filter /BLU Product Management 3 Demobox > Netzeingang mit Sicherung und Hauptschalter > Steckklemmen für Komponenten > Störquelle > Last > Sekundäre Steckklemmen > Laststecker /BLU Product Management 4 2
3 Demobox > Lastwiderstand 3.3Ohm 100W und Anzeigelampe /BLU Product Management 5 Störquelle > Electronic Transformer getaktetes Netzteil für Beleuchtungsanwendungen > Primär 230VAC, 0.4A Sek. 11.5VAC, 105W > Alle Prüfzeichen vorhanden: /BLU Product Management 6 3
4 Störquelle > Electronic Transformer ersetzten konventionelle Transformatoren > Beispiel normaler Transformator: - gross, schwer, teuer! - Eisenkern - viele Kupferwindungen /BLU Product Management 7 Störquelle > Electronic Transformer > diese Konverter bieten im unteren Leistungsbereich bis ca 200W einige Vorteile: > Variable Eingangsspannung VAC > Geringes Gewicht > Kleine Bauform > Geräuscharmer Betrieb > Nachteile: > Hohe Störaussendung! > Beschränkte Leitungslänge /BLU Product Management 8 4
5 Störquelle > Um die Störaussendung zu erhöhen haben wir Entstörelemente am Netzeingang entfernt: > X-Kondensator 100nF > Linear Drossel 2.8mH /BLU Product Management 9 Messaufbau > Receiver > Demobox > LISN > Netzadapter > Massereferenz /BLU Product Management 10 5
6 Frequencies Receiver Settings Start Stop Step Res BW M-Time Atten Preamp 150 khz 30 MHz 4 khz 9 khz (6dB) 10 ms 10 db On > Leitungsgeführte 150 khz 30 MHz > entsprechend EN = EMV Norm für Industrielle, Wissenschaftliche und Medizinische Geräte > LISN gemäss CISPR 16 Netznachbildung für stabile 50 Ohm /BLU Product Management 11 ohne Filterelemente > Spitzenwert über Limit 20dB@150khz 10dB@1MHz 5dB@5MHz > Durchschnitt über Limit 20dB@180kHz 5dB@1MHz 6dB@3MHz 55011B /BLU Product Management 12 6
7 Was tun? /BLU Product Management 13 Filter Grundlagen > Cx = X-Kondensator zwischen L N > Cy = Y-Kondensator zwischen L/N PE > L1/L2 = stromkompensierte Drossel im Strompfad auf L und N /BLU Product Management 14 7
8 Filter Testadapter > Filter Zwischenstecker > Einfache, schnelle Montage > Artikelnummer vom äquivalenten Steckerfilter schon aufgedruckt > Standard Filter: Cx 100nF, L 2x 11mH, Cy 2x 2.2nF Testadapter am Netzeingang /BLU Product Management 15 Filter Testadapter ohne Filterelemente 55011B > gute Dämpfung > <300kHz ungenügend khz 1 MHz 10 MHz 30 MHz /BLU Product Management 16 8
9 2 Filter Testadapter > 2 Testadapter in Serie > Störung unterhalb der Limite 55011B khz 1 MHz 10 MHz 30 MHz /BLU Product Management 17 X-Kondensator 100nF > X-Kondensator > direkt am Netzeingang > zwischen Phase Neutralleiter > kleine Kapazität 100nF 100nF X-Kondensator > Einen solchen haben wir im Netzteil entfernt! /BLU Product Management 18 9
10 Eigenschaften X-Kondensator > Datenblatt: > Impedanz = frequenzabhängiger Widerstand > Abhängig von Kapazität > Typische Werte: 100nF, 220nF, 470nF 1µF, 2.2µF, 10µF > Grosse Kapazität = - kleinere Impedanz - tiefere Frequenz 01 (Ohm) 100kHz 1MHz /BLU Product Management 19 X-Kondensator 100nF ohne Filterelemente 55011B > Dämpfung 1-3 MHz khz 1 MHz 10 MHz 30 MHz /BLU Product Management 20 10
11 X-Kondensator 220nF 55011B > Etwas 1MHz /BLU Product Management 21 X-Kondensator 330nF 55011B > noch 1MHz /BLU Product Management 22 11
12 X-Kondensator 470nF 55011B > noch 1MHz /BLU Product Management 23 X-Kondensator 1µF 55011B > besser im Bereich <1MHz /BLU Product Management 24 12
13 X-Kondensator 2.2µF > Je grösser der Kondensator, umso weiter runter reicht die Dämpfung! > besser im Bereich bis <600kHz 55011B /BLU Product Management 25 X-Kondensator 2.2µF > Je grösser der Kondensator, umso weiter runter reicht die Dämpfung! > besser im Bereich bis <600kHz 55011B /BLU Product Management 26 13
14 Stromkompensierte Drossel > Common Mode Drossel > Wird in Phase und Neutralleiter geschaltet Stromkompensierte Drossel > SCHURTER Drosseln für Leiterplatten THT, SMD /BLU Product Management 27 Eigenschaften Drosseln > Datenblatt: > Impedanz = frequenzabhängiger Widerstand > Abhängig von Induktivität SCHURTER DKFS > Typische Werte: 0.6mH, 4mH, 12mH > grössere Induktivität: - höhere Impedanz - tiefere Frequenz /BLU Product Management 28 14
15 Drossel 2x 1.1mH ohne Filterelemente 55011B > Dämpfung 150kHz 2MHz khz 1 MHz 10 MHz 30 MHz /BLU Product Management 29 Drossel 2x 10mH 55011B > Dämpfung 150kHz 2MHz /BLU Product Management 30 15
16 Drossel 2x 47mH 55011B > Dämpfung 150kHz 2MHz /BLU Product Management 31 Drossel 2x 100mH 55011B > Dämpfung 150kHz 2MHz /BLU Product Management 32 16
17 Y-Kondensator 2x 2.2nF > Y-Kondensator > immer 2 Kondensatoren zwischen Phase / Neutralleiter zu Erde > Sehr kleine Kapazität 470pF, 2.2nF, 3.3nF > Keramik-Scheiben / Folien Kondensator 2x 2.2nF Y-Kondensator /BLU Product Management 33 Eigenschaften Y-Kondensator > Datenblatt: > Impedanz = frequenzabhängiger Widerstand > Abhängig von Kapazität 1000 > Typische Werte: 470pF, 2200pF, 3.3nF, 10nF, 33nF 10 1 > Haben kleine Kapazität: - höhere Impedanz - höhere Frequenz 0.1 (Ohm) 1MHz 10MHz 100MHz /BLU Product Management 34 17
18 Y-Kondensator 2x 470pF ohne Filterelemente 55011B > Dämpfung 8 MHz khz 1 MHz 10 MHz 30 MHz /BLU Product Management 35 Y-Kondensator 2x 2.2nF 55011B > 8MHz /BLU Product Management 36 18
19 Y-Kondensator 2x 3.3nF 55011B > 8MHz /BLU Product Management 37 Y-Kondensator 2x 10nF 55011B > 8MHz /BLU Product Management 38 19
20 Filter > Netzfilter > Wird bevorzugt am Netzeingang eingesetzt SCHURTER Filter FMBB NEO > SCHURTER Filter für Leiterplatten / Chassis Montage /BLU Product Management 39 Eigenschaften Filter > Datenblatt: > Filter Dämpfung = Differenz Störspannung Eingang / Ausgang > Abhängig von Filterkomponenten SCHURTER > Gutes Filter: - hohe Dämpfung - grosser Frequenzbereich /BLU Product Management 40 20
21 Filter 1stufig > SCHURTER Filter > 1A, 1stufig, standard ohne Filterelemente 55011B > 47nF, 2x 11mH, 2x 2.2nF > Sehr breitbandige Dämpfung kHz über Limite khz 1 MHz 10 MHz 30 MHz /BLU Product Management 41 > SCHURTER Filter > 1A, 1stufig, medical Filter 1stufig 55011B > 47nF, 2x 11mH > Sehr breitbandige 1 Dämpfung kHz über Limite 1 MHz 10 MHz 150 khz 30 MHz /BLU Product Management 42 21
22 > SCHURTER Filter > 1A, 2stufig, standard Filter 2stufig 55011B > 2x 220nF, 4x 12mH, 2x 4.7nF > Sehr breitbandige 1 Dämpfung unterhalb Limite 1 MHz 10 MHz 150 khz 30 MHz /BLU Product Management 43 > SCHURTER Filter > 1A, 2stufig, medical Filter 2stufig 55011B > 2x 220nF, 4x 12mH > Sehr breitbandige 1 Dämpfung unterhalb Limite 1 MHz 10 MHz 150 khz 30 MHz /BLU Product Management 44 22
23 Fazit > Störschutzkondensatoren sind eine preisgünstige kompakte Lösung zum teilweisen Entstören. > Störschutzkondensatoren direkt am Netzeingang oder nahe der Störquelle platzieren > Drosseln wirken sehr gut im tieferen Frequenzbereich > Platzierung der Drosseln ist nicht ganz so kritisch > Kombination von C und L bietet eine universelle Dämpfung > Filter bieten die beste, breitbandige Dämpfung > Ein Summenfilter am Netzeingang kann mehrere Entstörkomponenten in System ersetzen /BLU Product Management 45 Probieren sie es selbst! /BLU Product Management 46 23
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