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Sauerlaender(R)

08.01.2012,
12:58
 

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung (Elektronik)

Hallo,
ich habe eine Schaltung mit einigen OPs als Regler aufgebaut. Ich möchte nun messen was passiert wenn Spannungsspikes (+/-) auf der Vcc mit bestimmten Amplituden und zu bestimmten Zeitpunkten auftreten.
Ich habe mir hierzu 3 verschiedene Konzepte Überlegt:
-mit parallelem Relais (nicht triggerbar)
-kapazitive Einkopplung
-induktive Einkopplung


Hat jemand mit solchen Testschaltungen bereits Erfahrungen sammeln können. Sie dienen als Vortest und sollen nicht die Tests in einem EMV Labor ersetzen.

Vielen Dank für eure Hilfe


Harald Wilhelms

08.01.2012,
13:29

@ Sauerlaender

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

» Hallo,
» ich habe eine Schaltung mit einigen OPs als Regler aufgebaut. Ich möchte
» nun messen was passiert wenn Spannungsspikes (+/-) auf der Vcc mit
» bestimmten Amplituden und zu bestimmten Zeitpunkten auftreten.

Da übliche OPVs Störungen auf den Betriebsspannungs-
Schienen ziemlich gut unterdrücken, wirst Du Störein-
kopplungen eher an anderen Stellen haben. Es sei denn,
Deine Spikes sind so gross, das Du den Arbeitsbereich
Deines OPVs verlässt.
Gruss
Harald

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
08.01.2012,
14:17

@ Harald Wilhelms

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

» » Hallo,
» » ich habe eine Schaltung mit einigen OPs als Regler aufgebaut. Ich
» möchte
» » nun messen was passiert wenn Spannungsspikes (+/-) auf der Vcc mit
» » bestimmten Amplituden und zu bestimmten Zeitpunkten auftreten.
»
» Da übliche OPVs Störungen auf den Betriebsspannungs-
» Schienen ziemlich gut unterdrücken, wirst Du Störein-
» kopplungen eher an anderen Stellen haben. Es sei denn,
» Deine Spikes sind so gross, das Du den Arbeitsbereich
» Deines OPVs verlässt.

Hallo Harald,

Das stimmt so nicht ganz. Es stimmt dann, wenn das Frequenzspektrum des Störsignals so klein ist, dass die Openloop-Gain dafür gross genug ist, hohe CMRR-Werte aufrecht zu erhalten.

Diese CMRR gilt zwar für die Eingänge. Betreffs Störeinflüsse auf der der Speiseleitung gilt der selbe elektronische Effekt.

Wenn man aber von Störspikes redet, und die sind im vorliegenden Fall spektral breitbandig genug, dann sind die Werte der CMRR nicht mehr gerade das Gelbe vom Ei. Also gibt es auch messbare Störungen.

Genau das selbe erlebt man bei Spannungsreglern, wo es im Loop-Verstärker um die selbe Sache geht. Alles schon mehrfach praktisch erlebt. :-D

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Harald Wilhelms

08.01.2012,
14:57

@ schaerer

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

» Das stimmt so nicht ganz. Es stimmt dann, wenn das Frequenzspektrum des
» Störsignals so klein ist, dass die Openloop-Gain dafür gross genug ist,
» hohe CMRR-Werte aufrecht zu erhalten.

Ja, und die HF-Anteile sollten durch die hoffentlich
vorhandenen KerKos direkt an den Betriebsspannungs-
anschlüssen des OPV ausgefiltert werden. :-)
Das kann man noch durch Reiheninduktivitäten oder
-widerstände zusätzlich unterstützen. Ich würde sagen, wenn man Störungen über die Betriebsspannungsleitungen bekommt liegts meist am schlechten Design der Schaltung.
Grundsätzlich sollte man die CMMR-Werte im Datenblatt
natürlich nachlesen und entsprechend berücksichtigen.
Gruss
Harald

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
08.01.2012,
15:25

@ Harald Wilhelms

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

» » Das stimmt so nicht ganz. Es stimmt dann, wenn das Frequenzspektrum des
» » Störsignals so klein ist, dass die Openloop-Gain dafür gross genug ist,
» » hohe CMRR-Werte aufrecht zu erhalten.
»
» Ja, und die HF-Anteile sollten durch die hoffentlich
» vorhandenen KerKos direkt an den Betriebsspannungs-
» anschlüssen des OPV ausgefiltert werden. :-)

Das ist für Dich und für mich und sicher auch für viele andere hier im ELKO-Forum selbstverständlich. Es gibt aber auch viele Azubis und für die schreibe ich solche Inhalte.

» Das kann man noch durch Reiheninduktivitäten oder
» -widerstände zusätzlich unterstützen.

Wobei man mit LCs aufpassen muss, um nicht durch die Erzeugung von gewissen Resonanzfrequenzen, das Gegenteil davon erreichen, das man haben will: Nämlich höhere Störamplituden als weniger. Es käme in diesem Fall zum Effekt eines "Saugkreises".

» Ich würde sagen, wenn man Störungen
» über die Betriebsspannungsleitungen bekommt liegts meist am schlechten
» Design der Schaltung.

Ack.

» Grundsätzlich sollte man die CMMR-Werte im Datenblatt
» natürlich nachlesen und entsprechend berücksichtigen.

Und erkennen, dass es beim PSRR (Power-Supply-Rejection-Ratio) im Prinzip auf das CMRR hinausläuft. Das ist etwas schwierig, aus einem Datenblatt heraus zu lesen...

--
Gruss
Thomas

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Sauerlaender(R)

08.01.2012,
15:38

@ schaerer

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

danke für die schnellen Inputs, die Schaltung wird mit Kerkos gefiltert und das Layout wurde unter EMV Richtlinien ausgearbeitet (hoffe ich :) .
Ich suche jedoch eine einfache Methode um dies zu überprüfen um ein quantitatives Messergebnis zu bekommen. Ich denke die Schaltung mit dem Kondensator der auf die 5V einkoppelt macht am ehesten Sinn?
Gruß

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
08.01.2012,
15:59

@ Sauerlaender

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

» danke für die schnellen Inputs, die Schaltung wird mit Kerkos gefiltert und
» das Layout wurde unter EMV Richtlinien ausgearbeitet (hoffe ich :) .
» Ich suche jedoch eine einfache Methode um dies zu überprüfen um ein
» quantitatives Messergebnis zu bekommen. Ich denke die Schaltung mit dem
» Kondensator der auf die 5V einkoppelt macht am ehesten Sinn?

Im Prinzip ja, nur nicht so einfach. Besser wäre es wenn Du ein Rechteckgenerator mit einstellbarer Amplitude verwendest und dann mit einer Gegentakt-Spannungsfolger-Endstufe genug Leistung erzeugst um über C (Nummer fehlt in Schema) genug Impulsstrom einzuspeisen. Vielleicht dann noch ein (einstellbarer) strombegrenzender R (Poti) in Serie zu C.

So etwa mal ein Gedanke, den Du ins Detail weiter ausbrüten und auch in Versuchsetappen experimentieren (nicht nur simulieren) kannst.

Viel Spass...

--
Gruss
Thomas

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BataillonDAmour(R)

E-Mail

08.01.2012,
20:26

@ schaerer

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

» » danke für die schnellen Inputs, die Schaltung wird mit Kerkos gefiltert
» und
» » das Layout wurde unter EMV Richtlinien ausgearbeitet (hoffe ich :) .
» » Ich suche jedoch eine einfache Methode um dies zu überprüfen um ein
» » quantitatives Messergebnis zu bekommen. Ich denke die Schaltung mit dem
» » Kondensator der auf die 5V einkoppelt macht am ehesten Sinn?
»
» Im Prinzip ja, nur nicht so einfach. Besser wäre es wenn Du ein
» Rechteckgenerator mit einstellbarer Amplitude verwendest und dann mit
» einer Gegentakt-Spannungsfolger-Endstufe genug Leistung

Hallo,

welche Vorteile erwartest du hier von einem analogen Verstärker? Mir wäre dessen Bandbreite (paar 100 kHz?) für so eine Anwendung zu gering. Ich würde einem kleinen DIL8 MOSFET/IGBT-Treiber (oder zwei in Brückenschaltung für höhere Spannungs-Amplituden) am Koppelkondensator anschliessen. Der schaltet mit minimaler Aussenbeschaltung mehrere Ampere innerhalb weniger ns.

Vielleicht kommt der Sauerländer ja sogar aus der Nähe von Warstein-Belecke und hat dort öfter was mit Treibern und IGBTs zu tun :).

Grüsse.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
08.01.2012,
20:43

@ BataillonDAmour

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

» » » danke für die schnellen Inputs, die Schaltung wird mit Kerkos
» gefiltert
» » und
» » » das Layout wurde unter EMV Richtlinien ausgearbeitet (hoffe ich :) .
» » » Ich suche jedoch eine einfache Methode um dies zu überprüfen um ein
» » » quantitatives Messergebnis zu bekommen. Ich denke die Schaltung mit
» dem
» » » Kondensator der auf die 5V einkoppelt macht am ehesten Sinn?
» »
» » Im Prinzip ja, nur nicht so einfach. Besser wäre es wenn Du ein
» » Rechteckgenerator mit einstellbarer Amplitude verwendest und dann mit
» » einer Gegentakt-Spannungsfolger-Endstufe genug Leistung
»
» Hallo,
»
» welche Vorteile erwartest du hier von einem analogen Verstärker? Mir wäre
» dessen Bandbreite (paar 100 kHz?) für so eine Anwendung zu gering. Ich
» würde einem kleinen (oder zwei in
» Brückenschaltung für höhere Spannungs-Amplituden) am Koppelkondensator
» anschliessen. Der schaltet mit minimaler Aussenbeschaltung mehrere Ampere
» innerhalb weniger ns.

Falls man überhaupt soviel Strom braucht...
Es war meinerseits zunächst einfach kurz eine Adhoc-Überlegung...
Die Überlegung war ja auch noch die Einstellbarkeit...
Prima, dass Du eine geeignetere Lösung findest.
Auf den DIL8 MOSFET/IGBT-Treiber-Weg wäre ich vielleicht noch gekommen,
wenn ich mich länger damit mit dem Problem befasst habe.

--
Gruss
Thomas

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schaerer(R)

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Kanton Zürich (Schweiz),
08.01.2012,
20:44

@ schaerer

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

» » » » danke für die schnellen Inputs, die Schaltung wird mit Kerkos
» » gefiltert
» » » und
» » » » das Layout wurde unter EMV Richtlinien ausgearbeitet (hoffe ich :)
» .
» » » » Ich suche jedoch eine einfache Methode um dies zu überprüfen um ein
» » » » quantitatives Messergebnis zu bekommen. Ich denke die Schaltung mit
» » dem
» » » » Kondensator der auf die 5V einkoppelt macht am ehesten Sinn?
» » »
» » » Im Prinzip ja, nur nicht so einfach. Besser wäre es wenn Du ein
» » » Rechteckgenerator mit einstellbarer Amplitude verwendest und dann mit
» » » einer Gegentakt-Spannungsfolger-Endstufe genug Leistung
» »
» » Hallo,
» »
» » welche Vorteile erwartest du hier von einem analogen Verstärker? Mir
» wäre
» » dessen Bandbreite (paar 100 kHz?) für so eine Anwendung zu gering. Ich
» » würde einem kleinen (oder zwei in
» » Brückenschaltung für höhere Spannungs-Amplituden) am Koppelkondensator
» » anschliessen. Der schaltet mit minimaler Aussenbeschaltung mehrere
» Ampere
» » innerhalb weniger ns.
»
» Falls man überhaupt soviel Strom braucht...
» Es war meinerseits zunächst einfach kurz eine Adhoc-Überlegung...
» Die Überlegung war ja auch noch die Einstellbarkeit...
» Prima, dass Du eine geeignetere Lösung findest.
» Auf den DIL8 MOSFET/IGBT-Treiber-Weg wäre ich vielleicht noch gekommen,
» wenn ich mich länger mit dem Problem befasst hätte.

--
Gruss
Thomas

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PeterGrz(R)

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Berlin,
09.01.2012,
15:37

@ Sauerlaender

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

Hallo Sauerländer,

wenn Du was Leistungsstarkes benötigst, um direkt auf den 230V Störungen einzukoppeln, dann schau hier: http://www.rohrer-muenchen.de/
Wir haben uns da einen speziellen sehr kräftigen Verstärker bauen lassen: unkaputtbar! :-D

--
MfG
Peter

Sauerlaender(R)

09.01.2012,
20:05

@ PeterGrz

Einkopplung in Power Supply zum Testen einer Schaltung

danke für die Hinweise, ich werde die Variante mit dem Cap und und der Push-Pull Stufe testen. :-)