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Sel(R)

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Radebeul,
14.03.2015,
19:33
(editiert von Sel
am 14.03.2015 um 19:48)
 

Problem: Entstörung Netzspannung... (Elektronik)

Hallo,

ein einfacher Entstör-Filter sieht ja so aus:



Also am Eingang links ist zur Sicherheit ein 275 Volt-Varistor, dann die Ferritspulen. Schaltung brauche ich hier nicht geben, dürfte klar sein. Dann folgt ein relativ großer Kondensator und mit zwei kleinen Kondensatoren gehts ab zur Schutzerde. Hinten das Gerät dran.

Der perfekte Netzfilter läßt nur (in Mitteleuropa) die 50Hz Sinuswelle durch und sperrt alle anderen Frequenzen zu 100%. Das natürlich in beide Richtungen, also hinein oder andersrum.

Die Physik ist aber nun mal präsent. Wie berechnet man nun so einen Filter? Da gehts um Stromstärke, Frequenzen, optimale Kondensatoren und so weiter. Industrielle Filter versprechen viel, aber halten sie das auch? Solche vielleicht in verschiedensten Ausführungen:



Manche Filter haben einen Schweinepreis, warum? Am Gerät selbst kann man doch schon viel "versauen". Also Abschirmung, die Schaltung an sich und so.

Ich möchte gerne einen (bezahlbaren) Filter, den man universell vor die Basteleien schalten kann, damit Störungen aus dem Stromnetz sinnvoll unterdrückt werden. Besonders eben Spannungsspitzen, Hochfrequenzen, "Verzerrungen" sag ich mal.
Klar, die Netzspannung rein in einen Umrichter, raus kommt sauberste Sinuswelle. Aber eben das ist extrem teuer. Gehts auch anders? Kann man das berechnen? Also große oder kleine Induktivitäten, Größe der Kondensatoren?

LG Sel

Hartwig(R)

14.03.2015,
20:09

@ Sel

Problem: Entstörung Netzspannung...

Hallo,

das universelle Filter gibt es nicht - es sei denn, man nimmt einen Maschinensatz.
Bei deinem Filter mit Varistor wäre noch zu ergänzen, dass der unbedingt mit einer Schmelzsicherung abgesichert werden muss - bei einigen Exemplaren werden die Varistoren auch mit Thermosicherungen überwacht. Der Grund ist, dass die Varistoren altern (durch Belastung) und irgendwann niederohmiger werden und sich erwärmen können. Da die Dinger bauartbedingt einiges wegstecken können, stellen sie ungeschützt eine gewisse Gefährdung dar.
Auch findet man häufig die Kombination mit Gas-Überspannungsableitern.
Auf den LC-Filtern ist die Dimensionierung in der Regel angegeben, so daß man die Filtereigenschaften rechnerisch nachvollziehen kann. Hier geht es aber in den meisten Fällen um HF. Für viele Hersteller von Geräten steht dabei die Einhaltung der EMV-Vorschriften in Bezug auf die Eigenabstrahlung der Geräte im Vordergrund.
Verzerrungen wirst Du mit einfachen LC-Filtern wie den gezeigten nicht wegbekommen. Der nächste Schritt wäre dann ein Trenntrafo - der könnte DC-Anteile von Deinem Gerät fernhalten. Die Schirmwicklung im Netztrafo Deines Gerätes kann auch sehr viel bringen, manchmal mehr wie so ein Filter. Ein magnetischer Konstanter bügelt Dir dann einige Ecken aus dem Sinus heraus. Aber der hat auch seinen Preis und Stromverbrauch, einige von denen werden recht heiss, wenn sie nicht belastet sind.
Als Bastler würde ich die Filter nicht überbewerten, oft ist der Aufbau (Leitungsführung, Schaltungskonzept, Gehäuse sowie fehlerhafte Erdung) Ursache für die Störempfindlichkeit - da hilft dann auch kein Filter mehr.

Grüsse
Hartwig

gast

14.03.2015,
20:11

@ Sel

Problem: Entstörung Netzspannung...

»
» Der perfekte Netzfilter läßt nur (in Mitteleuropa) die 50Hz Sinuswelle
» durch und sperrt alle anderen Frequenzen zu 100%. Das natürlich in beide
» Richtungen, also hinein oder andersrum.
»
Eher nicht
Je nach Frequenz und Kurvenform werden mehr oder weniger Anteile gefiltert.

Sel(R)

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Radebeul,
14.03.2015,
20:41

@ Hartwig

Problem: Entstörung Netzspannung...

Danke.

Also sind erst mal die stromkompensierte Drossel wichtig und selbstverständlich eine Überstromsicherung und fähige Kondensatoren. Natürlich sollte die Beschaltung und die Elektroanlage in Ordnung sein. Ohne jetzt zu rechnen, hohe Induktivität und großer Kondensator bringt eine hohe Dämpfung je höher die Frequenz. Richtig? Die handelsüblichen Kondensatoren (X2 und Y2) dazu und schon klappts. Natürlich kann man das auch speziell ausmessen.

Allgemein gesagt, meist wird industriell wegen der Baugröße ja an Kapazitäten und dicken Induktivitäten gespart. Also lieber statt 100nF einen X2 von 1µF, lieber statt 0,5mH Spulen sagen wir mal paar mH?

LG Sel

xy(R)

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14.03.2015,
20:55

@ Hartwig

Problem: Entstörung Netzspannung...

» das universelle Filter gibt es nicht - es sei denn, man nimmt einen
» Maschinensatz.

Auch da gibts Oberwellen, auf beiden Seiten.

Aber Sel wills eh mal wieder völlig übertreiben.

xy(R)

E-Mail

14.03.2015,
20:57

@ Sel

Problem: Entstörung Netzspannung...

http://www.nkl-emv.de/downloads/seminar_05_2006.pdf

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
14.03.2015,
21:14
(editiert von Sel
am 14.03.2015 um 21:17)


@ xy

Problem: Entstörung Netzspannung...

» Aber Sel wills eh mal wieder völlig übertreiben.

Womit du vollkommen ins Schwarze triffst!

Nein, ich habe mein "Leben" irgendwie gelebt, mir bleibt nicht mehr soviel von "Normal". Daher die Fragen, ich such mir dann das raus, was mich weiterführt. Bissel bauen dann, aber mit neuem Wissen.

Nicht böse sein bitte.

LG Sel

Hartwig(R)

14.03.2015,
22:39

@ Sel

Problem: Entstörung Netzspannung...

Hallo,

» Danke.
»
» Also sind erst mal die stromkompensierte Drossel wichtig und
» selbstverständlich eine Überstromsicherung und fähige Kondensatoren.
» Natürlich sollte die Beschaltung und die Elektroanlage in Ordnung sein.
» Ohne jetzt zu rechnen, hohe Induktivität und großer Kondensator bringt eine
» hohe Dämpfung je höher die Frequenz. Richtig? Die handelsüblichen
» Kondensatoren (X2 und Y2) dazu und schon klappts. Natürlich kann man das
» auch speziell ausmessen.
Viel hilft viel???? glaube ich nicht - schliesslich ist das Netzkabe ja nur eine von meist mehreren Eintrittsmöglichkeiten für Störungen. Dein Netzfilter lebt auch zum Teil von der Erdung - was ist, wenn Du auch Störpoteziale auf der Erdleitung hast??? (nur als Beispiel). Mit einem Störfilter im Netzeingang hast Du nur eine Teil-Lösung!
»
» Allgemein gesagt, meist wird industriell wegen der Baugröße ja an
» Kapazitäten und dicken Induktivitäten gespart. Also lieber statt 100nF
» einen X2 von 1µF, lieber statt 0,5mH Spulen sagen wir mal paar mH?

Nein, nicht zwangsläufig. Aber gezielte und verifizierte Maßnahmen machen mehr Sinn. Hoher Aufwand bei der Entstörung kann auch (bei mehr Bauelementen) auch zu höherer Ausfallwahrscheinlichkeit führen.

In Deiner Antwort an xy sprichst Du von der Zeit - Du solltest auch bedenken, daß Du hier unter Umständen Deine Zeit (und Material) für die Jagd nach einem Phantom verschwendest!
Die Endstörmaßnahme muss immer zur Anwendung passen. Wenn ich z. B. einen empfindlichen Messverstärker optimal vor Störungen aus dem Netz schützen will, kann ich einerseits riesigen Aufwand betreiben - oder das Kistchen einfach mit Batterien/Akkus betreiben.
Ich habe hier z. B. ein TEK-Oszi, der hat ein recht übersichtliches Netzfilter mit 2x 1mH und .1µF X2 und 2x 3nF an Masse. Tek konnte man zu der Zeit nicht unterstellen, dass die gespart hätten. Und selbst unter recht widrigen Bedingungen hat die Triggerung auch als "one shot" immer dann ausgelöst, wenn sie es sollte.
Dafür hat Tek im gesamten Design die Störsicherheit berücksichtigt.
Grüsse
Hartwig

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
15.03.2015,
09:56

@ Sel

Problem: Entstörung Netzspannung...



Als ich noch so manche "TTL-Gräber" baute, stellte ich wiederholt fest, wie erfolgreich der Einbau dieser Netzsteckerfilter sind. Ich habe da darauf geachtet, dass der maximal zulässige Strom nicht unnötig viel grösser ist, als der Nennstrom des Gerätes (schon auch etwas Zugabe). Dadurch erreicht man, dass die stromkompensierte Ringkerndrossel eine möglichst hohe Induktivität aufweist. Schaffner hat da ein grosses Sortiment...

--
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

Hartwig(R)

15.03.2015,
13:14

@ schaerer

Problem: Entstörung Netzspannung...

Hallo Thomas,

» Als ich noch so manche "TTL-Gräber" baute, stellte ich wiederholt fest, wie
» erfolgreich der Einbau dieser Netzsteckerfilter sind.

das ist ja nun zwangsläufig so, wenn Du direkt neben Deinen TTL-Gräbern einen MW-Sender betrieben hast :-D

Der Tip mit der Stromstärke war noch gut!

Andererseits betreibe ich hier zwei TTL-Digitaluhren mit Netzsynchronisation ohne Störfilter, beide Uhren weichen praktisch nicht voneinander ab, gehen recht genau und werden nur gelegentlich durch Brown/Blackouts "resettet". Also alle paar Monate mal.

Vor einiger Zeit lebte ich in einer ländlichen Umgebung, das Dorf 2km entfernt, einige Höfe und alle Leitungen waren Freileitungen. Da waren die Digitaluhren nur wenige Tage/Stunden störungsfrei zu betreiben. Auch Netzfilter haben da nichts gebracht - das Problem waren wahrscheinlich kurze Spannungseinbrüche. Testweise habe ich einen Magnetkonstanter ausprobiert- das war deutlich besser, aber auch keine gute Lösung. Mein Atari 1024 war hingegen durch die Störungen nicht zu beeindrucken...

Grüsse

Hartwig

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
15.03.2015,
16:12

@ Hartwig

Problem: Entstörung Netzspannung und ein (Ex-)ATARIaner...

Hallo Hartwig,

» » Als ich noch so manche "TTL-Gräber" baute, stellte ich wiederholt fest,
» wie
» » erfolgreich der Einbau dieser Netzsteckerfilter sind.
»
» das ist ja nun zwangsläufig so, wenn Du direkt neben Deinen TTL-Gräbern
» einen MW-Sender betrieben hast :-D

Neinein, den gab es da nicht. Aber ich habe selbst Netztstörungen mit Erfolg provoziert und mit solchen Stecker-Netzfiltern gelang mir dies nicht mehr.

» Der Tip mit der Stromstärke war noch gut!
»
» Andererseits betreibe ich hier zwei TTL-Digitaluhren mit
» Netzsynchronisation ohne Störfilter, beide Uhren weichen praktisch nicht
» voneinander ab, gehen recht genau und werden nur gelegentlich durch
» Brown/Blackouts "resettet". Also alle paar Monate mal.

Dann hast Du halt keine Netzstörungen. :-)

» Vor einiger Zeit lebte ich in einer ländlichen Umgebung, das Dorf 2km
» entfernt, einige Höfe und alle Leitungen waren Freileitungen. Da waren die
» Digitaluhren nur wenige Tage/Stunden störungsfrei zu betreiben. Auch
» Netzfilter haben da nichts gebracht - das Problem waren wahrscheinlich
» kurze Spannungseinbrüche.

Das geht natürlich nicht. Diese Stecker-Netzfilter killen nur Nadelimpulse, können das allerdings recht wirksam.

» Testweise habe ich einen Magnetkonstanter
» ausprobiert- das war deutlich besser, aber auch keine gute Lösung.

Ist es nicht so, dass die auf relativ langsame Änderungen gut regelnd reagieren? Ich denke, dafür sind sie eigentlich vorgesehen.

» Mein Atari 1024 war hingegen durch die Störungen nicht zu beeindrucken...

Gibt's ja nicht. Endlich wieder mal ein (Ex-)ATARIaner hier im ELKO. Super! :ok: :cool:

In dem Fall hast Du das hier bestimmt schon entdeckt, oder?:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#atari

--
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

Hartwig(R)

15.03.2015,
16:49
(editiert von Hartwig
am 15.03.2015 um 16:57)


@ schaerer

Problem: Entstörung Netzspannung und ein (Ex-)ATARIaner...

Hallo Thomas,
eigentlich wollte ich genau darauf hinaus - die Netzfilter helfen gegen hochfrequente Störungen/Transienten, und das ist eben nur eine der vielen Störungen, die über das Netz kommen können.
Ja, die Magnetstabis stabilisieren recht gut. Spannungsschwankungen werden ausgeglichen, aber da gibt es natürlich Grenzen. Ich habe hier ein Gerät von Sola, dort steht in den Daten, dass auch Verzerrungen ausgeglichen werden - gemessen habe ich das noch nicht, aber auf dem Oszi sehe ich ausgangsseitig einen schönen Sinus, auch wenn das am Eingang keineswegs der Fall ist.

Ja, der Atari war mein erster richtiger PC. Davor hatte ich so ein Demoboard von Rockwell, den AIM 65. Da lief ein einfaches Basic drauf - Drucker und Display waren "onboard" (was man von den heutigen PCs nicht sagen kann;-) )

Den Atari hatte ich derzeit primär als Textsystem im Einsatz, für Übersetzungen und Manuals - das hab ich mal so als Nebenverdienst gemacht.

Dann kamen die PCs auf, die Maus wurde "an den Nagel gehängt", der PC, den ich von der Fa bekam, hatte DOS - Maus an den PC anschliessen war nicht...So ist der Atari dann verstaubt bzw. ich hab ihn dem Labor einer Uni vermacht, die suchten sowas! (Wahnsinn, der kostete mal neu 3kDM)

Tief bin ich in den Atari nicht eingedrungen, ich hatte mir lediglich ein kleines Programm erstellt, mit dem ich Kurven erstellen, auswerten und drucken konnte. Spreadsheets gab's ja da noch nicht. Was ich derzeit allerdings noch benutzte war mein HP45 - stammte noch aus meiner Studienzeit, den hatte ich mir mit Tutorials verdient, immerhin kostete so ein Taschenrechner auch schon über 1000 DM. Aber Sein Nachfolger bei mir, der HP11C, ist hier noch im Einsatz.

So, genug Geschichte - Schönen Sonntag noch!

Hartwig

ps:
Deine Atari-Artikel kenne ich natürlich! nur habe ich leider keine Zeit, mich damit auch noch zu beschäftigen. Uum später in die Renter-Elektronik einzusteigen, muss ich ja auch noch ein wenig arbeiten ;-)