UPDATE: Spannungsregelschaltung mit elektronischer Brummsiebung

Der Text wurde vollständig überarbeitet und verbessert mit einer Ergänzung für den Einsatz in elektromedizinischen Anwendungen. Dabei steht, auf Grund von meinen eigenen Erfahrungen, stets die Elektro-Myographie (EMG) im Fokus. Ursprünglich diente die praktische Schaltung (Bild 5) im Einsatz für einen speziellen Audiometriemessplatz.

In Zusammenhang mit hoch empfindlichen EMG-Messungen, wird die Alternative thematisiert, wie gut eignet sich anstelle eines relativ schwer gewichtigen Netzteiles mit einem Ringkerntrafo, ein moderner Schaltregler, konzipiert für die medizinische Anwendung, mit den selben Ausgangsleistungen. Die Verlustleistung ist, wie zu erwarten, minimal, die Isolationsspannung perfekt der Norm entsprechend und ebenso der sehr niedrige Erdableitstrom. Bedenklich sind jedoch die Störspannungen bis zu 100 mV, teils auch mehr, bei einer Frequenzbandbreite von z.B. 20 MHz. Wegen den oft komplexen parasitären Effekten (u.a. Streueffekte) ist die Entstörung oft nur mangelhaft realisierbar und bleibt unbefriedigt.

Geht es um Netzteile, gibt es manchmal auch Probleme mit Störungen wegen dem Gleichrichter. Neu thematisiert ist die Tatsache, dass auch Gleichrichter-Dioden im Einsatz mittel- bis hochfrequent stören. Thematisiert wie bisher, jedoch etwas differenzierter, ist das Störverhalten vom digitalen zum benachbarten analogen Teil innerhalb einer signalverarbeitenden Schaltung.

Gruss Euer
ELKO-Thomas

 


UPDATE: Synchronisation mit dem 230-VAC-Sinus-Nulldurchgang

Nach vier Jahren wieder mal ein kleines Update zum vorliegenden Elektronik-Minikurs. Neues ist nicht dazu gekommen. Aber beim Text mit Bild wurde einiges ergänzt und verbessert. Z.B. ist deutlicher hervorgehoben, worauf es ankommt, dass die Flanke eines Steuerimpulses mit dem Nulldurchgang der Sinusspannung des 230VAC-Netzes synchron verläuft und dies möglichst ohne unerwünschte Phasenverschiebung und trotzdem möglichst befreit von Störspannungen, welche der 230VAC-Netzspannung überlagert sind. Es gibt auch so genannte Rundsteuersignale die der 230VAC-Netzspannung überlagert sind. Auch das ist ein Problem zu dem es Lösungen gibt. Zu den Rundsteuersignalen gibt es entsprechende Grundlagen via Web.

Betreffs Phasenstabilität zeigt sich, dass die Referenzierung mit der Sekundärspannung eines Trafos, die zur Speisung der Schaltung dient, oder man verwendet dazu einen kleinen Zusatztrafo, die Stabilität des Phasenzustandes ist unsicher. Am Besten funktioniert es mit einer Direktnutzung der Netzspannung und diese dient direkt auch zur Niedervoltspeisung der Schaltung. Das geht mit Vorwiderstand, Elko und Z-Diode, weil der Stromverbrauch im untersten mA-Bereich niedrig genug und deshalb die Verlustleistung minimal ist.

Ein weiteres Thema zeigt, was bei gewissen Operationsverstärkern passiert und welche Folgen es haben kann, wenn eingangsseitig der Common-Mode-Bereich überschritten wird. Das ist grundsätzlich auch dann möglich, wenn ein solcher Opamp als Komparator benutzt wird. Speziell in diesem Fall eignet sich vor Übersteuerung ganz leicht den Einsatz von antiparallel geschalteten Dioden am Eingang.

Weitere Themen sind der Latchup-Effekt, der Unterschied zwischen Phase und Inversion bei der Verwendung eines aktiven Tiefpassfilter mit präziser Phasenverschiebung von 180 Grad.

Gruss Euer
ELKO-Thomas