Schaltnetzteil entstören

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07.11.2005, 22:27
SprinterSB

Schaltnetzteil entstören

Hallo Leute.

Folgendes Schaltnetzteil bereitet mir etwas Magendrücken. Es soll 9-12V hochsetzen auf 160-190V, was auch prima geht bei einem Wirkungsgrad von 80-85%. So weit, so gut.

Bild hier

Die Elkos sind low-ESR, das ganze sitzt in einem 35 x 20 x 75 mm Metallgehäuse, das auf GND liegt. Layout:

Bild hier

Auf der Rest-Schaltung soll ein DCF-Modul zum Einsatz kommen. Nun ist das DCF-Modul ne ziemliche Diva, und zusammen mit dem SNT geht nix.
Ich hab alles mögliche ausgetestet, Kondensatoren zum Abblocken, Keramik, Folie, Tantal, etc, Surpressor Coils, stromkompensierte Drosseln, aber nix hilft wirklich. Ich brauche mindestens 60s sauberen Empfang, um an die DCF-Zeit zu kommen. Oszi jab ich keines und bin mir nicht sicher, ob die Störungen über die Leitungen kommen oder über den Äther.

Das einzige was hilft, ist ne Strippe von GND nach Erde. Nun ist das etwas hässlich und ich würde gerne drauf verzichten.

Kompliziert wird das durch die 9V Versorgung, die ebenfalls von einem SNT kommt (9V, 670mA SNT von Egston).

In den Rest der Schaltung soll das als XVRö so integriert werden:

Bild hier

Die 22µF sollen Tantal werden, das andere Vielschicht-Keramik. Über T2/T1 kann ich die 9V vom Netzteil wegnehmen. Durch Aufziehen der Gate-Kapazität auf 100nF zusammen mit dem 3M Vorwiderstand vermeide ich Stromspitzen beim Einschalten. FB dient zum softwaremässigen Trimmen der 180V. Fertig hab ich das Layout noch nicht, aber ich hab da recht enge Grenzen, was den Raum angeht.

Das DCF-Modul extern zu montieren wär ne Option, alternativ das SNT. Find ich aber auch nicht so toll.

Die Versorge des DCF-Moduls hab ich nochmal extra von Vcc abgekoppelt mit 150 Ohm und 22µF Tantal / 100nF Kerko. Vcc bekomm ich aus den 9V mit 7805 wie üblich.

Ne Idee, was ich noch versuchen kann?
08.11.2005, 01:29
Ratber

Yo,sieht aus wie nen klassischer DCF-Empfänger mit Nixieröhren.

und da hast du dann auch das klassische Problem beim Empfang gleich mitgenommen.

Ich vermute mal die Antenne soll im Gehäuse bleiben und sämtliche schwingenden Elemente sind gänzlich ungeschirmt.
Wenn du dann noch mit den Frequenzen auf den Harmonischen für die DCF sitzt dann setzt du dir nen Träger vor den Empfang.

Aber das ist alles nur ne Vermutung denn ohne Oskar ist das aus der Ferne nur schwer zu beurteilen.

Was aber gut geht ist den Empfänger mit ner Diode zu betreiben (Man sieht die Modulaton mit etwas übung heraus).
Das ganze an ner Batterie oder nem anderen Netzteil.

Jetzt kannste ja testen ob die Schaltung stört (Entfernung,An/Aus) oder ob du schlichtweg keinen Empfang bekommst.

Schau mal.
08.11.2005, 07:44
SprinterSB

Jepp, genau sowas soll's werden.

Das SNT ist wie gesagt geschirmt und der Schirm hat ne Verbindung zu GND wie im Layout erkennbar.

Ich hatte auch mal die Möglichkeit ein Oszi dranzuhängen aber schlau wurd ich daraus auch nicht. Für mich sah das alles ganz ok aus, aber ich bin ja auch kein Experte.

Was meinst du mit 'Empfang mit Diode betreiben'?

Ist vielleicht einfach die Verbindung von Schirm und GND direkt am SUBD ungünstig? Oder evtl dem SNT ein Snubber zu verpassen? Und wo führe ich am besten Erde und GND zusammen?
08.11.2005, 11:31
Ratber

Sorry,hatte LED und "Leucht"diode im Kopf und am Ende is nur die Diode übrig geblieben.

Mir ging es drum zu testen ob die störung wirklich von Schaltregler kommt und ob über die Versorgung oder doch eine Empfangsstörung.
Mit nem Oskar is das kein Akt aber mit ner LED läst sich zur Not auch arbeiten.
Danach kann man dann entsprechend reagieren.

Vieleicht reicht es schon die Frequenz für den Schaltregler etwas zu verschieben. oder Empfänger und SNT gegeneinander etwas zu verdrehen (Kopplung)

Was die Masse betrifft.

Wichtig ist auf jedenfall ein Zentraler Punkt aber das weißte ja sicher selber.
Wo der nun hinkommen soll ist eigentlich nicht so unbedingt kritisch.
Ein göngiger Ort ist das Gehäuse wenn aus Metall.
Ansonsten würde ich am Netzteil zusammenführen.

Is wie gesagt nicht einfach aus der Ferne ne gute Diagnose zu bieten.
08.11.2005, 15:05
SprinterSB

Ne LED hab ich dran, allerdings am µC, nicht direkt am DCF-Modul.

Die Störungen haben 2 verschiedene Aussehen. Einmal gibt es kurzzeitige Peaks alle paar Sekunden, ansonsten ist das Signal relativ ok. Dann kann auch sein, daß komplett Müll kommt und die LED flackert wie blöd. Ich vermute mal der AGC des DCF ist verwirrt und Ursache ist ein Einschwingen der beiden SNTs. Beide Fälle mit geerdeter Schaltung. Ohne Erde mag ich gar nicht dran denken... Auftreten tut das bei Laständerung an meinem SNT.

Wie hoch die Frequenz meines SNT genau ist weiß ich auch net, ich denk mal unter 100kHz. Jedenfalls war das meine Absicht beim Design, weil ich denke über 100kHz ist nicht so leicht zu beherrschen. Vor allem ohne Oszi.

Zu große Kapazitäten zum Bügeln der 9V scheinen auch net so toll zu sein. Wahrscheinlich weil das Primär-SNT anfängt zu schwingen?

Andere Quelle der Störungen könnten die Nixies sein, die als Sender für den Ripple der 180V dienen?

Ich werd mal versuchen, an mehr Information ranzukommen mit meinen bescheidenen Mitteln. Jedenfalls schon mal vielen Dank!
08.11.2005, 21:40
SprinterSB

So, inzwischen seh ich etwas klarer.

Das Primärnetzteil hab ich mal ausgetauscht und siehe, es geht auch ohne Strippe nach Erde! Zapperlot! Ich hätt echt meinen Ar... verwettet, daß es nicht geht. Vor ein paar Monaten hatte ich frustriert aufgehört weiter zu versuchen.

Beim Egston SNT geht absolut nix, selbst wenn mein Nixie-SNT deaktiviert ist. Mit Voltmeter zwischen GND und Erde mess ich satte 85V~, und ohne mein SNT geht der DCF-Empfang halbwegs ok. Mit Nixie aktiv wieder Fehlanzeige. Und zwar absolute Fehlanzeige, kein zappeln, kein flackern, einfach nix.

Den Surpressor Coil L2 mit 100µH von oben hab ich dann ganz vor die Gesamtschaltung gezogen, verschiedenste Induktivitäten davor, aber immer noch Fehlanzeige. Auch mit anderen Entstörteilen.

Der DCF-Empfang mit dem Egston SNT und deaktiviertem Nixie funktioniert übrigens nur, wenn das Voltmeter zwischen GND und Erde hängt. Ohne Voltmeter wieder Fehlanzeige. Ich vermute mal die Indiktivität des Messgerätes fürhrt zur Erdung. Mit 100kOhm parallel zum Messgerät sind da immer noch 8V~, bei 1MOhm parallel knappe 80V~

Mit einem Netzgerät von VOLTCRAFT noch übler: mit 100 kOhm parallel zum Messgerät bleibes satte 18V~. Voll der Klump das Teil!

Bei dem Netzgerät (T.E.ELECTRONIC), wo der DCF-Empfang selbst mit aktivem Nixie funktioniert, mess ich nur ca 10V~ *ohne* R parallel zum Voltmeter.

Das Netzteil von T.E.ELECTRONIC ist leider ein fettes Trafo-Teil.

Gibt es eigentlich irgendwelche Prüfzeichen oder so, wo man feststellen kann, ob man mit solchen Störungen rechen muss? Und zwar *bevor* man was kauft. Für die meisten Sachen ist's egal, aber eben nicht immer.

Daß das Netzteil von VOLTCRAFT der absolute Knaup ist, wusst ich ja schon länger. GND leicht an einen Draht mit Erdotential halten, und man bewundert ein kleines, blaues Fünkchen das da leuchtet...
09.11.2005, 02:36
Ratber

Ja,wie ich vermutete,die Versorgung ist verseucht.

So ,mal sehen ob ich deinen Text jetzt auseinander bekomme.

Da Egston war ein faules Ei und das Teledingsda läuft ohne Probleme.
Richtig ?

Ich stelle mir jetzt nur die Frage ob das alte Netzteil einfach nur instabil war oder das SNT nur etwas zu sehr am ausgang gezupft hat.

In letzterem Fall wäre es Sinvoll dss SNT nochmal unter die Lupe zu nehmen bevor du ein robusteres Primär-NT anbaust.

Also quasi den Verbrennungsmotor leiser zu machen anstatt ihn umständlich zu kapseln.

Nochwas zu deinem Potentialunterschied:

Der ist ganz normal solange Erde und Mase getrennt sind.
Wegen der Sicherheit wirst du dich ja eh entscheiden müssen ob du
Sutzeerdest derschutzisolierst.
Das die gekauften Netzgeräte unterschiedlich sind liegt einfach oft am Schaltungsprinzip.

Zu Prüfzeichen:

Ja es gibt Vorschriften die alles in Punkto Sicherheit regeln aber eine für Qualität gibt es nicht.
Allenfalls irgendwo irgendwelche Klassifizierungen die aber nicht besonders bindend und zudem auch noch auslegungssache sind.

Ein gutes bzw. brauchbares NT zu finden ist eben nicht unbedingt einfach.
Prinzipiell macht ich das zwar am Preis fest abert ne Garantie ist das auch nicht.

Ich habe auf der Arbeit Analoge und Schalt- NT's die bis 100V und 60A (auch mehr) gehen und richtig teuer bezahlt werden aber auch da sind krücken dabei.
Die einen sind schnell im Lastausgleich,andere haben wenig Ripple,manche mögen es nicht wenn sie was zurückbekommen (Lastrücklauf).

Is eben oft Glückssache was man bekommt und "Das Netzteil" gibt es eben nicht.
09.11.2005, 09:09
SprinterSB

Egston und Voltcraft funktionieren noch nichtmal mit deaktiviertem Hochspannungs-Netzteil, also wenn ich über den P-FET T1 oben den Saft abdrehe. Zum Funktionieren kommen die nur, wenn
-- Verbindung zwischen GND und Erde oder Kapazität dazwischen (Voltmeter)
-- und Nixie-Netzteil bleibt aus

In dem Fall kann mein Netzteil also gar nicht am Primärteil zupfen...

Das analoge Teledingsda geht ohne Probleme, auch ohne jeglichen Verbindung zu Erde (zB Voltmeter).

Also ein Potentialunterschied von 18V wenn ich GND und Erde über 100kOhm verbinde, find ich nicht so berauschend. Wenn ich zwischen GND und Erde fasse bitzelt das schon ganz gehörig. Und einmal hab ich mir nen AVR damit gefrittet, als ich über ne Umschaltbox ISP zugeschaltet hab. Das war noch bevor ich das mit den 80V~ bemerkt hatte.

Verstehen tu ich auch nicht, warum das DCF-Modul dann rumzickt. Ok, ich hab keine saubere Potentialtrennung und ein tierischen 50Hz Brumm auf GND, aber eben auch auf 9V. Das hebt sich doch wieder weg, oder? Die ganze Schaltung sollte dann mit 50Hz ihr Potential wechseln. Kann sowas den DCF-Empfang stören? Oder verwirrt das nur den AGC (automatic gain control) des DCF-Moduls?

Zwischenzeitlich hab ich noch ein anderes Schaltnetzteil vorgezaubert von PeakTeck. Ohne Erde und ohne Nixie-Teil schaffe ich manchmal 3-5 Sekunden sauberen Empfang. Mit Nixie-Teil sieht das Signal die meiste Zeit ok aus -- rein optisch. Ein verwertbares Signal bekomm ich nicht, manchmal fehlt's auch ganz oder flackert. Logs kann ich keine anschauen, weil ich über RS232 die Schaltung erden würde. Zum Großteil vermute ich kurzzeitige Spratzer.

Naja, immerhin hab ich ein Netzteil wo es ohne Erde ganz sauber geht. Ist ja schon mal was.

Und ich kab mit meinem Nixie-Netzteil nicht den totalen Klump gebaut *stolzsei* \:D/

Die Netzteile wo es (halbwegs) funktioniert unterscheiden sich von den beiden anderen durch ein Symbol das ich nicht kenne, ich werd da mal nachfragen in nem neuen Thread.

Mein Ansatz die Störungen zu beseitigen war immer: dicke Induktivität an die Versorge und Kondensatoren davor, möglichst kleiner ESR. Die Kapazität selber ist glaub nicht so wichtig. Gegen einen 50Hz-Wobbeln der gesamten Schaltung kann das aber nicht helfen...
09.11.2005, 16:59
SprinterSB

...davon ab sind die Tantal-Kondensatoren zum Bügeln der Spannung wohl Kunstfehler :oops: da werd ich nochmal drüber meditieren
09.11.2005, 20:29
Ratber

Zu Tantal:

Ja Tantal is dafür nich so der Knaller. *gg*

Zu den Netzteilen:

Der Erdbezug ist eben nicht vorgeschrieben und auch unerwünscht.
Stell dir mal vor ein Labor-NT hat auf Masse Erdbezug.
Es würde in jeder 2. Schaltung krachen.
Man muß also selber dafür sorgen.

Der PC hat seine Masse über sein NT an Erde.
Daran ist nix zu fummeln.
Das Labor-NT muß folglich auch geerdet werden sonst hängt es in der Luft
und beist sich eventuell mit dem PC über die Schnittstelle.
JA und dein Nixie-SNT sollte demnach in die kette eingereiht werden.
Ohne hast du ein Chaos auf der masse und die langen Leitungen
verursachen eine Masseschleife die genau das verhalten zeigt
mit dem du momentan am kämpfen bist.
Es Schwingt (Vornehmlich mit Netzfrequenz).

Zur Umschaltbox.:

Das der AVR beim Zuschalten der Schnittstelle gestorben ist zeigt das die
Masseverbindung überhaupt nicht funktioniert hat.
Schaltest du etwa "alles" um ,also auch den Schirm ?
09.11.2005, 20:40
Manf

Ein Schaltnetzteil kann ja zumindest mit Oberwellen leicht in den Langwellenbereich kommen. Das Signal des DCF ist in einem gewissen Abstand von Mainflingen (bei Hanau) so schwach, dass es leicht von einem Störer überlagert werden kann ohne dass dieser eine Regel verletzt oder dafür eine Kennzeichnung benötigt.

Teste doch einfach mal, ob der Betrieb eines der Netzteile in der Nähe des Empfängers schon den Empfang stört indem Du es einschaltet ohne es für die Versorgung einzusetzen.

Dann mit Masseverbindung. So Schritt für Schritt ...
Manfrd
09.11.2005, 21:18
Ratber

Zitat:

Ein Schaltnetzteil kann ja zumindest mit Oberwellen leicht in den Langwellenbereich kommen.

Deswegen ja die Empfehlung die Taktfrequenz etwas anzupassen um zu sehen ob es eine Rolle spielt.
10.11.2005, 08:11
Hessibaby

Versuche doch mal die 5V für das DCF-Modul mit 4700µF abzublocken. Wenn das nichts bringt kannst Du hinter der DCF-Antenne einen Reflektor aus Alu(folie) anbringen und dahinter alles unterbringen was mit Spannungsversorgung zu tun hat. Ups , was mir gerade noch einfällt :-) die Nixieröhren strahlen durch die Gasentladung HF bis in den LW-Bereich ab deshalb haben wir die früher immer in Aluminium U-Profile eingebaut.
Viel Erfolg Hartmut
10.11.2005, 10:28
SprinterSB

Zitat:

Zitat von Ratber

Zu den Netzteilen:

Der Erdbezug ist eben nicht vorgeschrieben und auch unerwünscht.
Stell dir mal vor ein Labor-NT hat auf Masse Erdbezug.
Es würde in jeder 2. Schaltung krachen.
Man muß also selber dafür sorgen.

Ja, ist klar. Erdung ist ja nur ne Notlösung. Beispiel Voltcraft: Wenn ich über einem R=100k zwischen Erde und GND noch 18V~ messe, heisst das doch, daß eine Spannungsquelle von 85V~ auf den 9V sitzt, und zwar mit einem Innenwiderstand von weniger als 500 kOhm!

Ich fass mal zusammen, was ich bisher hab. In Prosa ist das recht unübersichtlich...

Code:

Nixie-SNT an | Egston | PeakTech | Voltcraft | T.E.Electronic | SMPS | SMPS | Trafo | Trafo -------------|--------|----------|-----------|--------------- ohne Erde | - | unbrauchb| - | ok Erde | ok | ok | ok | ok Erde (100nF) | ok | ok | ok | ok Nixie-SNT aus| Egston | PeakTech | Voltcraft | T.E.Electronic | SMPS | SMPS | Trafo | Trafo -------------|--------|----------|-----------|--------------- ohne Erde | - | schlecht | - | ok Erde | ok | ok | ok | ok Erde (100nF) | ok | ok | ok | ok GND gegen Erde in V~ (50Hz?) | Egston | PeakTech | Voltcraft | T.E.Electronic | SMPS | SMPS | Trafo | Trafo --------|--------|----------|-----------|--------------- R=oo | 85 | ? | 85 | 10 R=1 M | 78 | ? | 80 | ? R=100 k | 8 | ? | 18 | ?

GND direkt an Erde liefert natürlich bessere Ergebnisse als über einen C=100nF. Über das DCF-Signal kann ich leider nur recht grobe, qualitative Angaben machen. Kuze Peaks gehen u.U. auf das DCF-Signal selbst und nicht unbedingt auf die Netzteile, evtl auch tageszeit- oder witterungsabhängig.

Zitat:

Zitat von Ratber

Der PC hat seine Masse über sein NT an Erde. Daran ist nix zu fummeln. Das Labor-NT muß folglich auch geerdet werden sonst hängt es in der Luft und beist sich eventuell mit dem PC über die Schnittstelle.
JA und dein Nixie-SNT sollte demnach in die kette eingereiht werden.
Ohne hast du ein Chaos auf der masse und die langen Leitungen
verursachen eine Masseschleife die genau das verhalten zeigt
mit dem du momentan am kämpfen bist.
Es Schwingt (Vornehmlich mit Netzfrequenz).

Das Nixie-SNT ist aufgebaut wie im Layout auf Platine, momentan mit der Verbindung zwischen GND und Schirm. Der Rest der Schaltung ist Sauerkraut auf zwei Steckbrettern. Auf einer Platine kann das nur besser werden... Als Last hab ich eine Nixie und 16kOhm Leistungs-R. Mehr aufbauen geht leider nicht. Die endgültige Last von 6 Nixies kann ich erst dranhängen, wenn die Platine gefertigt ist. Ich hoff mal, das Netzteil zeigt dann ähnliches Verhalten; Nixies sind ja eher Dioden als Widerstände.

Zitat:

Zitat von Ratber

Zur Umschaltbox.:

Das der AVR beim Zuschalten der Schnittstelle gestorben ist zeigt das die Masseverbindung überhaupt nicht funktioniert hat. Schaltest du etwa "alles" um ,also auch den Schirm?

Stimmt. Das war bei einem anderen Projekt, wo ich keine Erde brauche -- dachte ich zumindest. Umgeschaltet wurde nur PC-RS232 zu PC-ISP bei nicht-geerdeter Schaltung. Die Umschaltbox schaltet auch GND mit um, so daß die Schaltung beim Umschalten kurz in der Luft hängt. Ausserdem kontakten die einzelnen Signale nicht genau gleichzeitig.

Zitat:

Zitat von Manf

Teste doch einfach mal, ob der Betrieb eines der Netzteile in der Nähe des Empfängers schon den Empfang stört indem Du es einschaltet ohne es für die Versorgung einzusetzen.

Dann mit Masseverbindung. So Schritt für Schritt.

Ok, wer ich auch mal versuchen. Da muss ich nur noch ne Last für die Netzteile finden. Mit Leistungswiderständen bin ich nicht gut ausgestattet.

Von Mainflingen bin ich ca 200km weg.
10.11.2005, 17:04
Ratber

Ja die Tabelle interpretiere ich so das es ja im Grunde mit den meisten NT's läuft.

Zitat:

Ja, ist klar. Erdung ist ja nur ne Notlösung. Beispiel Voltcraft: Wenn
ich über einem R=100k zwischen Erde und GND noch 18V~ messe, heisst
das doch, daß eine Spannungsquelle von 85V~ auf den 9V sitzt, und zwar
mit einem Innenwiderstand von weniger als 500 kOhm!

Was du da mist ist der Potentialunterschied zwischen nicht vernbundenen
Systemen.
Die schwimmen sozusagen im Nichts herum und unterschiede ergeben sich
aufgrund von Parasitären und ungewollten Widerständen.
Aus dem Grund wird ja fast überall ein Potentialausgleich vorgenommen
damit genau das nicht passiert.

Dein gestorbener Controller ist das beste Beispiel dafür.

Da mußt du schauen welche Lösung du am Ende nimmst.

Zur Tabelle:

Also geht es mit fast allen NT's

Wenn die Versorgung ,wie du sagst,Störungsfrei ist dann kann es ja nur
noch eine Einstreuung auf den Empfänger sein.