EMV-Probleme (Überschrift Edit)

Hallo zusammen,

habe folgendes Problem:

Ich muss ein Hochspannungssignal für eine Messung erzeugen.
Dieses Signal schalte ich über Hochvoltrelais.
Fliesst nun dieses Hochvoltsignal (Flanke <10ns) über das Relais, wird eine
Spannung auf die Ansteuerseite des Relais induziert.

Die Peaks gehen dabei bis 170 Volt, siehe Anhang.
Der erste Versuch ist das ganze mit Dämpfungsperlen zu filtern. Hat aber kaum was gebracht.
Nun hab ich mir eine Zwischenplatine gelötet, auf der ich das ganze mit Kapazitäten filtern will. Hab allerdings damit keine Erfahrung.
Das schalten kann durch den Filter auch stark verlangsamt werden,
dass heisst zum Schalten langen mir 10kHz.

Die Relais schalte ich mit einem µC mit einem Optokoppler als Zwischenstufe.

Hoffe ich habe alle wichtigen Informationen genannt und jemand kann mir helfen.

MFG Mirror

Edit: Die Probleme sind wahrscheinlich auf EMV Zurückzuführen.

Hallo
Wo liegt Dein Problem?
Mit freundlichen Grüßen
Benno

Man, doch unklar ausgedrückt ;-)

Also erstens, kann ich herkömmliche Kondensatoren nehmen,
oder müssen diese für die 170 Volt ausgelegt sein.

Zweitens, wie sieht so ein Filter aus.
Normaler Tiefpass, der aus dem Widerstand des Relais zusammen mit einem Kondensator gebildet wird.

Drittens gibt es vielleicht sogar Dioden, mit denen ich die Spannungen klemmen kann. Habs mal mit einer Supressordiode versucht bzt... genaue Bezeichnung weiss ich gerade nicht, die ab 33 Volt klemmt, hat aber keinen Unterschied gemacht.

Ich hoffe ich habe mich jetzt klarer ausgedrückt.

Mit freundlichem Gruß
Mirror

Hallo
Immer noch : Wo liegt Dein Problem?

Zitat:

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Ich muss ein Hochspannungssignal für eine Messung erzeugen.

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Dieses hier?

Zitat:

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oder müssen diese für die 170 Volt ausgelegt sein.

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Der Kondensator muß mindestens für die anliegende Spannung ausgelegt sein.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

Das Problem sind die Spikes !!
Ab 2,5 kV fällt der µC aus.

Das Bild ist bei 2 kV aufgenommen, die induzierten Spikes sind wie auf dem Bild zu sehen 170 Volt.
Die Frage, ob ich auch Kondensatoren nehmen kann, die unter diesem Wert liegen, kommt daher, dass die Spikes wie auf dem Bild zu sehen sind bei <10 ns Sekunden liegen.
Energie mässig dürfte das kein Problem sein, allerdings weiss ich nicht, ob es Probleme mit dem Durchschlag des Dielektrikums gibt.

Also nochmal die Frage: Wie sieht eine Schaltung aus, um Spikes wie auf dem Bild zu sehen sind zu filtern ??

Ob das Relais der 'Schuldige' ist, wage ich erst einmal zu bezweifeln.
Bei einer so steilen Flanke und hohen Spannung hast Du einen prima 'EMV-Tester', dem die Entstörmaßnahmen um den µC herum offensichtlich ab 2,5kV nicht viel entgegen zu setzen haben.
Wenn Du alle möglichen Maßnahmen vorgesehen hast und die Leiterbahnführung ebenfalls 'Top' ist, kannst Du die Elektronik nur noch in ein HF-Gehäuse setzen. Multilayer wäre ggf. auch noch eine (Teil-)Lösung.
Die elektro-magnetischen Wellen sind bei der Steilheit und Spannung so stark, daß es mit Filtern alleine nicht in den Griff zu bekommen ist.
Je nach Filter-Werten kommst Du evtl. sogar in Resonanz mit dem Impuls und verschlimmerst die Störeinstrahlung noch.
Der Optokoppler hilft übrigens auch nicht viel; HF findet einen Weg.

So, hab den HV-Entladungspfad mal in Alu-Folie eingewickelt.
Signalamplituden haben sich halbiert.

Vielen Dank für die Hilfe!!

Kennt jemand noch eine bessere Folie um zu schirmen??
Zuvor habe ich µ-Folie probiert, die hat so gut wie gar nichts gebracht.

Nochmal vielen Dank und viele Grüße
Mirror

Hi!
Wie wäre es mit einer Art Becher aus Stahlblech? Ich hab mal ein Bild gesehen, in dem eine Röhre (zur HV Stabilisierung) damit versehen wurde...aber die hatten eher ein Problem mit Röntgenstrahlung statt EMV :-b

MfG

Hallo Mirror,

brauchst du wirklich die hohe Flankensteilheit bei dem geschalteten Signal? Häufig verwendet man ein RC Glied zwischen den Kontakten eines Schalters/Relais, um die Störungen zu reduzieren. Vielleicht ist das eine Lösung für dein Problem.

Gruss
Jakob

Einen Snubber für 10kV ?
Das ändert aber nichts beim Schließen des Kontaktes an der steilen Flanke; diese Flanke erzeugt ein starkes elektro-magnetisches Feld. Beim Abschalten wird wohl nicht viel passieren, wenn kein induktiver Verbraucher angeschlossen ist.

Die Steilheit der Flanke kann ich leider nicht beeinflussen.

Ich habe mich jetzt entschieden ein HF-Gehäuse zu beschaffen. In diesem werde ich den kompletten Hochspannungspfad einbauen.

Das Problem ist nicht der Entladepfad, sondern die Ansteuerseite der Relais!!

Ich werde wohl trotz HF-Gehäuse Störsignale auf diesen bekommen.
Also bleibt die Frequenz, aber die Amplitude wird wohl um einiges geringer ausfallen.
Wie könnte so ein Filter dann genau aussehen?? Welche Kondensatoren benutze ich am besten ??
Nehme ich ein RC-Glied mit einer Grenzfrequenz von 10 kHz habe ich bei 100 MHz (laut Theorie 20dB/pro Dekade) eine Dämpfung von 80 dB = Faktor 10000. Um auf die Grenzfrequenz zu kommen müsste ich wahrscheinlich einen Elko nehmen. Wäre dieser nicht viel zu langsam ??
Fragen über Fragen....
Vielleicht kann mir ja jemand weiterhelfen. Jetzt schon mal vielen Dank für alle Beiträge !!

Gruß Mirror

Du könntest jetzt hier aus dem Forum 100.000 Vorschläge und Werte genannt bekommen. Wenn Du die alle realisiert hast, stellst Du plötzlich fest, das Problem ist größer geworden, weil Du mit irgendwelchen Werten auf Resonanz kommst.
Es gibt eigentlich nur eine Möglichkeit:
eine Maßnahme probieren z.B. einen Kondensator 100nF parallel zur Spule. Dann messen und über Verbesserung oder Verschlechterung entscheiden.
Nächster Wert oder nächste Maßnahme.....
Da ja noch nicht einmal klar ist, woher diese Störung / Einstrahlung kommt und wie sie entsteht, gibt es auch keine Patent-Lösung.
Vielleicht hilft sogar ein einfaches Verlegen von Leitungen oder eine Abschirmung. Da hilft nur ausprobieren und Erfahrungen sammeln.
Stell Dir mal vor, bei Hochfrequenz drehst Du einfach das Radio um 30 Grad und hast optimalen Empfang :-)