LC-Filter Dimensionierung

[PICture]

Hallo !

@ sensorsearchsql

Alle meine Vorredner haben Recht und wenn dein Verbraucher die Ripple echt nicht verträgt, dann mußt du im Powerbank auf Szaltnetzteil verzichten.  

[sensorsearchsql]

Hallo und Danke für die vielen hilfreichen Infos die ich gut gebrauchen kann!

@Klebwax: Ich hatte alle großen USB-Powerbank-Hersteller angeschrieben: Laut deren Aussage verfügen sie über keine Produkte die ohne Ripple auskommen. Fragen zur Höhe und Frequenz (mein erster Beitrag) wurden direkt an den Produktentwickler einer bestimmten Powerbank gestellt und mir mitgeteilt. Der Ripple muss wohl durch den verbauten Boost-Converter entstehen (3.7V>5V). Messungen folgen, kann ich aber z.Z. nicht ausführen und muss mich darauf berufen. Unter den angeschlossenen Geräten ist ein wissenschaftliches Gerät zur Paritkelmessung. Betrieben mit 4.8 - 5.2 Volt und verträgt es eben laut Datenblatt max. 30mV Ripple. Ich muss hier einfach sicher gehen, dass nichts passiert.

Kann man abschätzen, ob in meinem Fall ev. Rückkopplungen (zur Powerbank) beim Einsatz einer Spule zu beachten wären? Was wäre denn z.B. eine möglichst kleine und kostengünstige 100mH Spule, die per Hand auf die Platine gelötet werden kann?

MFG

[Moppi]

Spulen haben auch leider wieder einen angegebenen Widerstand.

Es gibt z.B. Spulen mit 1.8mH und einem Widerstand von 14 mOhm. Bei 100mH gehts bis in den mehrstelligen Ohm-Bereich.

Bei 1.8mH und 100µF Kondensator wäre die Grenzfrequenz bei ca. 370Hz. Solang keine Störungen unterhalb der Grenzfrequenz hinzukommen... (?) Bei 1.8mH und 47nF, wäre die Grenzf. bei 17.3kHz, immer noch weit von den 250kHz entfernt, so dass Frequenzen in dem Bereich brauchbar unterdrückt werden sollten.

[White_Fox]

Hallo und Danke für die vielen hilfreichen Infos die ich gut gebrauchen kann!

@Klebwax: Ich hatte alle großen USB-Powerbank-Hersteller angeschrieben: Laut deren Aussage verfügen sie über keine Produkte die ohne Ripple auskommen. Fragen zur Höhe und Frequenz (mein erster Beitrag) wurden direkt an den Produktentwickler einer bestimmten Powerbank gestellt und mir mitgeteilt. Der Ripple muss wohl durch den verbauten Boost-Converter entstehen (3.7V>5V). Messungen folgen, kann ich aber z.Z. nicht ausführen und muss mich darauf berufen. Unter den angeschlossenen Geräten ist ein wissenschaftliches Gerät zur Paritkelmessung. Betrieben mit 4.8 - 5.2 Volt und verträgt es eben laut Datenblatt max. 30mV Ripple. Ich muss hier einfach sicher gehen, dass nichts passiert.

Kann man abschätzen, ob in meinem Fall ev. Rückkopplungen (zur Powerbank) beim Einsatz einer Spule zu beachten wären? Was wäre denn z.B. eine möglichst kleine und kostengünstige 100mH Spule, die per Hand auf die Platine gelötet werden kann?

MFG

Ich wüßte nicht, wo es da Rückkopplungen geben sollte. Such dir irgendeinen Distri (z.B. Digikey, Farnell, Mouser, ...), irgendwo unter den passiven Bauelementen findest du Drosseln (pass auf, daß du nicht versehentlich an Gleichtaktunterdrückungsdrosseln gerätst, die machen was anderes als was du willst), dort suchst (die Seiten der Distris haben eine klasse Filterfunktion) du dir eine, deren Sättigungsstrom UND Nennstrom über deinem Betriebsstrom liegen. Danach guckst du dir noch die Eigenresonanzfrequenz an, diese sollte wenigstens etwa 2,5MHz betragen. Je höher, desto besser für dich.

Ach ja, noch etwas: Der Kondensator, den du für die Filterung auslegst, kommt natürlich zwischen Spannungsversorgung und der Filterdrossel. Ich würde dir allerdings auch raten, einen gleichen Kondensator auf die andere Seite der Drossel zu packe, also zwischen Filterdrossel und Last. Dann passiert nämlich nix, wenn aus irgendeinem Grund der Stromfluß plötzlich unterbrochen wird und die Drossel den, gerne auch unter Spannungsspitzen von mehreren kV, weitertreibt.

[Klebwax]

@Klebwax: Ich hatte alle großen USB-Powerbank-Hersteller angeschrieben: Laut deren Aussage verfügen sie über keine Produkte die ohne Ripple auskommen.

Du schreibst offensichtlich an einer wissenschaftlichen Arbeit. Da solltest du an deinen Formulierungen noch arbeiten. "auskommen" klingt, als ob eine Powerbank ein Ripple braucht. Die Aussage muß aber lauten: Sie können eine Ripplespannung nicht vermeiden. Und ja, es liegt daran, daß ein Aufwärtswandler immer ein Schaltwandler sein muß.

Unter den angeschlossenen Geräten ist ein wissenschaftliches Gerät zur Paritkelmessung. Betrieben mit 4.8 - 5.2 Volt und verträgt es eben laut Datenblatt max. 30mV Ripple. Ich muss hier einfach sicher gehen, dass nichts passiert.

Auch hier die Formulierung: Es verträgt sogar +-200mV. Bei 200mV Ripple wird ihm nichts passieren. Es wird nur keine brauchbaren Ergebnisse liefern.

Wenn an deinen 5V mehrere Verbraucher hängen erzeugen die natürlich auch Störungen auf deiner 5V Versorgung (die du mit dem Filter an der Powerbank nicht weg bekommst). Wenn eines deiner Geräte eine bessere Versorgung braucht, gönn ihm eine eigene. 2S Lithium sind 6 - 8V. Dahinter einen 5V LowDrop (sonst sind die 6V zu wenig) Linearregler. An diese Versorgung wird nur dein empfindliches Gerät angeschlossen. Oder generell eine Versorgung mit 2S Lithium. Ein billiges Schaltreglermodul für die unkritischen Verbraucher und einen Linearregler für dein empfindliches Teil.

MfG Klebwax