Frage Netzfilter, knacksen

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Autor
Frage Netzfilter, knacksen
Suche nach: netzfilter (634)

    







BID = 941055

Andi-872

Aus Forum ausgetreten
 

  


Hallo,
in einer Schaltung mit mehreren 12VDC-Relais habe ich immer ein Knacksen in anderen Audiogeräten, die am selben Stromnetz hängen, anders aber keine Verbindung (z.B. Audiokabel) zu dieser Schaltung besitzen. Die Relais sind jeweils mit einer Freilaufdiode beschaltet, aber mehr "Schutz"schaltungsaufwand besteht derzeit nicht.
Wie kann ich das Knacksen dennoch eliminieren? Würde es Sinn machen, ein Netzfilter vor das Netzteil zu legen? Wenn ich es richtig verstanden habe, wirken Netzfilter ja bidirektional, halten also Störungen aus dem Stromnetz in den Geräten fern, und umgekehrt verhindern sie Störungen aus Geräten ins Stromnetz.

Andi

BID = 941073

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  

Da wäre zunächst zu klären, was diese Relais schalten, und was du da überhaupt zusammengerödelt hast, damit man ahnen kann, ob das Knacksen durch die Relaiskontakte oder die Steuerspannung oder noch etwas anderes hervorgerufen wird.

BID = 941082

Andi-872

Aus Forum ausgetreten

Die Relais schalten Audio on/off bzw. um (out1/out2). ABER: das Knacksen ist zu hören auch dann, wenn ich ALLE Audiokabel abziehe, daher meine Vermutung, dass das Knacksen über das Stromnetz übertragen wird. Geschaltet werden die Relais ganz simpel: Netzteil 12VDC / Schalter bzw. Taster / Relais (mit paralleler Freilaufdiode). Alles ist untergebracht in einem Metallgehäuse (gegen Masse geschirmt).

Andi

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Andi-872 am 16 Okt 2014  8:57 ]

BID = 941096

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5219

Hast du mal Versucht einen Widerstand mit der Freilaufdiode in Reihe zu schalten oder gar nur einen Widerstand zu verwenden?

BID = 941097

Andi-872

Aus Forum ausgetreten

Nur einen R ohne D parallel zum Relais? Damit würde ich doch die Funktion, die eben die Freilaufdiode hat, aufheben…
Welchen Sinn hätte dieser R?


Andi

BID = 941098

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17430

Die Aufgabe der Freilaufdiode ist dir Klar ? Den selben Sinn hat der R entweder in Reihe mit der Diode oder eben auch ohne Diode!

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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 941100

Andi-872

Aus Forum ausgetreten

Ja, wozu die Freilaufdiode dient, ist mir klar. Dass man das auch mit einem R machen kann, ist mir neu. Auf Schaltplänen hab ich das bisher noch nicht so gesehen.


Danke
Andi

BID = 941120

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5219

Einmal ist immer das erste Mal. Bitte: http://www.elektronikpraxis.vogel.d.....9170/

Meine Idee war folgendes: Zitat "Physikalisch stellt die Diode fast einen Kurzschluss [...] dar [...]". Kurzschluss bedeutet einen großen Sprung in der zeitlichen Ableitung es Stroms. Daraus folgt wiederum nach Herrn Fourier ein breites Frequenzspektrum.
Mit einem passendem Widerstand könnte man es evt. abschwächen. War nur eine dumme Idee von mir, wo ich selber nicht weiß, ob sie geht oder nicht. Hab mal ins Blaue hinein geraten, da es ja keine Fotos & Schaltplan gibt. (Wie perl schon anmerkte.)

BID = 941127

Andi-872

Aus Forum ausgetreten

Bild Schaltplan anbei.
Das ist ein sehr interessanter Beitrag auf der Seite, die Du als Link beigefügt hast. Das wird wohl dann ein Test-Wochenende werden, um diese Varianten alle mal zu probieren

Danke
Andi



BID = 941128

Andi-872

Aus Forum ausgetreten

Erstaunlich ist allerdings, dass ausgerechnet die Dioden-Variante am schlechtesten wegkommt. Dies ist die Variante, die ich bisher als einzige kenne bzw. kannte. Die beiden anderen Versionen Z-Diode und Widerstand haben laut dieses Berichtes bessere Eigenschaften (z.B. hinsichtlich Lebensdauer Relais), dennoch habe ich diese Schaltungsvarianten in den vielen Schaltplänen, die ich mir in den vergangenen Monaten angesehen habe, bisher nirgends gesehen.

In der Z-Dioden-Beschaltung ist als "Schalter" ein Transistor (verallgemeinertes Symbol?) vorgesehen. Ist es wirklich unbedenklich oder so einfach, diesem eine Z-Diode parallel zu schalten? Und weshalb wird eine Z-Diode mit 30V empfohlen, wo doch oben noch ein Wert von "deutlich mehr als 100V" genannt wird? Der Wert der Z-Diode richtet sich wohl nach der Betriebsspannung? Wenn ich also 12VDC habe, dann sind 30V für die Z-Diode immerhin über der Betriebsspannung und vermeiden somit einen Kurzschluss. Oder wie kommt der Wert 30V zustande?

Apropos Schutzschaltung: In Elt-Schränken habe ich schon einige Relais gesehen, die keine Schutzschaltung haben. Allerdings gibt es Hutschienen-Relais, die einen Steckplatz für eine (optionale) Freilaufdiode vorgesehen haben.


Andi

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Andi-872 am 16 Okt 2014 21:52 ]

BID = 941142

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17430

Wenn du dir mal klar machst was eine Induktionsspannung von 100V und mehr mit falscher Polarität an Halbleitern anrichtet ist dir auch klar warum die Diode als Freilaufdiode bezeichnet wird. Sie stellt für die Induktionsspannung eben einen Kurzschluss dar. Das durch den hohen Kurzschlussstrom der Strom länger fließt und damit das Abfallverhalten des Relais negativ beeinflusst wird ist in der Praxis zu vernachlässigen. Die Z-Diode leitet die Induktionsspannung erst über ihrer Z-Diodenspannung ab und begrenzt diese auf den Z-Diodenwert. Dieser Wert liegt aber immer noch unter dem Wert der dem Halbleiter gefährlich werden kann. Der reine R ist aber auch nicht ohne, den er verursacht Verlustleistung! Die Kombination aus Diode und in Reihe liegendem R vereinigt beide Vorteile! In Deinem Fall ist die Freilaufdiode gar nicht erforderlich. Die Schalter vertragen die Induktionsspannung in der Regel problemlos! In der Praxis werden aber auch Varistoren zum Abbau der Induktionsspannung eingesetzt. Und hier schließt sich wieder der Kreis ohmsche und nichtohmsche Widerstände!
Noch ein Kleiner Hinweis deine Masse sollte nicht am ungeschaltetem Ende der Spannungsversorgung liegen, sonder auf der Seite vor dem Schalter! Damit unterbricht der Schalter auch die HF-Ausbreitung beim Abschalten.

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am 17 Okt 2014  0:05 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am 17 Okt 2014  0:10 ]

BID = 941148

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Die beiden anderen Versionen Z-Diode und Widerstand haben laut dieses Berichtes bessere Eigenschaften (z.B. hinsichtlich Lebensdauer Relais
Aber nur, wenn die Schaltgeschwindigkeit eine Rolle spielt, oder die Lebensdauer durch Kontaktabbrand begrenzt ist.
Das ist bei dir ja offenbar nicht der Fall.


Zitat :
Und weshalb wird eine Z-Diode mit 30V empfohlen, wo doch oben noch ein Wert von "deutlich mehr als 100V" genannt wird?
Weil der Transistor diese Spannung aushalten muss.
Viele Kleinleistungstransistoren sind schon bei 40V oder noch weniger am Ende.
Die ZD muss natürlich für mehr als die maximal auftretende Betriebspannung dimensioniert sein.


Wenn die Spannungsfestigkeit eines Transistors überstrapaziert wird, sind unschöne Effekte möglich.
Einer davon führt zu einer punktuellen Überhitzung des Kristalls, was früher oder später zum Ausfall führt.

Ein anderer möglicher Effekt ist der Lawinendurchbruch.
Dabei wird der Transistor innerhalb von Picosekunden wieder leitend, und diese steile Stromflanke kann hochfrequente Störungen bis in den GHz-Bereich verursachen.


BID = 941149

Ltof

Inventar



Beiträge: 9268
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
BlackLight hat am 16 Okt 2014 20:36 geschrieben :

...

Meine Idee war folgendes: Zitat "Physikalisch stellt die Diode fast einen Kurzschluss [...] dar [...]". Kurzschluss bedeutet einen großen Sprung in der zeitlichen Ableitung es Stroms. Daraus folgt wiederum nach Herrn Fourier ein breites Frequenzspektrum. ...

Das ist totaler Blödsinn!
Der Kurzschluss an einer Induktivität führt gerade zu KEINER schnellen Änderung des Stroms.

Einen Widerstand oder andere Kniffe (Z-Diode z.B.) benutzt man bei Relais, um die gespeicherte Energie möglichst schnell abzubauen. Man lässt dabei eine möglichst hohe Spannung zu.

_________________
„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

BID = 941154

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5219

@Ltof: Da hast du Recht. Die andere Ungereimtheit in der Betrachtung, dass sich die Energie bei der Diode am langsamsten abbaut habe ich auch unter den Tisch fallen lassen.

Hier von Wikipedia ein Strom-&Spannungsverlauf über die Zeit:



Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_.....nnung

Dann ist es halt die schnelle Spannungsänderung des Kurzschlusses die Probleme machen könnte.
Hab das nicht komplett eruiert, wollte mit dem Grund auch erst später rausrücken.

Und über ideale Bauteile philosophieren dauert viel länger als es am realen auszuprobieren. Ich weiß nur, dass eine Diode ein stark nichtlineares Bauteil ist und das immer zu Überraschungen führt.

BID = 941171

Andi-872

Aus Forum ausgetreten

Viele interessante Infos. Danke.

Betreffs Masse vor dem Schalter (statt auf der umgeschalteten Seite): Von der Theorie her kann ich das nachvollziehen. Allerdings kenne ich das von eigentlich allen geschirmten Geräten, dass deren (Metall-) Gehäuse permanent mit Masse verbunden sind (gleichzeitig Masse Netz und 0V-Potential Leiterplatten). Und in meinem Beispiel auch nicht so ganz einfach zu realisieren, da mehrere Relais am werkeln sind (aber alle direkt mit einem Schalter / Taster angesteuert).

Betreffs Freilaufdiode in meinem Fall gar nicht nötig: In meiner Schaltung hängt nichts weiter dran. Was ist aber mit dem Netzteil, welches mir die 12VDC liefert? Darin befinden sich doch auch Bauteile, die durch diese umgekehrte Induktionsspannung im Extremfall zerstört werden können?

Und auf die Anfangsfrage zurückzukommen: würde ein Netzfilter geeignet sein?


Andi


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