verpolschutz (Tiefpass rechnung)

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Autor
verpolschutz (Tiefpass rechnung)
Suche nach: tiefpass (713)

    







BID = 364021

kaixu

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Köln
 

  


hallo! zusammen,

ich habe em problem mit tiefpass. das ist so.

am + eingang liegt es immer 13V(I=2.2A), und jetzt zusätzlich wird ein Puls -300V mit f=0.2Hz,puls dauren t=50us, am eingang eingegeben. kann ich mit tiefpass den puls filtern?
wenn ja, wie kann ich den L und C ausrechnen?

habt ihr noch andere Idee, um den puls zu filtern?
weil in meinen Aufgabe ich keine Diode und Transistor als verpolschutz benutzen darf.

vielen dank!

Kai

BID = 364045

kaixu

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Köln

 

  

eine Woche schon vorbei und meine ich immer noch, dass ohne Diode oder Transistor keine verpolschutz bauen kann. und Tiefpass filter kann auch keine negative puls filtern.



ist meine meinung richtig?

BID = 364064

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Es fehlen Angaben.

Wenn Du mir sagst, wieviel Leistung im Filter verbraten werden darf und wie weit die Spannung während des negativen Impulses absinken darf, kann ich dir einen RC-Tiefpass dimensionieren, der der die Impulse rausfiltert.
Frage was für eine Last ist dran? Ohmsch?

GRuß Topf_Gun


BID = 364285

kaixu

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Köln


Zitat :
Topf_Gun hat am 28 Aug 2006 15:47 geschrieben :

Es fehlen Angaben.

Wenn Du mir sagst, wieviel Leistung im Filter verbraten werden darf und wie weit die Spannung während des negativen Impulses absinken darf, kann ich dir einen RC-Tiefpass dimensionieren, der der die Impulse rausfiltert.
Frage was für eine Last ist dran? Ohmsch?

GRuß Topf_Gun




ca.30W Leistung muss in Filter verbraten werden, und wenn negativen Impulse kommt, die Spannung wird bis -300V abgesenkt. und die negative Impulse dauert 50us.

aber die Last ist keine einfach Ohmsch, das ist eine Schaltung.



BID = 364287

kaixu

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Köln

dank dir Topf_Gun.

weil ich nur in der Tag ins netz gehen kann, deswegen habe so später geantwortet.


BID = 364293

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Ok. fangen wir an:
Meine Frage war wieviel Leistung darf der Tiefpass verbraten, wenn die Störung nicht vorhanden ist?

1. Annahme: Die Induktivität der Spule ist SEHR groß, so dass sich der Strom während der 50 µs nicht ändert.

2. Annahme: Der Spannungsabfall über dem Tiefpass ist 0.1V (deckt sich mit der Leistungsfrage).

3. Annahme: während des Störimpulses darf die Spannung um weitere 0.1V fallen.

4. Annahme: Der Kondensator im Tiefpass lädt sich während der fast 5s zwischen den Störimpulsen vollständig auf.

Als 1. berechnen wir den Widerstand im Längspfad:

R=45mOhm (Kann also auch die Zuleitung oder auch der Innenwiderstand der Quelle sein)
Daran wird die Leistung von 220mW verheitzt.

Der Kondensator im Querpfad wird während der Störung in 2 Richtungen entladen, einmal in die Störquelle, zum anderen in die Schaltung.

Der Kondensator ist auf 12,9V aufgeladen

Der Spannungsverlauf ist folgender:

Spannungsverlauf am Kondensator

Einschub

Laden Entladen mit Spannungsquelle und Widerstand
U(t)=U_0+U_Spannungsquelle*e^-(t/tau) Tau=R*C

Laden entladen mit Konstantstrom
U(t)=C*I*t

Einschub Ende

U(t)=U_0-U_stör-U_schaltung

U(t)=12,9V-(312,9V*e^-(t/tau))-C*2,2A*t

In diese Gleichung mußt Du nun die 50µs und die gewünschte Spannung nach 50µs einsetzen und C errechnen.
Das ist leider nur numerisch möglich, am einfachsten ist, Du probierst einige C-Werte aus.

nach Ende der Störung lädt sich das C wieder auf. (e-Funktion)

Merksatzs:
An C kann das U nicht springen,
An L das I nicht.

GRuß Topf_Gun

BID = 364302

kaixu

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Köln

vielen vielen Dank!

wenn keine Störung vorhanden ist, input Leistung wird bei 13V ca.30W eingegeben, und durch die Tiefpass muss die Leistung wenig wie möglich verbrauchen.

probiere ich jetzt sofort aus.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: kaixu am 29 Aug 2006 11:45 ]

BID = 364322

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Das R in der Zuleitung hat positive und auch negative Auswirkungen.

Ein kleines R bedeutet
-geringe Verluste
-schnelles Wiederaufladen NACH der Störung
-aber auch ein SCHNELLES Entladen WÄHREND der Störung.

GRuß Topf_Gun

P.S. Warum keine Diode?


BID = 364342

kaixu

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Köln

warum keine diode?

wenn diode als verpolschutz in der Schaltung steht, hat mindesten 0.4V (freilauf-diode) spannungsabfall, um die Wirkungsgrad und low cost zu achten, ich soll die wirungsgrad und das preis (gesamtschaltung) mit unterschieder verpolschutz-schaltung vergleichen.

das ist die Grund, warum soll ich ohne Diode ausprobieren.

ich meine, wenn ich die spule und kondensator in der schaltung baue, die preis von spule und kondensator kann auch mehr als Diode sein, aber wenn die wirkungsgrad noch höhe genug steigen, dann ist sehr gut.


ich gebe bestimmt ein bier aus, wenn du in köln bist.

BID = 364357

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Ein Tiefpass kann die Verpolung aber nur kurzzeitig verhindern.

und eine 4A-Diode ist auch nicht SO teuer.

Verluste an der Diode sind 0,7V*2,2A= 1,58W
also rund 5% deiner Nennleistung.

Bei der Tiefpassmethode ist zu beachten, dass nicht nur der Betriebsstrom Verluste erzeugt, sondern auch das Laden/Entladen des Kondensators.

Ich weiß jetzt nicht, wie kräftig dein 300V Impuls ist, aber was hälst Du von einem varistor oder einer Z-Diode zum "Kurzschließen" der Störung?


Gruß Topf_Gun

BID = 364364

kaixu

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Köln

du sagst schon richtig,

mit Z-diode oder Diode ist die einfachste, für die preis ist überhaupt nicht teuer, für einzel bauteile in der Schaltung wird nur einpaar cent oder 50 cent berechnet.
aber mein Aufgabe ist so, mit wenig Geld um maximal leistung zu bekommen. so ein mist.


mit varistor habe ich noch nicht probiert, weil die Varistor SPICEMODE in der simulationsoftware (www.liniear.com)ist so unverständlich. vesuche noch gerad weiter.

und wie meinst du den 300V impluse? wie kräftig ist es? ich weiß nicht, aber ich sanne die Diagramm, vielleciht kannst du da sehen.




BID = 364374

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Ich meinte mit dem "Wie kräftig ist der Impuls" wieviel Energie in ihm steckt. (BZW den Innenwiderstand der Störquelle)

Eine Idee wenn sehr viel Energie drinsteckt
(eventuell eine 4 Diodengleichrichterbrücke um die Störung in eine Nutzung umzuwandeln)
Wenn sehr wenig Energie drinsteckt einfach die Energie verbraten.

Dein Bild 1 sagt aber, dass es eine lange Störung voher gibt (ca -50V) und dann den Spike. das würde mich erst mal über eine Diodenschaltung folgender Art nachdenken lassen.
Es wird vermutlich immer eine Schaltung geben, die Billiger ist oder die einen höheren Wirkungsgrad hat


GRuß Topf_Gun

P.S. Dann maximir mal schön

Edit da fehlt unten eine Diode

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Topf_Gun am 29 Aug 2006 15:25 ]

BID = 364375

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

und nun fehlt das Bild



BID = 364525

high_speed

Schreibmaschine



Beiträge: 2073

Hallo kaixu

So wie es aussieht handelt es sich bei deiner Anwendung um
eine KFZ-Steuerung. Hier mal der Link zum Dokument, aus dem
die Diagramme sind: www.fordemc.com/docs/download/ES-XW7T-1A278-AC.pdf

An der Schutzbeschaltung würde ich in diesem Fall nicht
sparen, dass gibt nur Ärger und Probleme. Ist doch nicht toll,
wenn wieder einige Autos zurückgerufen werden müssen.
Im Anhang mal ein Schaltungsbeispiel, so wie ich es machen
würde.

MfG
Holger




_________________
George Orwell 1984 ist nichts gegen heute.
Der Überwachungsstaat ist schon da!

Leider lernen die Menschen nicht aus der Geschichte,
ansonsten würde sie sich nicht andauernd wiederholen.

BID = 364947

kaixu

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Köln

hallo! Holger und Topf_Gun

vielen Dank für die Infos.

mit den Tiefpass habe ich auch ausprobiert, aber gibt es auch keine besser Lösung als Diode oder Transistor.

mein Schaltung ist schon für KFZ-steuerung gedacht, aber weiß ich auch selbst nicht, für welche Anwendung ist das. weil gerad Praktikum angefangen bin.

und jetzt wird ich ein bericht schreiben, dass ich mit ander Bauteil versucht habe, bis jetzt kann ich nicht ohne Diode oder Transistor ein verpolschutz schaltung mit gleich wirkungsgrad und preis bauen.

nächster woche gehe ich zu mein Lehre. wenn ich etwas neu bekomme, schreibe sofort hier

mfg

Kai Xu


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