Hi, MaWin schrieb vor einigen Tagen zu der Spannungsabhängigkeit von Kerkos:
Beim Abblocken ist die Kapazitaetsaenderung sogar erwuenscht,
> verhindert Schwingungen.
Jedoch erschließt sich mir das nicht: Angenommen, ich habe einen Schwinkreis aus Kerko und Spule und der Kerko ändert seine Kapazität mit der Spannung, dann verbiegt das doch nur den Sinus und es kommt zu Oberwellen. Zusätzlich ist die Resonanzfrequenz von der Amplitude abhängig. Aber einen dämpfenden Faktor, der Schwingungen verhindert/dämpft, kann ich hier nicht erkennen.
Richtig....die Resonanzfrequenz =E4ndert sich bei =E4ndern der Spannung, was im Falle einer Resonanz=FCberh=F6hung bedeuten w=FCrde, das die Resonanz auf einmal nicht mehr stimmt.......
Dein Resonanzverlauf ist nicht mehr steil und spitz, sondern breit und flach, was geringere G=FCte bedeutet.
nn
geringere G=FCte......s.O.
Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic
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Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruin=F6s. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung. Ich will keine besseren Politiker, ich will ein besseres Volk.
1) Es gibt in diesem Zusammenhang eben keine "verlustfreien" Bauteile. Nur verlustarme.
2) Wird Energie auch bei geringerer G=FCte zwischengespeichert und wieder abgegeben. Es tritt allerdings nicht die heftige Resonanz=FCberh=F6hung mit dem extremen Peak auf. Das ganze wird halt "breitgeschmiert".
3) Wird in diesem Zusammenhang eben ein nicht unerheblicher Anteil "abgestrahlt" und in der Umgebung verheizt.
Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic
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Sind sie nicht. Die Energie wird teils abgestrahlt und teils (hauptsaechlich im Kondensator) in Waerme umgesetzt. Bei Nichtlinearitaet strahlt es auch auf Oberwellen vermehrt ab.
Geringe Güte bedeutet für mich eigentlich immer erhöhte Verluste und die sehe ich hier nicht, zumindest nicht im Vergleich zu einem besseren Kondensator. Also "Schwingungen" werden nicht verhindert sondern nur über ein größeres Spektrum verteilt.
Ob man das jetzt mit einer geringeren Güte gleichsetzen kann, darf sich jeder selbst überlegen.
Sei aber bei hoeheren Leistungen vorsichtig, solche Kondensatoren produzieren oft ziemlich Verluste. Ich hatte schon welche, bei denen sich die Keramik mit einem Knall in gruenliches, blasiges Glas verwandelte. Bis auf die Teile, die weggespritzt waren.
Bei Verlustfreiem Schwingkreis würde Strom und Spannung bis in unendliche Größen steigen. Vorher würds aber mächtig knallen. Man nennt sowas Begrenzung ;-)
Nehmen wir mal an der Vorgang beginnt damit, dass wir in dem Kondensator eine bestimmte Spannung haben. Eine viertel Periode später ist die Spannung Null, und wir haben wir einen bestimmten Strom in der Spule. Warum sollte da irgendwas unendlich gross werden? Ich sehe immer noch nicht ein, wieso die Schaltung aus idealer Spule und idealem spannungsabhängigen Kondensator nicht verlustfrei schwingen soll. Nehmen wir mal an die Frequenz ist relativ klein, so dass wir die Die elektromagnetische Abstrahlung vernachlässigen können. Der einzige Unterschied zum normalen Schwingkreis ist dass die Schwingung nicht sinusförmig ist.
Stichwort: Resonanzüberhöhung. Du vergisst die weitere Zuführung von Energie durch die speisende Quelle. Im Physikuntericht gab es dann immer das schöne Video der in sich verdrehenden Brücke, die dann einstürzte (irgendwo in den USA). D.h. wenn die einspeisende Quelle genau auf der Eigenfrequenz deines idealen Schwingkreises liegt, dann geht z.B. die Spannung über dem Kondensator gegen unendlich. Da sich nun aber der Ker.-Kondensator bei steigender Spannung, sagen wir um 15% ändert, verstimmt sich die Eigenfrequenz und du bist raus aus der Resonanzspitze. D.h. dieser Schwingkreis läuft sozusagen automatisch aus seiner Resonanz raus. Es sei denn, die Speisefrequenz wird entsprechend der sich ändernden Eigenresonanz nachgeführt. Das ist praktisch aber eher unwahrscheinlich. Mit Verlusten hat das überhaupt nichts zu tun. Im Gegenteil, die Kerkos sind sehr niederohmig (und eigentlich sehr anfällig für "Klingeln" auf Ihrer Eigenfrequenz, die auch noch ziemlich niederfrequent ist. Ein
47uF/4V Kerko liegt bei einigen kHz, hab ich so im Hinterkopf).
Davon war nicht die Rede. Die Frage des OP war, ob diese Aussage stimmt oder nicht:
Und ich meine das stimmt so nicht. Klar, es gibt Effekte die Schwingungen verhindern, das nennt man Dämpfung. Aber alleine eine Spannungsabhängigkeit der Kapazität genügt noch nicht um Dämpfung zu erzeugen.
Verhindern nicht. Tut Dämpfung auch nicht. "Verringern" wäre aber richtig.
Doch. Die Spannungsabhängigkeit genügt, um Resonanzüberhöhungen zu verkleinern. _Ohmsche_ Dämpfung hat einen ähnlichen Effekt. Ohmsche Dämpfung ist es hier aber nicht, die Wirkung sieht aber genauso aus, weshalb wohl umgangsprachlich "wirkt dämpfend" gesagt wird... Genaugenommen ist es nur ne Frage des Begriffs, ich würde es Dämpfung durch nichtlineare Effekte nennen. Und dämpfend (d.h. verringernd) auf die Spannungsspitze ist es ja nun wirklich - ich hab es doch oben erklärt:
- konstante Erregerfrequenz
- Schwingkreis schaukelt sich hoch (Spannung überm C steigt an)
- wenn Schwingkreis ideal wäre, würde Spannung überm C gegen unendlich gehen
- Kapazität ändert sich durch steigende Spannung
- Resonanz verschiebt sich und damit geht Spannung nicht mehr gegen unendlich Was ist hier in der Wirkung anders gegenüber ohmscher Dämpfung?
Das ist hier eine unrealistische Annahme. Es geht um Abblockkondensaturen. Die IC's erzeugen Schaltflanken, und diese Flanken bestehen aus einem Gemisch von allen möglichen Frequenzen. Ich sehe nach wie vor keinen überzeugenden Grund warum die Spannungsabhängigkeit der Kondensatoren hier irgendwie hilfreich sein soll, um die Störungen auf der Versorgungsspannung zu unterdrücken.
Genau. Jede Schaltflanke stößt ein kurzes Resonieren an. Dabei schwingt das System aus Kerko und anderen Dingen kurz nach. Bei einem idealen Kondensator wäre diese Nachschwingfrequenz konstant. Bei einem realen Kerko ändert sich die Frequenz während dem Ausschwingen. In der EMV-Messung wird dadurch aus einer Linie eine etwas breitere Linie, was rettend sein kann.
Schwingungen verhindern, wie ursprünglich behauptet, tut der Kerko aber meiner Meinung nach nicht.
Nicht nur bei EMV Messungen. Die Spektrometer Funkenquellen, mit denen ich hier zu tun habe, machen =FCble Pulse. Wenn ich die nicht gut entst=F6re, arbeiten die so instabil, das damit keine reproduzierbaren Messungen m=F6glich sind. :-)
Theroretisch k=F6nnten wir uns bei der EMV Messung mit dem Pr=FCflabor ein Messpistolenduell liefern......unsere Messpistolen machen bei der Z=FCndung zwar nicht ganz so hohe Spitzen, nur so etwa 7-10kV, daf=FCr aber dann weit =FCber 100A bei Pulsdauern von 60-120us. :-)
Schwingungen "verhindern" geht "fast" nur mit Energie loswerden, sprich verw=E4rmen. Aber auch das nichtlineare Verhalten der Kondensatoren steckt was weg. Stell dir nen einlaufenden Spannungspuls mit steiler Stirn und langsam abfallendem R=FCcken vor. Die Spannung =FCber dem Kondensator steigt, damit auch seine Kapazit=E4t, d.h. in den Kondensator kannst Du jetzt mehr Ladung stecken, und die steile Stirn damit etwas glattziehen. In einem normalen Kondensator w=FCrde jetzt mit der Eigenfrequenz des Kondensator/Leitungsinduktivit=E4ten Systems eine (ged=E4mpfte)Schwingung einsetzten, die der Versorgungsgleichspannung =FCberlagert ist. Bei den fraglichen Kercos beteiligen sich an dieser Schwingung aber nur relativ wenig Energie, weil der Kondensator in der Lage ist, seine Ladung langsam, wie der langsam fallende R=FCcken der St=F6rung vorgibt, abzugeben. Aus diesem Verhalten kannst Du aber eben auch sehen, das der Kerko kein Allheilmittel ist. Er ist gut, um steile Flanken von Pulsen glattzuziehen, solange die Anstiegszeiten/Abfallzeiten kurz gegen=FCber der kompletten Periode sind. Insofern verh=E4lt er sich gegen=FCber einem Puls etwas unelastisch, so =E4hnlich wie der Sandsack eines ballistischen Pendels. Die Eigenverluste solcher Kerkos sind =FCbrigens tats=E4chlich recht hoch, wobei sie aber eben nicht "langsam" sind, was der Fall w=E4re, wenn Du z=2EB. einen schnellen, verlustarmen Kondensator mit einem Serienwiderstand bed=E4mpfen wolltest.
Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic
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Nehmen wir mal an, in "unseren" idealer Schwingkreis wird eine Leistung eingekoppelt.
Bedingung: ideale Leistungsquelle. Gleiche Frequenz der Quelle mit dem Schwingkrees! Weil es sich um ideale Zustände handelt (wo haben wir das schonmal) handelt es sich bei der Leistung auch um reine Blindleistung.
Da wir es bei diesem Beispiel mit idealen Verhältnissen zu tun haben, haben selbstverständlich die Bauteile auch eine unendlich hohe Spannungsfestigkeit bzw Stromfestigkeit. Und der Schwingkreis würde bis in alle Ewigkeit weiterschwingen.
Wir haben es hier mit idealen Zuständen zu tun ;-)
Wie kommst du darauf, das ein Spannungsabhängiger Kondensator einen Sinus verzerren würde??
Nehmen wir mal ein extremes Beispiel für einen spannungsabhängigen Kondensator an: Der Kondensator hat eine Kapazität C wenn die Spannung positiv ist, und eine kleinere Kapazität 0.5 C wenn die Spannnung negativ ist. Wir betrachten jetzt den Zeitpunkt wenn die Spannung absinkt, kurz vor dem Nulldurchgang. In diesem Moment fliesst der maximale Strom. Der gleiche Strom fliesst natürlich auch dann noch, wenn die Spannung negativ wird. Und das bedeutet, dass die negative Spannungs-Halbwelle schneller durchlaufen wird als die positive Halbwelle. Also ist der Sinus verzerrt. Und wenn es keine Verluste gibt, dann wird der Schwingkreis ewig weiter schwingen.
Soooo schlimm ist das nicht.......im Preburn 8uF auf 300V aufgeladen, bei 400 Hz Pulsfolgefrequenz. Vorneweg immer noch der Hochspannungsz=FCndpuls.....
Manchmal langt es f=FCr nette Poltergeisteffekte. :-)))
Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic
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