PFC und EMV

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Scheint schon was dran zu sein. "Your #1 stocking distributor" für ein dutzend Hersteller. Was sie selber machen sind anscheinend Wickelgueter wie Baluns für Funkamateur-Antennen und wenn man versucht, den links zu folgen, wird es rasch dünn.

Symphatisch ist, daß es für Hams Sonderpreise gibt. Beim deutschen Amateurfunk-Höker ist das auch so, aber in die andere Richtung.

Das mit Micrometals bezog sich übrigens auf die bekannten roten und gelben Kurzwellen-Eisenpulverkerne.

Gerhard

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Gerhard Hoffmann
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Michael Rübig schrieb:

[Amidon, 36er Kernmaterial]

Danach würde ich es als zum 52er von Micrometals vergleichbar ansehehen.

Allerdings. Auf Anfragen haben sie aber bisher immer flott und freundlich reagiert.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Gerhard Hoffmann schrieb:

Lies mal weiter links.

Das ist die Tochterfirma.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Dieter,

Es scheint aber eine Gleichtaktstoerung zu sein, denn wenn Michael die PE verbindung loest, faellt der Pegel erheblich.

Ja, ich hatte es nur geschrieben, damit er am Montag gleich mal schnell ausprobieren kann, ob da der Hase im Pfeffer liegt.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Michael,

Epcos ist hier nicht so leicht beschaffbar wie Fair-Rite, daher kenne ich deren Programm nicht. Ist bei Infineon auch so ein Problem (nur ein viel groesseres...).

Die deutsche Firma Kaschke ist sehr gut im Kundendienst, die sind sogar mal mit einem deutschen Ingenieur hier nach Sacramento herausgekommen. Deren K2004 und K2006 Materialien sollten gute Resultate bringen. Sag Bescheid, wenn Du dort einen Kontakt brauchst.

Machen wir auch oft. Als ich mal zu frueh mit meinem Design fertig und der Rest der Kiste einfach noch nicht da war, hat ein Techniker des Kunden Holzreste von seinem Hausumbau mitgebracht und wir haben eine Attrappe gebaut. Sah sehr skurril aus, beinahe ein Kunstwerk.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

So einen Mist hatte ich auch schonmal, da hatte der EM-Bauer beim Bewickeln des Stators eines DASM eine Wicklung anderrum als die anderen aufgelegt, weiß der Teufel wie das passieren kann, jedefalls hatte der Motor völlig asymmetrische Wicklungskapazitäten nach PE. Hat ne weile gedauert bis ich da drauf kam, da Motor neu bewickeln teurer gekommen wäre als eine fertige Motordrossel ist es dann bei letzterem geblieben.

Hoffentlich hat Michael einen Kern, auf den er genug Windungen draufkriegt, es geht ja um recht niederfrequente Anteile.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Dieter,

Bei Euch gibt es zumindest mehr Quellen dafuer als hier. Ich hatte in Deutschland sogar einmal den Zuendtrafokern von einer abgerissenen Oelheizung gebraucht. Gab's umsonst :-)

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Regards, Joerg

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Joerg

Hallo Dieter,

Dieter Wiedmann schrieb:

Ein erster Versuch mit 3x3mH hat nichts gebracht. Eine größerer Kern war leider nicht da, ist aber bestellt. Sobald die 77er-Kerne da sind, werden wir das mal mit deutlich mehr Induktivität probieren.

Leider gibts das Material, dass man in dieser Leistungsklasse und Größe braucht, nicht mehr bei Farnell und so. Fertige dreifach-Motordrosseln habe ich bei den üblichen Versendern leider auch erfolglos gesucht.

Michael

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Michael Rübig

Hallo Michael,

Das ist nicht sehr ermutigend. Dieter brachte jedoch das Thema Asymmetrie auf den Tisch. Sieh Dir einmal mit dem Scope ganz genau die Spannungsverlaeufe an den Wicklungen auf allen Phasen an, ob da nicht irgendwo etwas asymmetrisch ist. Dann wuerde eine Gleichtaktdrossel eventuell nicht viel bringen.

Was manchmal auch geht: Der dicke Topfkern aus einem PC Schaltnetzteil. Die sind aber nicht immer ganz einfach dort herauszubekommen.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Hi, mal davon abgesehen, dass die Amidon-Kerne immer noch nicht da sind (obwohl am Montag versprochen wurde, dass sie "heute" noch raus gehen), gibts Neuigkeiten. Kurioserweise neigt die PFC unter bestimmten Betriebsbedingungen zum Schwingen, und das mit ca. 18kHz. Bei 200VAC Eingangsspannung tut die PFC genau das was sie soll. Bei 230VAC fängt sie im Scheitel des Sinus zu schwingen an (lässt einfach Takte aus) .Wir konnten das ne ganze Weile nicht vom Takten des Motors auseinanderhalten, konnten es jedoch nun mit Glühlampen als Last (Motor wird nicht angesteuert) reproduzieren. Irgendwie sind wir auf den Trichter gekommen, am Gate-Vorwiderstand der PFC rumzuspielen und witzigerweise hat sich das massiv auf die (In)Stabilität des PFC-Regelkreises ausgewirkt. Bisher hatten wir da

10Ohm drin. Bei ganz kurzen Pulsen schafft es aber der Gate-Treiber damit nicht mehr, den MOSFET voll aufzusteuern, mit 6Ohm siehts da schon deutlich besser aus. Da der IR1150 damit aber so langsam zu glühen anfängt, spendieren wir ihm jetzt einen externen Gate-Treiber.

Der HF tut das dann wohl weniger gut, aber einen Tod muss man sterben.

Die Geschichte mit dem deplazierten Eingangs-C der PFC hat sich wohl auch erledigt. Die Effekte haben wahrscheinlich mit den Gleichrichter-Dioden zu tun, die halt saulahm sind und im lückenden Betrieb der PFC ständig zwischen Leiten und Sperren umschalten müssen. Hier müssen wir uns auch noch etwas einfallen lassen.

Wir haben hier mehrere Baustellen und kämpfen noch mit der Zuordnung der Effekte zu bestimmten Bauteilen. Aber wir werden so langsam schlauer.

Michael

Michael Rübig schrieb:

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Michael Rübig

Hallo Michael,

Autsch. Dem wuerde ich aber auf den Grund gehen, herausfinden, warum es schwingt. Ein wenig am Widerstandswert drehen reicht meist nicht. Dann faengt es unter anderen Lastbedingungen eventuell wieder an.

Ihr koenntet zu Beispiel ein Pole/Zero Diagram (Pol-Nullstellenschema?) der Regelschleife aufzeichnen. Sehen, ob es nicht irgendwo zu knapp ist.

ONSemi hat ein recht gutes Angebot.

In Amerika nennen wir das "peeling the onion" :-)

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Das erweckt hier zur Zeit dank Günther Grass völlig andere Assoziationen...

Gerhard

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Gerhard Hoffmann

Hallo Gerhard,

Huch, da muss ich was verpasst haben oder bin zu weit weg. Es gab sogar in unserem Provinzblatt mal Diskussionen ueber seine Jugendzeit, aber mit Zwiebeln hatte es nicht zu tun.

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Regards, Joerg

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Joerg

Hallo Joerg,

Ich glaube inzwischen, das Problem liegt wo anders. Die PFC muss ein riesen Leistungsspektrum abdecken (20W-1,2KW). Dieses Leistungsspektrum kann man nicht komplett im continuous conduction mode abdecken. In 80% der Zeit ist die Last aber unter 100W und somit sind wir hier immer im lückenden Betrieb, wo nur sehr kurze Ein-Zeiten am FET benötigt werden. Da diese Ein-Zeiten nicht beliebig kurz sein können, bzw. die Regelung hier sehr ungenau wird, werden Pulse ausgelassen. Und hier liegt das Problem: unsere effektive Schaltfrequenz ist im Scheitel des Sinus nur noch 50 bzw. 25, bzw 12,5kHz (statt 100kHz), und das munter hin und her wechselnd. Der IR1150 ist ausdrücklich für den kontinuierlichen Betrieb gemacht. Im diskontinuierlichen Betrieb funktioniert er zwar auch, macht aber Sauereien in einem Frequenzbereich, in dem wir das überhaupt nicht haben wollen (wir messen ab 10kHZ). Ich schaue mich jetzt mal nach anderen ICs um. Der IR1150 war damals sehr verlockend, Online-Design-Tool angeworfen, aufgebaut, funktioniert. Auf die EMV habe ich damals noch nicht geschaut.

Wie zeichne ich sowas clever auf? Das Problem ist ja, dass dem ganzen noch ein Sinus überlagert ist.

Michael

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Michael Rübig

Hallo Michael,

Bei so weitem Bereich muss jeder Regler irgendwann in den Discontinuous Mode gehen. Ich kann mich an keines meiner Designs erinnern, wo das nicht der Fall gewesen waere. Allerdings hatte ich nur einmal ein IC genommen, die anderen waren "handgestrickt". Da weiss man, was man hat und es ist billiger ;-)

Wenn die Dioden schnell genug sind, sollte DCM aber keine unloesbaren EMV Probleme hervorrufen. Selbst bei Pulse Skipping darf die Regelung nicht ungenau werden, nur der Ripple (Restwelligkeit?) wird groesser, was aber bei der dann geringen Leistung nichts machen sollte.

Brauchst Du wahrscheinlich nicht mehr, denn Du hast das Problem schon erfasst.

Frage oder Idee: Gibt es nicht eine Untergrenze, unterhalb der PFC nicht mehr vorgeschrieben oder nicht mehr noetig ist? Dann koennte man die PFC ganz sanft auf "Durchzug" schalten lassen. Bei 20W durefte der Motor kaum noch "Sauereien" auf der Leitung verursachen.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

Standardmethode.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Joerg,

Meinst Du die Gleichrichterdioden? Wir benutzen dieses Modul:

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Ist zwar etwas überdimensioniert, dafür ist es kühltechnisch und produktionstechnisch super, man muss sich nicht um die elektrische Isolation kümmern, und es ist eines der wenigen Bauteile, das wir während der Entwicklungsphase noch nicht aus Versehen zerstören konnten.

Die Regelung ist super genau. Ganz ohne Last, wenn der Motor steht, stimmt das zwar nicht, aber da werden wir in Zukunft eh die PFC abschalten. Das Problem ist, dass beim Pulse Skipping auf der Netzseite Frequenzen entstehen (im 20kHz-Bereich), die wir filtern müssen. Und Filter für

20kHz und 1KW sind leider groß und teuer.

Das Problem sind die Lastwechsel. Im üblichen Betriebsfall schwankt die Motorlast in einer halben Sekunde zwischen ca. 200W und 0W. Das ganze ist periodisch. Im Volllastfall das gleiche, Schwankungen von 1KW auf 0W und zurück. Ohne PFC wäre die Zwischenkreisspannung 325V, mit PFC 380V. Der Lastsprung von 0W auf 1KW ist sehr steil, wenn ich in dieser Zeit noch die PFC anschalte, muss die die Elkos auf 380V laden und gleichzeitig

1KW für den Motor liefern. Das gibt Lastspitzen auf dem Netz, die wir nicht haben wollen. Ich müsste die PFC also 2mal pro Sekunde an und ausschalten. Das ist irgendwie nicht praktikabel. Aber wir werden trotzdem nochmal darüber nachdenken.

Michael

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Michael Rübig

Hallo Dieter,

Ich habe es Jörg schon geschrieben. Ich halte das bei unseren Betriebsbedingungen nicht für praktikabel.

Michael

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Michael Rübig

Hallo Michael,

Diese Arrays sehen recht gut (und teuer) aus.

Ok, auf die Entfernung schwer zu sagen, aber dicke Elkos umzuladen muesste vermieden werden. Wenn das nicht geht, hast Du ja nun herausgefunden, dass die Ursache doch nicht Instabilitaet ist, sondern Pulse Skipping. Also ist die Signatur der Stoerung bekannt und sie liesse sich aus dem PFC Regler als Steuersignal herausziehen. Koennte man da nicht wie schon vorgeschlagen ein entsprechend phasenverdrehtes "Stoersignal" aufpraegen? Es muss nicht perfekt sein, nur so gut, dass man mit komfortabler Marge unter die EMV Grenzwerte kommt. War bei uns zwar die Sekundaerseite, auf der wir so etwas tun mussten, aber bei einer 5V/100A Schiene fluppte das wie Sahne.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Joerg,

Ich bin da skeptisch, da die Wirkung vermutlich sehr stark vom jeweiligen Zustand des Netzes abhängig ist. Außerdem wüsste ich nicht, wohin mit der Energie, die ich da reinstecke bzw. rausziehe.

Ich habe aber ne andere Idee: Wenn ich auf den Feedback der PFC ein sehr kleines Rechtecksignal von

5kHz aufmoduliere, das sich auf der Hochvoltseite gerade mit 10V oder so bemerkbar macht, dann sollte das bei geringer Last zum Auslassen von ganzen Pulsgruppen führen. Damit würde ich mein Problem von 20kHz nach 5kHz verlagern. Die EMV-Messung beginnt aber erst bei 10kHz. Man wird es halt hören. Eventuell reicht es aber auch, nochmal über das Netzfilter nachzudenken, vielleicht bekommen wir da doch noch 10dB rausgekitzelt.

Michael

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Michael Rübig

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