Surge Generator EN61000-4-5

Feb 16, 2009 11 Replies

Hallo,



ich versuche gerade eine Schaltung zu dimensionieren die den normgerechten Surge-Impuls nach EN 61000-4-5 erzeugt, also 1.2µs/50µs im Leerlauf und 8µs/20µs bei Kurzschluss. Die Grundschaltung steht beispielsweise in Schwab/Kürner, Elektromagnetische Verträglichkeit, Kapitel 8.1.3.



An der Pulsformung sind 5 passive Bauteile beteiligt: C, L, und drei Widerstände. Also 5 Unbekannte. Die 4 bekannten Zeiten führen zu 4 Gleichungen. Die 5. bekannte Information besteht darin, dass der Innenwiderstand 2 Ohm sein soll. Gemeint ist das Verhältnis von Umax im Leerlauf zu Imax bei Kurzschluss. Leider lässt sich das aber ohne Simulation nicht so einfach berechnen.



Daher meine Frage: Kennt jemand die Dimensionierung von _einem_ der 5 Bauteile? Zum Beispiel wie gross ist der Kondensator? Die anderen 4 Bauteile kann man dann problemlos ausrechnen.



Gruss Michael


Michael Koch schrieb:

poste mal die Schaltung (ggf. mit AAcircuit).

Ich krame morgen mal ein Design raus, das IIRC aus vier Komponenten besteht.

Ein _richtiger_ Surgegenerator ist recht aufwendig. Sonst würde sich den ja jeder selbst bauen und nicht tausende Euro dafür ausgeben. Für hochohmige Lasten reicht aber ein wesentlich einfacherer Aufbau.

Und dann ist da noch die Frage, ob Du auf eine DC- oder eine AC-Spannung koppeln willst. Bei AC willst Du wohl auch den Bezug zur Phase steuern...

Servus

Oliver

Oliver Betz, Munich despammed.com might be broken, use Reply-To:

Hallo Oliver,

Seite 8 in diesem Dokument:

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Ja, dass es bei hochohmiger Last mit einer RC Schaltung geht ist bekannt. Ich möchte aber normgerechte Pulse erzeugen:

1.2µs/50µs bei hochohmiger Last 8µs/20µs bei Kurzschluss Umax/Imax = 2 Ohm

Da bleiben keine Freiheitsgrade bei der Dimensionierung der Bauteile übrig. Wenn man diese Schaltung verwendet kann es bei bei der Dimensionierung der Bauteile eigentlich nur eine Lösung geben.

Gruss Michael

Hallo,

die Frage hat sich erledigt, da stundenlanges Googeln zum Erfolg geführt hat:

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Habe die Schaltung mal eben mit kleinen Spannugen ausprobiert, und die Pulsformen und Zeiten sehen gut aus.

Nächste Frage: Was für ein Schalter wird üblicherweise in Surge-Generatoren verwendet?

-- Funkenstrecke (kann eigentlich nicht sein, weil man auch kleine Spannungen ab 200V einstellen kann)

-- Relais

-- Thyrsitor

-- Thyratron

Gruss Michael

"Michael Koch" schrieb im Newsbeitrag news:gnekp6$1ph$02$ snipped-for-privacy@news.t-online.com... ..

Hi, Plungerschalter :-)

mfg, gUnther

Hi,

Nie davon gehört, weder Google noch Wikipedia helfen hier weiter. Was ist denn das?

Gruss Michael

Michael Koch schrieb:

Google Groups nicht versucht?

Patrick Lawler gab in (s.e.e.c) zwei Dimensionierungen:

_/ ___ ___ +---o/ o--+-|___|--UUU-+ -o | | Rm Lr | | ,-. ,-.

--- | | | |

--- | | | | | '-' '-' | | | +----------+------------+--o Cc Rs1 Rs2

Cc 12uF 10uF Rs1 6ohm 7ohm Rm 1.3ohm 1.1ohm Lr 8uH 6uH Rs2 25ohm -

Zur zweiten Dimensionierung: schrieb er "Rs2 is not necessary - use it for your load resistor, and add a 3uH inductor in series with the switch. When the components listed above are used, the OCV and SCI parameters are 1.3x51us and 8x23us, and the effective output impedance is 1.95ohm."

Eine Dimensionierung aus AN-559 von Analog Devices: Cc 20uF Rs1 3.9ohm Rm 1.9ohm Lr 10uH Rs2 50ohm

Jetzt kannst Du aus vier Varianten wählen...

vielleicht solltest Du das doch lieber fertig kaufen.

Und bring Dich bitte nicht um. Ein Surgegenerator ist kein Spielzeug.

Servus

Oliver

Oliver Betz, Munich despammed.com might be broken, use Reply-To:

Hallo Oliver,

Demnach wird bei einer normalen Google Suche gar nicht in den Groups gesucht? Oder hast du andere Suchbegriffe verwendet als ich?

Theoretisch dürfte es eigentlich nur eine Variante geben. 5 Unbekannte,

5 Randbedingungen, das dürfte nur eine eindeutige Lösung ergeben -- vorausgesetzt die Randbedingungen sind nicht redundant. Aber scheinbar kommt es bei der Dimensionierung gar nicht so genau drauf an. Ich werde die Schaltungen einfach mal auf dem Steckbrett ausprobieren und nachmessen -- selbstverständlich nur mit kleiner Spannung.

Das ist mir schon klar, aber dein Hinweis ist selbstverständlich völlig richtig.

In dem Datenblatt

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ist die maximale gespeicherte Energie mit 120J angegeben, und da die maximale Spannung 4500V ist kann man daraus ableiten dass der Kondensator nicht grösser als 12µF sein kann.

Gruss Michael

Hallo,

Ich habe jetzt mal drei Versionen durchgemessen. Die Version bei der Rs2 weggelassen wird und eine zusätzliche Induktivität in Reihe mit dem Schalter kommt lasse ich mal weg.

Cc 5.75uF 12uF 20uF Rs1 21 ohm 6 ohm 3.9 ohm Rm 0.78 ohm 1.3 ohm 1.9 ohm Lr 11uH 8uH 10uH Rs2 26 ohm 25 ohm 50 ohm gemessene Zeiten: T1.2 0.9 0.75 0.5 T50 60 46 60 T8 6.25 6.25 6.25 T20 20 24 36 gemessener Innenwiderstand Umax/Imax: 2.4 ohm 2.2 ohm 2.9 ohm

Fazit: Die ersten beiden Versionen sehen ganz gut aus, die dritte aus der AN-559 passt nicht so gut. Dass der Innenwiderstand bei allen Varianten etwas zu hoch ist wird wohl an den Übergangswiderständen von meinem Steckbrett liegen.

Gruss Michael

Hallo,

Wenn man die Bauteile richtig zusammenlötet dann sehen die Zeiten bei dieser Version sehr gut aus. Durch etwas Feintuning an Rm bekommt man auch Umax/Imax genau auf 2 Ohm. Es mag sein dass die anderen beiden Versionen ähnlich gute Zeiten ergeben, aber diese Version hat den Vorteil dass sie mit dem kleinsten Kondensator auskommt. Und bei 5kV kostet jedes zusätzliche uF Geld.

Gruss Michael

"Michael Koch" schrieb im Newsbeitrag news:gngbgg$tk0$03$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

Hi, dann hast Du Tante Gugel nicht gefragt. Das ist ne alte Bauform, ein Metallstempel wird, manchmal von einer Feder unterstützt, gegen oder zwischen Kontakte geknallt. Gab auch die Form "Messerschalter", da ist das ne Art Klinge. Früher in Funkinstallationen (vor WWI) eine normale Bauweise, da es weder isolierte Kabel noch Schutzkleinspannungen gab. Die Generatorspannung lag in "Freileitung" auf Porzellanisolatoren auf dem Tisch des Funkers und wurde daher mit Respekt behandelt. Der Schaltgriff war vom Leiter isoliert und "knallte" zu. Damit der Lichtbogen nicht an ungeeigneter Stelle entstand. Etwa durch den Funker hindurch....die modernste Version hab ich aus einem Miele Mixer ausgebaut, soein federgespannter Knebelschalter, der erst nach dem vollen Hebelweg "plötzlich" switchte.

mfg, gUnther

Hi,

Wieder was dazugelernt. Aber für den ersten Versuch werde ich einfach ein fettes Schütz nehmen.

Gruss Michael

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