Wenn man Störungen, die aus dem Netzteil kommen, z.B. Reste der 50Hz bzw. 100Hz nach dem Brückengleichrichter oder Störspannungen aus dem Schaltregler unterdrücken will, benötigt man einen RC-Tiefpass zwischen Störquelle und Verbraucher. Der Kondensator alleine bringt nur etwas, wenn die Störquelle einen nennenswerten Innenwiderstand hat. Ähnlich ist es mit Störungen aus einem parallel angeschlossenen weiteren Verbraucher, z.B. der Raspi.
Nur dann, wenn der Eingang dann hochohmig ist. Das macht unter Umständen der Gleichrichter. Das funktioniert aber nicht wenn dort ein weiterer Verbraucher, z.B. der Raspi, parallel dran hängt. Außerdem hängt der Verbraucher dann am Eingang des RC Tiefpasses. Der Ausgang des Tiefpasses hängt dann in der Luft bzw. befindet sich unerreichbar im Kondensator. Der Verlustwiderstand schützt allerdings den Kondesator vor zu hohen Strömen, wirkt sich aber negativ auf die Störunterdrückung aus.
Nein, der hängt dann zusammen mit dem Verbraucher parallel am Eingang des RC-Tiefpasses dessen "Ausgang" im Kondensator liegt.
Einen brauchbaren Effekt macht da nur ein richtiger RC-Tiefpass bestehend aus einem verlustarmen Kondensator und einem passenden Widerstand. Dann kann man den Verbraucher an den Ausgang des RC-Tiefpasses anschließen.
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M
Michael Schwingen
Es gibt auch welche, die nicht nur als RTC-Puffer brauchbar sind:
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0.3Ohm ist jetzt nicht so schlecht für 0.5F, die sind für 1A Entladestrom spezifiziert.
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hat 10F mit 35/55mOhm ESR und darf 9.5A liefern (ja, der kann nur 3V).
Wenn das nicht reicht, gibt es auch noch das Modell "Megaböller":
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500F, 3mOhm, 230A.
cu Michael
S
Sieghard Schicktanz
Hallo Hans-Juergen,
Du schriebst am Thu, 20 Apr 2023 17:04:52 +0200:
Das kommt drauf an, ob Du wirklich einen "Superkondensator" aka "Ultracap" meinst oder einen der u.a. unter der Bezeichnung "Gold Cap" vertriebenen hochkapazitiven 2,5 (... 3)V-Kondensatoren. Letztere sind nicht für hohe Ströme geeignet, mit einer sehr geringen Grenze für "hoch", ein paar 10mA vielleicht. Ein richtiger "Superkondensator" hat einen sehr _niedrigen_ Innenwiderstand, ein paar 10...100mOhm, allerdings auch nur eine Spannungsfestigkeit von 2,3...3V oder so. Ein Typ, den es in einem elko- ähnlichen Gehäuse gibt (und von dem ich Daten habe), ist z.B. von Taiyo Yuden der PAS0815LR2R3105 (2,3V, 1F, 70mOhm) oder der PAS1020LA3R0405 (3V, 4F, aber 300mOhm). Oder von einer Firma "YEC", z.B. Typ WPL2R71050812 (2,7V, 1F, 750mOhm), SAMWHA DM00500015W01002 (5V, 1.5F, 143mOhm) oder von noch ein paar Herstellern - auch WIMA und sogar EPCOS hat sowas, zumindest mal gemacht oder verkauft. Zugegeben, nicht die gängigsten und bekanntesten Namen, aber das ist in dem Bereich auch nur Kleinzeug. Die "richtigen" Superkondensatoren fangen dann bei sowas um 100F an und 1000F (ja, 1kF) ist kein Problem, allerdings dann auch in "etwas" größerer Bauform, und immer noch bei Spannungen um die
3V. Für höhere Spannungen müssen die in Reihe geschaltet werden, dann gibt's aber durchaus auch was für ein paar 100V. Gebraucht wird das z.B. zur Spitzenlastbegrenzung bei Antrieben u.ä., und daher kenne ich die Dinger auch hauptsächlich - leider schon "ein paar Tage" her...
C
Carla Schneider
Die geregelten Netzteile von frueher machen das so, Das ist auch kein Problem bei einem Netzteil erst mal eine hoehere Spannung bereitzustellen. Wenn man aber eine 5V Powerbank zur Stromversorgung verwenden will hat man diese Moeglichkeit nicht, wenn auch die Verbraucher 5V benoetigen.
Hier ist es komplizierter weil es da besonders auf den Wirkungsgrad ankommt:
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eigentliche Problematik wird in dem Artikel nicht erklaert, und versteckt sich hinter "Blindleistungsbedarf".
Wenn man einen ein-phasen Transformator mit Brueckengleichrichter und Siebkondensator betreibt hat der auch einen Blindleistungsgsbedarf, was zufolge hat dass die Blindleistung ins Stromnetz fliesst. Und damit ist nicht die Blindleistung der Induktivitaet des Transformators gemeint sondern die Oberwellen die im Gleichrichter entstehen.
R
Rolf Bombach
Carla Schneider schrieb:
Sicher. Buck-Boost-Regler, welche gleichzeitig Step-Up und Step-Down können, sind ja erhältlich.
G
Gerrit Heitsch
Oder SEPIC.
Gerrit
W
Wolfgang Allinger
Och Gottchen, was für ein Geschwalle für Dein 5V 50mA Luxusproblem! Fürchterlich, was da an milli Blindleistung zusammenkommt. Das Läppert sich in 10.000 Jahren...
Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang
C
Carla Schneider
Mein Problem ist dass ich eine Powerbank verwende und kein Netzteil verwenden kann wo das Geraet zum Einsatz kommen soll. Daher habe ich nur die 5V, fuer den Raspberry und die Audio-Input Platine die auch 5V will.
Das mit den Netzteilen ist ein anderes Thema.
S
Stefan Wiens
Du könntest ja etwas genauere Angaben zu deiner "Audio-Schaltung" machen.
Stattdessen huberst du mit Stromrichteranlagen und Blindleistung herum.
C
Carla Schneider
Das ist dieses kleine Board um das es hier geht:
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A
Andreas Fecht
Aua, Audiosignal über Keramikkondensatoren. Das hat der PCM1802 aber nicht verdient.
Gruß Andreas
M
Michael S.
Am 19.04.2023 um 12:27 schrieb Carla Schneider:
Beschreib lieber erst mal Dein eigentliches Problem.
- Kommen aus Deiner Audio-Schaltung Störgeräusche, von denen Du glaubst, dass sie durch Spannungseinbrüche auf den 5V herrühren?
oder
- Sind die Spannungseinbrüche so tief, dass Deine Audio-Schaltung gar nicht funktioniert?
oder
- glaubst Du nur, dass das ein Problem sein könnte und willst dem vorbauen?
_______
Übliche Audio-Schaltunge können tiefe Frequenzen auf der Versorgung sehr gut selbst ausfiltern/ausregeln, höhere Frequenzen aber nicht. Vielleicht musst Du die 5V nur so filtern, dass alles über z.B. 200Hz nicht durchkommt. Dann hält sich der Bauteilaufwand nämlich arg in Grenzen.
Das HF-Zeug vom DCDC der Powerbank oder des Raspberrys kann aber auch übel sein und koppelt über verschiedene Wege ein. Da hilft nur ein einfaches Tiefpassfilter meist nicht, auch nicht eines mit 0,00001Hz Grenzfrequenz.
Michael
L
Leo Baumann
Am 21.04.2023 um 18:07 schrieb Andreas Fecht:
Die Klasse 2 Kerkos zeigen größere Kapazitätsschwanken in Abhängigkeit von der Spannung auf.
Bei den anderen Klassen steht das nicht in Wikipedia.
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T
Thomas Altmeyer
Am 21.04.2023 um 09:33 schrieb Carla Schneider:
Schade, das du nicht mehr Spannung zur Verfügung hast. Dann hätte man evtl. einen "Miller Integrator" verwenden können.
!!Achtung!! Grob vereinfacht und nicht vollständig:
Die Schaltung sieht so ähnlich wie eine einfachst Längsreglerschaltung mit Linear-Transistor und Zener Diode aus, anstelle der Zener Diode sitzt ein Kondensator. der Kondensator wird am Ausgang ungefähr mit durch die Hfe des Transistors multiplizierter Kapazität wirksam. Diese Schaltung ist aber a) nicht sehr effizient, b) nicht sehr genau und c) schluckt ca. mindestens 3 Volt bei geeigneter Dimensionierung. Telefunken hat so was Serienmäßig in den 70er Jahren zb. im TV Chassis
712 verbaut.
Ich glaube bei deiner Anwendung wäre ein L-C Siebglied in Pi Form auf jeden Fall am geeignetsten, trotz seiner evtl. recht großen Bauform.
Grüße, Thomas
M
Marte Schwarz
Hallo Carla,
Das erklärt der Artikel nicht, weil es hier uninteressant ist.
Na und?
Und was hat das jetzt mit Blindstrom und Deinem Superkondensator zu tun.
Ja und?
Und wozu brauchst Du da den Superdupermegakondensator? Das IC auf dem Modul wird mit 3 V betrieben. Aus Deinen 5V von der Powerbank wird also dieses kleine Dreibein auf dem Modul stabile 3 V machen. Möglicherweise hilft es, die Eingangsspannung mit einem kleinen Vorwiderstand oder einer kleinen Drossel noch besser von hochfrequenten Störungen zu befreien. Die meisten Störungen kommen in diesem Kontext aber durch lausige Masseführungen zustande, vor allem, wenn es solche Module sind, weil man dann eben keine stabile Fläche als Bezugspotential hat. Oder der Regler taugt nix. Was ich auch schon gesehen hatte, war, dass die Chinesen irgendwelche Kondensatoren auf die Platinchen bestückt hatten. Meist zeichnen sie ja einfach die Prinzipschaltung aus dem Datenblatt ab. Oft genug schaffen sie noch nicht einmal das. Bei den Wäägemodulen HX711, die ich letzt verwendet hatte, fehlt eine Masseverbindung zur Brücke. Die Platine kann also gar nicht tun. Die Brückenspannung wird auf ganz schräge 4,23 V stabilisiert, aber verkauft wird es, dass man auch 3,3 V verwenden könne. Im Datenblatt steht dann, dass man auf 3 V stabilisieren soll. Da hat sich aber jemand verrechnet. Das ist aber anscheinend bei allen Platinen mit dem HX711 falsch ;-) Da, wo im Datenblatt 100 nF vorgesehen sind, sind wahlweise 1 µF oder auch 10 nF bestückt. Eine Logik dazu konnte ich nicht ausmachen. Ich hab mich nur gewundert, warum die Waage so instabil arbeitet. Eine Massefläche wurde ohnehin für unnötig gesehen, es sind ja nur ein paar µV, die da mit einem Innenwiderstand von ca. 1 kOhm gemessen werden.
Kurz: Erwarte nicht, dass Du von dem Modul auch nur näherungsweise das bekommen wirst, was der Chip erwarten lässt. Ein einzelner dicker Kondensator wird es wahrscheinlich nicht retten. Da musst Du ein bisschen mehr Hirnschmalz und Ausdauer investieren. Mit ein bisschen Glück hilft es, auf einer ungeätzten Platine als geschlossene Massefläche Buchsenleisten so aufzulöten, dass die Module diese Fläche als Massefläche nutzen udn mechanisch tragen. Dabei möglichst wenig dieser Fläche wegfräsen. Im Zweifelsfall lieber die Pins in die Luft wegbiegen und dafür 3 Pins links und rechts zusätzlich stehen lassen, um mechanische Stabilität zu gewinnen. Auf diese Weise werden auch die modifizierten HX711-Module brauchbar (Spannungsregler auf 3 V korrigiert, die Kondensatoren auf 100 nF "verstärkt" und über die Fläche den Massebug behoben)
Fazit: Kaum macht mans richtig, schon funktionierts ;-)
Ich wünsch Dir viel Erfolg
Marte
M
Marte Schwarz
Hi Thomas,
Da ist ein 3V Linearregler drauf. Entweder der ist doof ausgewählt, mit falschen Cs bestückt oder das Layout ist untauglich, wahrscheinlich in Kombination von allem.
Marte
B
Bernd Mayer
Am 21.04.23 um 20:24 schrieb Marte Schwarz:
Hallo,
siehe das Datenblatt des PCM1802
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Der benötigt 3,3 V für den Digitalteil und 5 V für den Analogteil.
Bernd Mayer
M
Marte Schwarz
Am 21.04.23 um 20:38 schrieb Marte Schwarz:
Ich nehme alles zurück, der Analogteil braucht tatsächlich 5 V. Der 3V Regler ist für den Digitalteil. Für den Analogteil braucht das IC bei 5 V < 30 mA. Das müsste man also schaffen, indem man zuerst mit einer Ladungspumpe oder Boost-Wandler die Spannung anhebt, um sie dann vernünftig gesiebt wieder glatt zu regeln. Das dürfte kleiner uns billiger zu machen sein, als mit viel Kapazität zu versuchen, eine Powerbank glatt genug zu bekommen.
Solange wir aber nichts genaueres zum Problem erfahren, bleibt alles Kaffeesatzlesen.
Marte
M
Marte Schwarz
Hallo Carla,
OK, das ist laut Datenblatt doch nicht der Fall, also Korrektur.
In der Fußnote von Fig. 28 weisen sie auf einen 1 kOhm Widerstand (R1) hin, der in verrauschter 5 V Spannung verwendet werden soll.
Die eigentliche kritische analoge Versorgungsspannung scheint also Pin
4 alias Vref2 zu sein. Da zwischen Vcc udn Vref2 also 1k Widerstand akzeptiert werden, kann man da auch ein mehrstufiges Filter reinpatchen, wenn die Powerbank zu furchtbares abgibt.
C5 und C6 sollten je 100 nF Keramik parallel zu 10 µF Tantal sein. Das lohnt sich auf jeden Fall zu prüfen. Die großen Cs kosten Geld, da wird gerne gespart, an Tantal ohnehin. Das sieht auch ein Blinder mit Krückstock, dass auf den Modulen von Deinem Bild keine Tantal verbaut wurden. Dann gehören entsprechend größere keramische Cs parallel, Das sieht auch nicht danach aus ... immerhin sind es angebliche 100 V Spannungsfestigkeit, die die 10 µF-Becher vertragen sollen. Ob ich das ausprobieren wollte ;-)
Marte
M
Marte Schwarz
Hi Bernd,
Hab ich mittlerweile auch gesehen :-(
Marte
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