230V DC-blokker en gefilterde verdeeldoos

Op 6 oktober 2015 13:05:39 schreef Kingpin:
Is het dan niet beter om signaalaarde helemaal niet aan randaarde te leggen?

Signaalaarde en veiligheidsaarde zijn twee afzonderlijke potentialen die feitelijk niets met elkaar van doen hebben.
Ik zou in een audiotoepassing deze niet met elkaar doorverbinden, de kans dat je daarmee vereffeningsstromen via geaarde in en outputs laat lopen is niet gering.
Je bent misschien wel bekend met dit fenomeen in car audio? Waarbij men een scheidingstransformator moet plaatsen om storing te elimineren? Dat is die niet zo veelzeggende 'groud loop' of 'aardelus'. In EMC termen praat men echter koppeling d.m.v. een gemeenschappelijke impedantie. In veel gevallen is dat dus de negatieve voedingsdraad of een eventuele doorverbinding van de veiligheidsaarding. Op PCB niveau lost men dit probleem vaak op m.b.v. de zogenaamde 'sterschakeling'. Door analyse van de impedanties en de stromen die er lopen kan de koppeling goed in beeld worden gebracht en weet je meteen hoe je die kan vebeteren/optimaliseren voor je toepassing.

hoe los je het probleem van ongewenste stromen in signaaldraden tussen diverse schakelingen op? Mijn voorkeur gaat uit door gebruik te maken van differentiële in en uitgangen. De combinatie asymmetrische signaalbron met differentiële ingang kan ook goed gaan mits de common-mode impedantie maar hoog genoeg is in verhouding tot de differentiële uitgangsimpedantie van de signaalbron.

Nooit zomaar internes aardes/massas/gnd etc aan elkaar knopen.
DC spanningen zijn relatief en het ligt er maar aan hoe ze dat gemaakt hebben. +12 en nul kun je ook -12 en 0 noemen. En +5V hoeft niet de zelfde nul als +12 te hebben.

Ik heb hier een voeding welke een -18V, -6V, 0V en twee keer +12V heeft.
De ene sluit je aan op de +12V en 0V en de andere tussen
-18V en -6V. Je moet de 0V van beide +12 volts dus niet aan elkaar. Dan sluit je de -6V kort. En bij een 20A voeding geeft dat vuurwerk.

Daarnaast kun je nog analoge en digitale aarde hebben. En die zitten mogelijk wel ergens aan elkaar maar dat wil niet zeggen dat je ze overal kan samenvoegen. De stroom van een circuit gaat rond. Het is niet zo dat er geen stroom meer loopt in de massa/aarde/nul etc. Als er 5A van de plus rail via een circuit naar massa van het pcb loopt, dan loopt die 5A via de massa ook weer terug naar de voeding. Als je nu een gevoelig circuit met heel kleine signaaltjes via die zelfde massa terug stuurt dan verzuipen ze in die grote signalen.

Je laat die massas dan het liefst zo dicht mogelijk bij de bron bij elkaar komen.

Heel globaal, het gaat alleen om het idee: in circuit A stromen megaveel zware stalen ballen door buizen die daardoor flink onder druk staan. In circuit B gaan een paar hele kleine breekbare glazen balletjes rond. Die stalen ballen gaan terug naar het magazijn, die glazen ook. Nu sluit je het tweede circuit voor het gemak aan op de retourleiding van de stalen ballen. Er kunnen dan stalen ballen overspringen naar het glazen circuit en het glaswerk wordt in het retourpad direct tot poeder vermalen tussen dat staal geweld.

Bij RF wordt het nog complexer. Een condensator tussen de plus en massa kan voor een AC signaal een bijna kortsluiting zijn.

Op 5 oktober 2015 22:40:52 schreef rbeckers:
De AD636 is een vrij oude RMS converter.
De LTC1968 is beter.

http://www.linear.com/product/LTC1968

Inderdaad, best goede specs dit. Deze kende ik niet! Ik kan me vaag herinneren dat oude HP instrumenten¹ een speciale gloeilamp gebruikten en aan de hand van een weerstandsmeting van de gloeidraad de RMS spanning bepaalden. Was ook een interessante oplossing, al weet ik zo uit mijn hoofd niet waar ik het tegenkwam.

Groet,
Kruimel

¹Meen ik me te herinneren.

Zo in de tussentijd even een zeer goede lineaire voeding in elkaar gezet op basis van de TPS7A4700, kunnen we weer verder met dit project.

De onderdelen zijn binnen, erg mooie kast en gelikte paneelmeter moet ik zeggen (het oog wil ook wat).
Kom er dit weekeind helaas niet aan toe, volgende week maar eens een begin maken met frezen.

Foto's???

Op 23 oktober 2015 11:34:38 schreef Kruimel:
Foto's???

Binnenkort nu en aankomende week ff te druk met de kids.
Zodra er wat voortgang in zit komen de foto's.

De gaten aan de voorkant zijn gefreesd en verzinkt en een deel van de kast staat er.
Het begin is er.

Frezen en verzinken beide zijden.

Assemblage

Grote gat voor de digitale paneelmeter die aan de achterkant verzinkt is (vanwege bevestiging), en de 2 kleinere gaten voor de instelpotmeters voor het display.

Mooi hoor, dat wordt nog weleens wat!

Op 9 november 2015 11:47:25 schreef Kingpin:
[...] de digitale paneelmeter die aan de achterkant verzinkt is (vanwege bevestiging)

Verzinkt kàn wel (verkoperd of verguld ook), maar hij zal ook wel verzonken zijn.

Dat ziet er goed uit.
(En een voeding, frees en scoop)

Ik moet een andere browser aanslingeren voor de foto's denk ik, want ik zie ze niet. Ben er nog niet achter waarom dat bij sommige externe sites gebeurt, maar er is een belangrijker nadeeltje aan. Vanwege externe plaatsing zijn ze ook uit het topic verdwenen als er ooit bij die site iets verandert. Je kunt tegenwoordig ook foto's uploaden in een forumtopic en anders werkt een site als uploadarchief.net ook.

Ja dat photobucket is wel arelaxed, daar kom ik elke 10 seconden ongeveer zo een foutmelding van tegen. Superirritant. Deze zie ik echter wel. Ik zelf gebruik Flickr om grote foto's te uploaden (alle foto's die ik heb zijn groter dan 500kB), die maakt ook kleinere versies aan waar je naar kan linken (wat wel weer een hoop werk is).

In elk geval stellen de resultaten niet teleur! Dit ziet er aantrekkelijk uit!

Groet,
Kruimel

Even een testindeling gemaakt:

Linksachter de ingang met de switch, automatische zekering en daarvoor de DC Blokker.
Daarna komt de 2 traps filtering welke de voeding van het paneel aanstuurt en de sterbedrading naar de outlets.

Rechts wat nog vrij is komt de tros kabels naar de outlets.

Dat ziet er strak uit. Ben benieuwd naar het resultaat. Dingen in kastjes bouwen is niet mijn sterkste punt.

Klein vraagje, aangezien ik van iemand een opmerking kreeg betreffende het gebruik van de kabel naar het filter.

Zoals de meeste verdeeldozen of audio apparatuur wordt er gebruik gemaakt van non-shielded powerkabels.
Aangezien ik de aanvoerkabel rechtstreeks aansluit op de on/off schakelaar moet ik een apart kabeltja a 5-8cm trekken van de schakelaar naar het filter (met tussenkomst van de fuse).
Nu beweerd iemand dat het stukje van de schakelaar naar het filter een afgeschermde kabel moet zijn omdat anders de kans groot is dat je dan al eventueel RF rommel binnenlaat en het filter z'n werking niet goed kan doen.

Dit struist een beetje tegen m'n principe in, want wat zou het verschil dan zijn wanneer ik een EIC inlet met ingebouwde filter en schakelaar zou gebruiken ten opzichte van een losse schakelaar met daarachter een afgeschermd filter?
Ik zie het laatste meer dat de schakelaar een verlengstuk is van de aangesloten kabel, volgens mij maakt het dan niet uit.
Suggesties?

Dus de hele 'wereld' komt onafgeschermd op de schakelaar, en dan zou het stukje van de schakelaar naar het filter beslist afgeschermd moeten zijn? Dat lijkt me weinig uitmaken.
In plaats van die allerlaatste 5cm voor het filter afschermen, kun je dan ook het netsnoer met 5cm inkorten, dat komt op hetzelfde neer. Of de elektriciteitscentrale 5cm dichterbij zetten.

--
Dat struist tegen mijn principe in:

Als je wilt voorkomen dat er RF via een 230V kabel in een kast straalt dan moet het hele traject van de 230V afgeschermd zijn.
Voor audio kun je een netentree met filter gebruiken.
Of schakelaar, netentree, filter (en trafo) bij elkaar aan de achterkant en zover mogelijk van het audio deel af monteren.

Op 11 november 2015 09:47:41 schreef Frederick E. Terman:
Dus de hele 'wereld' komt onafgeschermd op de schakelaar, en dan zou het stukje van de schakelaar naar het filter beslist afgeschermd moeten zijn? Dat lijkt me weinig uitmaken.

Dan zou je ook een afgeschermd netsnoer kunnen nemen waarbij je de mantel aan de kast hangt op hetzelfde sterpunt van de gezamelijke massa toch?

Op 11 november 2015 10:13:44 schreef rbeckers:
Als je wilt voorkomen dat er RF via een 230V kabel in een kast straalt dan moet het hele traject van de 230V afgeschermd zijn.

En aarding hebben voor je apparatuur wat in de meeste huishoudens niet het geval is.

Wil je idd rf buiten de kast houden dan zou je ook de gehele kast inclusief de aangesloten connectoren en randapparatuur met bijbehorende netsnoeren volledig moeten afschermen (zelden gezien, anders kan er vandaar ook weer rf terugvloeien in je verdeelblok en zit je met hetzelfde.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op donderdag 12 november 2015 02:47:59 (41%)]

Kijk eens rond op deze website wat er voor nodig is om een goede afscherming te verkrijgen.

En bij een goede audio-installatie heb je dat helemaal niet nodig, die is ontworpen op immuniteit voor invloeden van buitenaf.

Daarbij, dit hele topic gaat erover dat de rommel OP de 230V-lijn staat. Daarom gingen we hem ook filteren.
En die stoorleiding zouden we nu moeten afschermen tegen storing van buitenaf? Maar dan alleen het stukje tussen schakelaar en filter?
Hij zal op die laatste paar cm niet veel extra rommel oppikken.

Persoonlijk ben ik niet zo bang voor de rommel die op de netspanning mee komt, maar helemaal afschieten van het idee vind ik ook weer overdreven. Stel nu dat er een groot common-mode hf-signaal op de netspanning staat? Of dit nu komt door de netspanning zelf, of door iets in de gemeenschappelijke -ongeaarde- massa van het stereosysteem maakt dan niet uit. Dan kan je als het goed is dat met een fatsoenlijk common mode filter is buiten de deur houden. Als je dat filter echter in een grote ruimte stopt samen met de draden er naartoe loop je natuurlijk kans dat dit signaal alsnog gekoppeld wordt tussen de stroomdraden de behuizing in en die de behuizing uit. Ter voorkoming van deze koppeling valt er iets voor te zeggen. Het hele systeem dient ter vermindering/eliminering van het DC component op de netspanning, dus rekening houden met dit soort effecten is dan niet vreemd meer.

En ja, ik denk dat het bijzonder hoge eisen zal stellen aan de rest van je systeem als storingsinkoppeling plaatsvindt via onafgeschermde netspanningskabels in de behuizing van je netconditioner, maar ook dat je wel een hypothetisch probleem oplost met een afgeschermde kabel. De kabel behuizing uit hoeft dan niet te worden afgeschermd zolang die zich binnen de behuizing bevindt (mits je filter de genoemde storing blokkeert). Daarbuiten echter weer wel.

Er blijven moeilijkheden bij deze hypothetische situatie, want het gat in je behuizing voor het display is wel zo groot dat deze signalen erdoor gemakkelijk alsnog je systeem binnen komen. Met het afschermen van een paar cm kabel verhinder je alleen de binnenkomst van common mode signalen met een golflengte die in dezelfde orde grootte ligt als de lengte afgeschermde kabel. Bovendien gaat dit er ook van uit dat de rest van je systeem volledig afgeschermd is met afgeschermde kabels (netspanning en iets als tulp oid) en metalen behuizingen zonder gaten/plastic panelen en dergelijke. Bovendien stelt het de voorwaarde dat je systeem überhaupt gevoelig is voor signalen van deze frequentie.

Groet,
Kruimel

Van afschieten van de ideeën van de TS is geen sprake. Alleen bij het filteren van "rommel", van welke aard dan ook, moet eerst duidelijk zijn over welke "rommel" het gaat en welke tegenmaatregelen daartoe geëigend zijn.
Een netspanningskabel van een kilometer lang die op het eind over 10 centimeter wordt afgeschermd valt daar in elk geval niet onder.
Net zo min als een metalen doos die bedoeld is om af te schermen waarin een gat zit van 100 cm².

Om een kooi van Faraday te maken die werkelijk effectief werkt is meer nodig dan alleen een aluminium kastje met een spoel erin.

Op 7 oktober 2015 18:53:48 schreef Kruimel:
[...]Inderdaad, best goede specs dit. Deze kende ik niet! Ik kan me vaag herinneren dat oude HP instrumenten¹ een speciale gloeilamp gebruikten en aan de hand van een weerstandsmeting van de gloeidraad de RMS spanning bepaalden. Was ook een interessante oplossing, al weet ik zo uit mijn hoofd niet waar ik het tegenkwam.

Groet,
Kruimel

¹Meen ik me te herinneren.

HP heeft wel iets gedaan met een oscillator die een gloeilamp gebruikt. Bedoel je dat niet? In ieder geval bestaan (of bestonden) er wel RMS-DC converters die thermisch werken. En die hebben ook nog een aantal sterke voordelen, kijk maar eens naar de LT1088 (helaas niet meer verkrijgbaar). Naast de LT1968 vind ik de AD8436 wel een interessant ding. Niet zo'n hoge bandbreedte als de LT, maar de AD8436 kan wel signalen met een hoge crest factor (10) meten!

Op 11 november 2015 21:18:26 schreef necessaryevil:
[...]
HP heeft wel iets gedaan met een oscillator die een gloeilamp gebruikt. Bedoel je dat niet?

Yep deze, nog gemaakt in de garage in Palo Alto
http://www.ohio.edu/people/postr/bapix/hp200a.htm

Ik denk dat ik die dan heb onthouden en hieraan heb gerelateerd, het zal wel een bekend verhaal zijn. Die LT1088 komt me zo niet bekend voor, maar dit soort dingen zitten bij mij verscholen in het stoffige stukje van mijn achterhoofd.

Op 11 november 2015 20:17:46 schreef evdweele:
Een netspanningskabel van een kilometer lang die op het eind over 10 centimeter wordt afgeschermd valt daar in elk geval niet onder.

Ik bedoelde die laatste 10cm binnen de afgeschermde kast af te schermen om te voorkomen dat het signaal over zou stralen op de gefilterde stroom die zich in diezelfde ruimte bevindt, niet om de volledige lengte van kabel met de hf rotzooi af te schermen.

Net zo min als een metalen doos die bedoeld is om af te schermen waarin een gat zit van 100 cm².

Dit punt maak ik exact, dus daar zijn we het eens.

Groet,
Kruimel