Welche Diode kann man als Sperrdiode verwenden?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

ich habe verschiedene Geräte, die alle mit 12V betrieben werden, in ein Gehäuse eingebaut. Darunter auch ein Mini-Pc, welcher mir die 12V-Versorgungsspannung „verschmutzt“ und dadurch den Betrieb der anderen Geräte stört bzw. Störungen in die Signalleitungen einkoppelt (S-Video-Kabel).

Bei Betrieb des PC mit einem zusätzlichen Netzteil funktionierte alles Reibungslos. Da aber der Einbau eines zusätzlichen Netzteils sinnlos und teuer währe (12 Volt auf 12 Volt) und eine galvanische Trennung von Gleichspannung auch nicht so trivial bzw. kostengünstig ist würde ich gerne die Spannungsversorgung des PC über Sperrdioden leiten, umso den Rückfluss der Störungen zu verhindern.

Ist eine Sperrdiode für diesen Zweck ausreichend?
Brauche ich jeweils ein Diode für „Plus“ und „Minus“?

Nach der Recherche (u.a. Conrad) bin ich vom Dioden-Angebot etwas erschlagen. Gleichrichter-Dioden für mehr als 40€, ESD-Dioden, schnelle Dioden, Standard-Dioden mit nur 500mA…

Ich brauche eine Diode die man im 12 Netz betreiben kann und die etwa 6 A Strom verträgt (für den PC). Ich denke auch, dass die Diode recht schnell sein sollte, da die Störungen bestimmt recht hochfrequenter Natur sind.

Welche Diode/Diodentyp kann ich für meinen Anwendungsfall nutzen?

Danke für Eure Unterstützung

Erwin

#2

LC-Filter
Hallo Erwin,

die Diode filtert doch nicht, sie frisst nur Durchlassspannung. Für deine Anwendung wäre ein LC-Filter am sinnvollsten. Wobei die Filterwirkung von dem PC zur Stromversorgung sein soll.

Ich denke, ein asymmetrisches Filter würde zum Versuchen schon mal reichen, also eine stromtaugliche Spule in die Zuleitung und davor ein Kondensator.

Gruß

Stefan

#3

Hallo,

ich habe verschiedene Geräte, die alle mit 12V betrieben
werden, in ein Gehäuse eingebaut. Darunter auch ein Mini-Pc,
welcher mir die 12V-Versorgungsspannung „verschmutzt“ und
dadurch den Betrieb der anderen Geräte stört bzw. Störungen in
die Signalleitungen einkoppelt (S-Video-Kabel).
…

Hallo,

die Störungen auf den Versorgungsleitungen bestehen aus schnellen Änderungen der Stromaufnahme. Die gibt eine Diode 1:1 weiter, nützt also garnichts.

Die meisten Filter sollen Störungen vom Gerät fernhalten, du brauchst es aber andersherum. Nicht jedes Filter ist dafür geeignet. Notfalls kann man ein Filter verkehrt herum einbauen, aber dann muss man den Aufbau kennen oder sich mit dem Hersteller abstimmen.

Gruss Reinhard

#4

Eine Diode ist für diesen Fall sicher nicht geeignet.
Je nach Störung wäre das bereits erwähnte LC-Filter hilfreich.
Wenn GND/Masse des PC’s nicht mit GND der anderen Systeme verbunden ist (genau prüfen!!) kann auch eine stromkompensierte Drossel gute Dienste leisten.
Evt. kann auch ein sogenannter Klappferrit über die Speisungsanschlüsse des PC’s geklappt werden.

Viel Erfolg
Beat

#5

Hallo,

vielen dank für eure Hinweise.

Mit einem LC-Filter habe ich auch schon experimentiert aber leider kein befriedigendes Ergebnis erreicht.
Ich habe dazu einen LC-Entstörfilter aus dem KFZ-Bereich genutzt (Anschlüsse: „Plus“-IN, „Plus“-OUT und „gemeinsame“ Masse), der laut Beschreibung eine galvanische Trennung zwischen Stromquelle und Verbraucher realisieren soll und Störsignale (Zündfunken, …) gegen Masse ableiten soll.

Da ich keine Kenntnis vom internen Aufbau des Filters habe, weiß ich auch nicht ob ich sie nach Reinhards Empfehlung „Verkehrtherum“ einbauen kann.

Was verbirgt sich eigentlich hinter solch einem Filter? Ein LC-Tiefpass?

Was sind das eigentlich für Spulen, die Gleichspannung durchlassen? (Normalerweise sind doch Spulen frequenzabhängig!?)

Hat jemand eine Beispielschaltung für solch ein Filter? Oder gibt es Standardschaltungen im Internet?
Vor allem wie muss ich eine solche Schaltung dimensionieren?

Danke
erwin

#6

Hallo erwin,

Mit einem LC-Filter habe ich auch schon experimentiert aber
leider kein befriedigendes Ergebnis erreicht.
Ich habe dazu einen LC-Entstörfilter aus dem KFZ-Bereich
genutzt (Anschlüsse: „Plus“-IN, „Plus“-OUT und „gemeinsame“
Masse), der laut Beschreibung eine galvanische Trennung
zwischen Stromquelle und Verbraucher realisieren soll und
Störsignale (Zündfunken, …) gegen Masse ableiten soll.

Das mit de galvanischen Trennung wird wohl eher falsch sein.
Hast du einen Link zu dem Bauteil?

Was verbirgt sich eigentlich hinter solch einem Filter? Ein
LC-Tiefpass?

Genau so ist es.

Was sind das eigentlich für Spulen, die Gleichspannung
durchlassen? (Normalerweise sind doch Spulen
frequenzabhängig!?)

Das machen alle so :wink:
Für Gleichspannung ist das ja nur ein aufgewickelter Draht.
Bei Wechselströmen kommt dann die Induktivität ins Spiel. Mit zunehmender Frequenz steigt der Widerstand der Spule.

Hat jemand eine Beispielschaltung für solch ein Filter? Oder
gibt es Standardschaltungen im Internet?

Wie schon angegeben: LC-Tiefpass.

Vor allem wie muss ich eine solche Schaltung dimensionieren?

Die Drossel muss den Strom aushalten und darf dabei nicht in die Sättigung gefahren werden. Da du recht grosse Kapazitätswerte erhältst, kommst du nicht darum herum Elkos zu verwenden. Elkos haben aber den Nachteil, dass sie bei höheren Frequenzen einen nicht zu vernachlässigenden Serien-Widerstand haben. Deshalb schaltet man noch einen Folien- oder Keramik-Kondensator, oder auch beides, parallel, welcher dann die hohen Frequenzen abblockt.

MfG Peter(TOO)

#7

Hallo Peter,

denn verwendeten Filter gibt’s es bei www.aiv.de unter der Artikelnummer 530509. Leider machen die nur Angabe zu Strom, Spannung, Leistung und Dämpfung. Da das gute Stück etwas zugegossen wurde kann ich es ohne Zerstörung auch nicht „erforschen“.

Deine Hinweise haben mein Verständnis recht gut beflügelt…

Eine Frage aber noch… für welche Grenzfrequenz sollte mann den Filter am besten dimensionieren? (0 Hz sind ja etwas zu viel des Guten).

Gruß und danke
erwin

#8

Da ich keine Kenntnis vom internen Aufbau des Filters habe,
weiß ich auch nicht ob ich sie nach Reinhards Empfehlung
„Verkehrtherum“ einbauen kann.

Hallo,

wenn es sich nur um L und C handelt, kann nichts dabei kaputtgehen, wenn du das Filter umdrehst, also einfach ausprobieren. Bei galvanischer Trennung geht das natürlich nicht, aber ein LC-Filter kann auch nicht galvanisch trennen, das ist nur ein Märchen.

Ein LC-Filter ist ein Tiefpass, der höherfrequente Anteile auf der C-Seite ausfiltert. Die meisten Netzfilter haben Cs auf beiden Seiten, allerdings nicht gleich gross. Es gehört auch zur Aufgabe eines Netzfilters, Störungen auch aus dem Gerät heraus zu verringern, um EMV-Prüfungen zu bestehen.

Dass dein PC solche Störungen verursacht, ist auch nicht i.O., wahrscheinlich hat er nie einen EMV-Prüfstand aus der Nähe gesehen.

Gruss Reinhard