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Ripple vom Schaltnetzgerät messen

 
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orange_hand



Anmeldungsdatum: 13.09.2011
Beiträge: 69
Wohnort: London, UK

BeitragVerfasst am: Sa 14.Apr 2012 23:26:17    Titel: Ripple vom Schaltnetzgerät messen Bauteile finden Antworten mit Zitat

Hi,

ich habe mir ja kürzlich ein Oszilloskop zugelegt und versuche mich nun etwas in die Materie einzulesen. Nun habe ich versucht die Ripplespannung der folgenden Schaltnetzgerätes "Mean Well S25-5" nachzumessen. Dazu habe ich folgende Bilder gemacht, auf denen die Oszi-Einstellungen sowie das Meßergebnis ersichtlich sind:





Hier nun mein Ergebnis:

Berechnung der Frequenz:
Divisions = 10
Zeiteinstellung = 0.1 ms
Zeitkoeffizient = 0,0001
Frequenz = 1000 Hz

Berechnung der Spannung:
Volt/Div Einstellung = 5 mv
Divisions = 3,1
Spannungskoeffizient = 0,005
Spannung in Volt = 0,0155
Spannung in mVolt = 15,5

Laut Datenblatt (als Datei angehängt) soll das Gerät eine Ripplespannung von ca. 50mV haben. Ist meine Berechnung somit falsch ? Und bei der Frequenz hätte ich ja auch eher 100 als 1000 Hz erwartet ...

Über eure Hilfe würde ich mich freuen !
Grüße
Matthias
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Sam



Anmeldungsdatum: 13.10.2008
Beiträge: 401

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 02:50:34    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Zur Frequenz:
1000Hz sind sogar ziemlich niedrig, viele Netzteile arbeiten mit höheren Frequenzen.

Zur Ripple-Spannung:
Deine Berechnung stimmt, aber hast du das auch unter Last gemessen? Wenn nein, dann mach das mal. Wenn ja, sei froh, dann ist das Gerät besser als vom Hersteller angegeben.

_________________
„Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und
die menschliche Dummheit, aber bei dem
Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher.“
Albert Einstein
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Hotzenplotz



Anmeldungsdatum: 14.03.2008
Beiträge: 2212
Wohnort: /sda3/home

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 06:31:19    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Erst mal drehe die Itensitaet runter, der Strahl ist viel zu dick. IMMER so dunkel und damit so duenn wie moeglich. Ich wette du kommst so auf nur noch 3 div.
Dann guckst Du mal auf Deinen Tastteiler. Steht der auf 1:1 (sollte er bei dieser Spannung) oder steht er auf 10:1 ? Dann sind es nicht 5mV sondern 50mV / Div.

Wenn Du eine Frequenz misst, die Periode immer so gross wie moeglich stellen (mit LEVEL und manuellem TRIGGER spielen). Misst Du eine Spannung, die timebase zurueck drehen, es interessiert ja nur die y Achse.
Bei 1kHz kommst Du mit 1ms/Div. hin, weil die Ablenkung ja 2% ueber die Divs raus geht. Deine Rechnung mit 10 Div ist falsch, Du hast ja nur 5 Div. / Periode.
Also 1 / 5 x 0,1ms = 2kHz
Und wie gesagt, Strahl immer duenn, also so dunkel wie moeglich, halten.

Sonst muss ich sagen, prima gemacht, fuer einen rookie. Und bei Gelegenheit machen wir noch den Pegelwandler, damit Du nicht immer fotografieren musst.

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Zuletzt bearbeitet von Hotzenplotz am So 15.Apr 2012 07:55:09, insgesamt 5-mal bearbeitet
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Alv



Anmeldungsdatum: 23.06.2009
Beiträge: 1145
Wohnort: Braunschweig

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 06:46:37    Titel: Re: Ripple vom Schaltnetzgerät messen Bauteile finden Antworten mit Zitat

Was ist mit "Divisions" und "Spannungskoeffizient" gemeint, bzw. wozu braucht man das?
Weiterin ist der Tastkopfteilerfaktor nicht erwähnt...

_________________
bd. Alv
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Hotzenplotz



Anmeldungsdatum: 14.03.2008
Beiträge: 2212
Wohnort: /sda3/home

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 06:52:10    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Division, meint "Bereich", also ein Kaestchen. Optimal sind natuerlich moeglichst grosse Kaestchen, bei Hameg und bei vielen anderen sind es 10mm. Es gibt auch kleinere und groessere. Bei grossen LCDs wie Agilent MSO >2000 Euro Klasse sind die Einteilungen in x Ablenkung schon bei 12mm / div. Was das Ablesen deutlich erleichtert.
Spannungskoeffizient = 0,005 meint wohl die Einstellung der y Achse (manual). Also 5mV / Div. Ist aus dem Englischen uebersetzt und passt nicht so gluecklich im deutschen.

Wozu man das braucht. Du rechnest einfach die Einstellung, also meinetwegen 5mV / Div x die "Kaestchen" und Du hast die Spannung bzw. die Ablenkung in x Richtung ( Frequenz)

3,1 Div x 5mV (Einstellung) sind dann halt 15,5mV

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Zuletzt bearbeitet von Hotzenplotz am So 15.Apr 2012 07:29:06, insgesamt einmal bearbeitet
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Alv



Anmeldungsdatum: 23.06.2009
Beiträge: 1145
Wohnort: Braunschweig

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 07:28:49    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Bei uns hieß es damals einfach: 5mV/Kästchen*Teiler
Die Analogverstellung wurde immer auf Rastpunkt gelassen, da man sonst keinen Wert zum Rechnen hatte.
Analog dazu die Zeiteinteilung.

_________________
bd. Alv
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Hotzenplotz



Anmeldungsdatum: 14.03.2008
Beiträge: 2212
Wohnort: /sda3/home

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 07:49:50    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Genau so ist das auch heute noch. Nur das die DSO Nutzer nicht mehr rechnen muessen, sondern es direkt auf dem Schirm ablesen koennen.

Auf einem DSO sieht ein aehnliches Signal, hier als Sinus, so aus. Dauert einen Knopfdruck und man sieht alles ohne zu rechnen.

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orange_hand



Anmeldungsdatum: 13.09.2011
Beiträge: 69
Wohnort: London, UK

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 08:21:28    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin Moin !

Also ich habe den Tastteiler auf 1:1 gestellt. Mit der Periode dachte ich mir, das ich zwei dieser Peaks berücksichtigen muß, damit beide Sinushalbwellen berücksichtigt werden. Das war meine Annahme, wobei ich diese aus den Eigenschaften eines linear aufgebauten Netzteils abgeleitet habe. Wenn das im Falle eines Schaltnetzgerätes nicht der Fall sein sollte, dann würde ich dafür eine Begründung benötigen.
Zur Berechnung der Spannung sowie der Frequenz muß man ja von Milivolt und Milisekunden in Volt und Sekunden umrechnen. Das ist jeweils mit dem Koeffizienten, quasi als Zwischenschritt erfolgt.
Die Frequenz habe ich so berechnet: F = 1 / L * Z, wobei
F = Frequenz [Hz]
L = Länge in [Div] oder [cm] Smile
Z = Zeitkoeffizient [s/Div] oder [s/cm]
So steht es auch im Hameg Handbuch.
Ja, dieses Interface würde ich gerne aufbauen. Ich habe mir auch schon alle Informationen herunter geladen. Jetzt muss ich nur noch einen Shop finden, der mir die Platine erstellen kann. Und dann ist da nich das Problem mit dem SMD Chip. Solche Chips habe ich noch nie gelötet ...
Naja, und dann muss der Controllerchip noch programmiert werden, dazu muss ich mir auch noch ein Programmiergerät beschaffen ...

Grüße
Matthias
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Hotzenplotz



Anmeldungsdatum: 14.03.2008
Beiträge: 2212
Wohnort: /sda3/home

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 08:52:58    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Eine Periode ist ein sich wiederholendes Ereignis. Wie bei den Maedels die alle 4 Wochen ihre Zickentage haben. Wenn Du also zwei gleiche Signale auf dem Schirm siehst, musst Du garnicht mehr denken, dann hast Du zwei Perioden auf dem Schirm. Ob Schaltnetzteil oder FBAS Signal am TV , ist furz egal.
Bei einem Signal welches keine Periode hat, z.B. ein Datensignal (UART, I2C) kannst Du nur die Zeit messen, aber keine Periodendauer oder damit die Frequenz. Rauschen z.B. hat garkeine Frequenz, oder besser alle..

Auf Deinem Schirm hast Du also zwei volle und eine abgehackte (rechts) Periode.

> L = Länge in [Div] oder [cm] Smile
> Z = Zeitkoeffizient [s/Div] oder [s/cm]


Ja, beknackte Uebersetzung, aber stimmt ja trotzdem.

f = 1 / div * t

Frequenz = 1 / Bereiche (div) * Zeit

Naja, bisschen Material sollte man sich schon anschaffen. SMD loeten ist eigentlich simpel, man braucht nur ordentliches Flussmittel und eine dicke Spitze, dann geht auch finepitch easy.
Und ein Programmiergeraet ist auch schnell zusammengefummelt, so lange man noch RS232 oder einen Parallelport hat. Und sowas hat jeder ordentliche Bastler. Zumindest als gepimpten USB Wandler.
Platinen hatte ich Dir ja gesagt, die sind schnell mal mit rein geworfen. Beim PCProfi direkt umme Ecke gibt es einen, der macht das fast fuer lau. Schickt das per Brief, geht also auch fuer UK fuer weinige Euros. http://www.platinenbelichter.de/
Du kannst auch 'nen Karton Gummibaerchen opfern, dann bekommst Du das Ding komplet geliefert. Muss aber dann schon ein ordentlicher Karton sein, das Forum ist gross....

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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 09:56:43    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

Die ca. 2KHz Schaltfrequenz wuerden mich bei einem Schaltnetzteil-off-the-shelf extrem stutzig machen. Oder hoerst du das Dingens recht laut pfeifen?
Da ist am Scope neben dem Focus Regler noch ein X-Mag x10 Schalter. Funktioniert der und ist der _nicht_ gedrueckt? Waere er naemlich gedrueckt gewesen, dann waere die Schaltfrequenz bei ca. 20KHz gewesen - das ist ein Wert, der viel naeher an meinen Erwartungen liegt.

Dann wie schon von meinen Vorschreibern erwaehnt: Das Netzteil muss unter Volllast laufen fuer die Messung (Dabei wird das Schaltnetzteil mindestens 10W in Waerme umwandeln, also drauf gefasst sein - nicht zuletzt, weil ich das Datenblatt mal so auslege, dass im Eingangskreis die billigen 85°/High-ESR/usw. Elkos (mit Hundepipi-Fuellung Wink ) verbaut werden).

Allgemein ist es auch so, dass du dir bei den emfindlichen Eingangsbereichen im wenig-mV-Bereich gerne auch irgendwie was einfaengst - Wenn du den Masseclip des Tastkopfs mal da laesst, wo er bei der Messung angeschlossen war und du beruehrst ihm mit der Tastkopfspitze - kommt dann wirklich 0mV am Scope an, oder doch noch irgendwelcher Dreck?

Gruss
WK
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orange_hand



Anmeldungsdatum: 13.09.2011
Beiträge: 69
Wohnort: London, UK

BeitragVerfasst am: So 15.Apr 2012 12:53:13    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Hi,

danke fuer die Erklaerungen. Ich werde dann mal bei Belastung des Netzgeraetes testen.

Gruesse
Matthias
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orange_hand



Anmeldungsdatum: 13.09.2011
Beiträge: 69
Wohnort: London, UK

BeitragVerfasst am: Fr 18.Mai 2012 20:18:32    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Hi,

ich habe nun nochmal unter Last nachgemessen. Ich komme hier auf 10mV bei einer Frequenz von 25 KHz.



PS: Der Strahl ist nicht fein, sondern eher eine Schar (auf dem Bild schlecht zu sehen), sieht aber so aus, als hätte ich die Intensität hoch und die Schärfe schlecht eingestellt, was jedoch nicht so war Smile. Ich vermute mal, dass dies charakteristisch für ein Schaltnetzteil ist...

Grüße
Matthias
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Hotzenplotz



Anmeldungsdatum: 14.03.2008
Beiträge: 2212
Wohnort: /sda3/home

BeitragVerfasst am: Sa 19.Mai 2012 06:19:14    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Hey

Das rauscht.

Welche Last hast Du an dem SNT ? Bzw. wie hoch ist der Strom. 10mV ist schon extrem wenig, gross kann die Last also nicht sein, WENN Du ueberhaupt eine angeschlossen hast. Ripple im Leerlauf messen, ist wie Berg ab rollen und Spritverbrauch messen.
Fuer sowas nimmt man was Ohmsches. Eine KFZ Lampe z.B sollte man immer in der Bastelkiste haben. Obwohl das Wurscht ist, denn der Ripple ist ja im Datenblatt angegeben.
Wenn Du nur den Ripple ueber Deinem Multimedia-Geraet haben moechtest, dann schliesse auch genau das an. Lustige Dinge sieht man z.B. wenn man mit einem Schaltnetzteil wieder ein Schaltnetzteil oder Schaltwandler betreibt. Ripple, also Brummspannung, sagt nur wirklich was aus, wenn auch die "passende" Last dran haengt, mit der das Netzteil belastet wird.

Der x-Mag ist hoffentlich aus ? Spielzeugfunktion...
Wie ist die Teilung am Tastkopf eingestellt ? Sollte hier auf 1:1 stehen.
Wo ist die Masse vom Tastteiler angeschlossen ? So kurz wie moeglich halten. Und auch mal andere Triggerarten ausprobieren.

In Deinem Netzteil hast Du doch auch noch ein Standardnetzteil mit Trafo und Glaettung, wie sieht es denn da aus ?

Und vorsichtig mit den Potentialen.

Dave hat gerade ein Video dazu hochgeladen, weil immer wieder Kurze gebaut werden.

http://www.youtube.com/watch?v=xaELqAo4kkQ&feature=uploademail

Das Scope ueberlebt sowas zwar, aber man muss die Leitungsschutzschalter ja nicht uebermassig beanspruchen :o)

Durch die Videos solltest Du Dich mal durchwuehlen, er erklaert sehr gut und hat eigentlich zu jedem Thema was.
Aber schoen zu sehen das Du mit dem Ding auch was machst...
Klappt das mit dem Interface nicht, oder noch nicht versucht ?

Nebenher, ich sehe da nur 23kHz.

Noch was, so ein Scope kann manchmal sehr seltsame Dinge "messen", man sollte einer Messung eigentlich nie ueber den Weg trauen, wenn man das Ergebnis nicht schon vorher so erwartet hat.

http://www.youtube.com/watch?v=KFCRB4d991E&feature=plcp

Messungen sind also immer nur eine Nachpruefmethode, oder dienen zur Fehlersuche. Immer hinterfragen was da angezeigt wird und warum. Gerade bei einem Scope.

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orange_hand



Anmeldungsdatum: 13.09.2011
Beiträge: 69
Wohnort: London, UK

BeitragVerfasst am: Sa 19.Mai 2012 10:29:23    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Hi,

ja, also ich habe das mit meinem Endgerät (Synthesizer) gemessen. Wahrscheinlich zieht das Gerät sowieso nicht viel Strom. Ich denke auf jeden Fall weniger als 1 A und das Netzgerät ist ja für 5 A ausgelegt. Von daher wird das schon stimmen..
Hier noch ein Bild von dem Linearen Netzgerät, das ich mal zum Vergleich aufgebaut habe:





Grüße
Matthias
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Hotzenplotz



Anmeldungsdatum: 14.03.2008
Beiträge: 2212
Wohnort: /sda3/home

BeitragVerfasst am: So 20.Mai 2012 19:38:25    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Irgendwas machst Du da falsch. Das sieht aus als waere keine Masse angeschlossen.

>Wahrscheinlich zieht das Gerät sowieso nicht viel Strom.

Vermuten und messen passen irgendwie nicht zusammen. Also Messgeraet ausgepackt und nachsehen.

Was nuetzt es Dir, wenn Du die Brummspannung kennst, aber nicht weisst bei welchem Strom ?
So kannst Du auch gleich sagen "Ripple ist 897mV, weil Strom ist = I_x"

_________________
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Verfasst am: Heute 22:14:56    Titel: Bauteile finden

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