Selbstbau LISN 5uH für DC bis 60V/10A

Seit einiger Zeit benutze ich in Bauprojekten zunehmend DC/DC Wandler aus China, um zum Beispiel in Transvertern die verschiedenen Betriebsspannungen zu erzeugen. Die kleinen sehr preiswerten Platinchen funktionieren sehr zuverlässig und tun was sie sollen.


DC/DC-Wandler aus China.

Als Funkamateur frage ich mich natürlich auch noch was die Dinger sonst noch tun, außer Spannungen zu erzeugen und zu stabilisieren ?

Aus dieser Frage heraus entstand der Bedarf an einer einfachen Netznachbildung (LISN) für Gleichspannungen und Ströme.

Beim stöbern im Internet bin ich dann auf ein Projekt bei GitHub (5uH DC LISN) gestoßen, welches genau für meine Anforderungen passt. Die benötigte Platine wurde also gleich in Auftrag gegeben und zwei Wochen später lag die fertige Platine dann vor. In der Wartezeit wurden die Bauteile besorgt.

Der Aufbau gestaltete sich recht einfach. Alle Bauteile sind als SMD ausgeführt und die Platine wird nach Fertigstellung einfach auf ein Hammond-Gehäuse aufgeschraubt.

Fertig aufgebaute LISN, fertig zur Messung.

Nach erfolgtem Aufbau kommt natürlich der Moment der Wahrheit, die Messung.

Bei einer ersten Messung hatte ich noch Resonanzstellen im  Sweep, die durch zu schlechte Adaptierung von BNC auf Bananenstecker entstanden sind.

Nach Änderung der Adaptierung war die Messung sauber bis über 500 MHz. Die Dämpfung soll etwa -10 dB betragen, was bis über 250 MHz auch sehr gut eingehalten wird. Darüber steigt die Dämpfung leicht an, was aber auch noch völlig im Rahmen ist.

Erste Messung bis 100 MHz mit schlechter Adaptierung. Dadurch Resonanzen im S12 Sweep.

 

 

Nun muss das LISN seiner eigentlichen Bestimmung zugeführt werden, also der Messung von leitungsgebundenen Störungen.

Hierzu habe ich als DUT einen der chinesischen DC/DC-Wandler benutzt, denn das war ja der Stein des Anstoßes für den Bau des LISN.

Als Versorgung für die Messung des DC/DC-Wandlers wurde ein R&S Labornetzteil verwendet, welches einen gute alte analoge Regelung besitzt. Als EMI-Empfänger kommt ein Rohde&Schwarz ESIB7 zum Einsatz.

Zweite Messung mit besserer Adaptierung. Bis 250MHz ca. -10 dB Dämpfung.

Als erstes wurde eine Messung ohne DUT gemacht, um Störungen des DUT von Störungen die aus der Umgebung kommen (Lampen, UKW-Rundfunk, LED-Lampen etc.) zu unterscheiden. Bei der Messung ohne DUT zeigt sich, dass bis etwas über 10 MHz der Pegel bei ca. -100 dB liegt. Darüber steigt der Pegel bis um die -80 dB an.

Dann wurde der DC/DC-Wandler über das LISN mit Strom versorgt, wobei sehr kurze Messkabel verwendet wurden um wenig Dämpfung und Frequenzgang zu haben.

Messung ohne DUT.

Die Messung wurde nun wiederholt und wieder ein Foto gemacht. Auf dem Bild ist gut zu erkennen, dass der Wandler wohl mit einer Schaltfrequenz von ca. 300 kHz arbeitet und daher fette Spitzen bei 300, 600 und 900 kHz produziert. Die Spitzen liegen mehr als 50 dB oberhalb des Grund in der Messung ohne DUT. Die Harmonischen bei 1,2 und 1,5 MHz liegen sogar 60 dB höher. Oberhalb des 1,5 MHz Peak flacht das Spektrum wieder ab. Oberhalb 10 MHz steigt der Pegel breitbandig um ca. 8-10 dB an.

Messung mit DUT 150 kHz bis 100 MHz mittels R&S ESIB7.

Ich werde nun noch auf den Amateurbändern (28MHz, 144-146 MHz und 432-440 MHz) Messungen durchführen, um festzustellen ob diese Wandler auch z.B. im Umfeld eines Kontest ohne Störung einsetzbar sind.

 

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