Material von Abschirmgehäusen

  • Moin zusammen,
    Ich experimentiere momentan an einem (QRP-)Aufwärtsschaltregler ("Boost-Konverter").
    Der Prototyp besteht z.Zt. aus einer Platine im Montageschraubstock, und
    erzeugt (schaltungs- und aufbaubedingt) so einigen "HF-Muell"... Da das Projekt
    mittlerweile so weit gediegen ist, dass der Prototyp in ein Gehäuse eingebaut
    werden kann, mache ich mir momentan Gedanken über das Gehäusematerial: Da
    "konstruktionsbedingt" in dieser Schaltung hohe Impulsstroeme (>10A) fliessen
    können, werden die HF-Störungen einen recht grossen Anteil "magnetischer
    Komponente" haben. Diesen Punkt habe ich zwar schon beim Layout der
    Leiterplatte berücksichtigt ("impulsstromfuehrende" Bahnen "in Gegenrichtung"
    nahe beieinander), aber so ganz optimal ist das nicht hinzubekommen. Daher
    meine Frage: Welches Gehäusematerial ist (in diesem Fall) besser geeignet?
    Aluminium (leitet besser -> Induktion -> "Gegen"strom -> "Kompensation") oder
    Stahlblech ("konzentriert" das Feld und leitet nicht so gut -> "vorteilhafte
    Verluste")? Werden Stahlblechgehäuese zur Abschirmung von HF-Schaltungen
    nur wegen der besseren Lötbarkeit eingesetzt, oder hat es auch mit der
    "magnetischen Abschirmung" zu tun?


    73 de Roland / DK1RM

  • Hallo Roland
    Soweit mir bekannt hat Stahlblech die besseren Abschirmeigenschaften. Aber wenn du wirklich Probleme hast solltest du Mumetall nehem. das ist eine spezielle Legierung mit optimalen Mag. Abschirmeigenschaften. Wir hatten mal in einer Stromversorgung ein Problem, dass ein Alubecherelko und eine Ringkerndrossel die HF Störungen übertragen haben. Herr geworden sind wir der Sache nur mit eben diesem Mumetallblech.
    Das ist sogar als selbstklebende Folie erhältlich.


    vy73 de Mark, HB9DRN

  • Roland, mit Alublech kannst du magnetische Felder gar nicht abschirmen. Das merken z.B. die K2 Besitzer, wenn sie ihren K2 direkt auf ein Trafonetzteil stellen (K2=Alu Gehäuse) Ich glaube, die UKW leute bauen nicht umsonst alle Baugruppen in Weißblechgehäuse ein

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

  • Roland, mit Alublech kannst du magnetische Felder gar nicht abschirmen. Das merken z.B. die K2 Besitzer, wenn sie ihren K2 direkt auf ein Trafonetzteil stellen (K2=Alu Gehäuse) Ich glaube, die UKW leute bauen nicht umsonst alle Baugruppen in Weißblechgehäuse ein

    Moin !


    Du redest von einem 50Hz Trafonetzteil ? Nicht Schaltnetzteil ?
    Für 50Hz sieht die sache schon etwas anders aus. als für 50kHz.
    Die oberwellen von 50kHz, die uns ja interessieren, haben natürlich noch mehr kHz.. und werden noch besser bedämpft.
    (zum bleistift durch Wirbelströme)


    Was die UKW-Fraktion macht.. ist eine sache... Kommerzielle Funkdienste im UHF und SHF bereich nehmen mitunter gefräste Alublöcke.
    (Ich liebe Massive Technik..)


    Ich habe übrigens ein ähnnliches Projekt am laufen.
    Mein erster selbst berechneter Stepupwandler aus 100% recycelten Bauteilen ist fertig und läuft (Der Controller ist ein, und jetzt festhalten : NE555 )
    Der ganze macht aus 12V rund 105V für die Stromversorgung des RT77 ( GRC-9 ) erste tests ergaben : Fast keine Pfeifstellen.
    Und die Pfeifstellen die ich drin habe, bei denen bin ich mir nicht sicher, ob diese nicht wo anders herkamen.
    Schlusendlich werde ich wohl demnächst wohl mit der Kiste in den angrenzenden Park gehen müssen, und dann mal durchstimmen.
    Abgeschirmt habe ich mit Leiterplattenmaterial, weil ich grad nix besseres da hatte.
    Der nächste wandler wird mit einem 723 laufen, und in einem weisblechgehäuse untergebracht werden.
    Der soll dann die 12V zu 1,4V herabsetzen. Bin mal gespannt, wie das funktioniert.. Entsprechende Bauteile habe ich schon ausgelötet.. und wenns wieder ein
    0 Eur Projekt wird, dann bitte ! ;)


    Die SEG15 hat übrigens einen Stepdown Wandler (24V zu 5V) mit 723.. Blechgehäuse, 2 fach geschirmt, d.H. das LC-Glied (ein und ausgang) ist seperat geschirmt.


    Letztes jahr habe ich versucht, TRX und Laptop gemeinsam an einer 12V Batterie zu betrieben.
    Ist natürlich fehlgeschlagen, da der 19V Stepupwandler 12V Leitung dermasen versaut hatte, das der TRX egal wo, nur noch S9 + unendlich anzeigte.
    ...gut... 4 defekte Schaltnetzteile geschlachtet, ein und ausgang 2 fach LC gesiebt, und das ganze in ein vorhandes Alugehäuse (rund 1-1,5 mm) gepackt, und ruhe ist !


    Also.. irgendwie habe ich langsam Spass mit dem Schaltzeugs ... ;)


    73 Jan

  • Moin ! Du redest von einem 50Hz Trafonetzteil ? Nicht Schaltnetzteil ?

    Weder noch, Roland vermutete starke magnetische Komponente, und die kann man mit Alu wohl nicht schirmen.

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

  • Moin zusammen,
    vielen Dank für die ausführlichen Anntworten. Ein entsprechendes
    Blechgehäuse ist nun "in Arbeit"... Und ich denke mal, ich sollte
    die Schaltung nur an einem Punkt mit dem Gehäuse verbinden, damit
    die Impulsströme nicht im Gehäuse fliessen können (und den
    abschirmenden Effekt gleich wieder zunichte machen ;)


    @Mark
    Ein guter Hinweis auf eine mögliche Lösung, falls alles andere
    versagt. Denn an das Mumetall-Zeugs habe ich noch "schmerzhafte"
    Erinnerungen aus meiner Lehrzeit: Einmal heruntergefallen (oder
    etwas hart auf den Tisch aufgesetzt), und ich durfte die
    Temperaturbehandlung wiederholen :( Dieses Kram schirmt zwar
    wunderbar Magnetfelder ab, ist jedoch "ein wenig heikel" in der Anwendung...


    Peter
    Klar, dass sich mit Alu keine statischen Magnetfelder abschirmen
    lassen. Aber daß die "Induktionswirkung" (und damit die in diesem
    Fall erwünschten Verluste durch Wirbelströme) bei niedrigen
    Frequenzen (bei mir wäre die niedrigste Frequenzkomponente ca. 8kHz)
    so schlecht sind, wie du praxisnah in dem Beispiel "K2" darstellen
    konntest, hätte ich nicht gedacht.


    @Jan
    Der Spass an diesen Schaltungen ergibt sich jedoch erst (zumindest bei
    mir war es so), nachdem man diese Technik "einigermassen begriffen"
    (und vermutlich schon einige Bauteile dabei "abgefackelt" hat).
    An der zweiten Herausforderung dabei -so etwas auch "HF-verträglich"
    hinzubekommem- arbeite ich gerade...


    73 de Roland / DK1RM

  • Wie es auch sei.. die je höher die frequenz ist, desto besser schirmen die Materialien auch Magnetische Felder ab.
    Stichwort Wirbelströhme.
    Die unterste Frequenz liegt bei 8kHz ?
    Warum so niedrieg ? Du brauchst dann ja ne Speicherdrossel mit viel Induktivität und die ganze geschichte wird eventuell hörbar.
    Ich wollte, das meine Kiste ab 20kHz läuft, und habe ein paar Drosseln zur Auswahl gehabt.
    Dabei habe ich noch die Eingangskapazität vom Mosfet beachtet, und den maximalen Ausgangsstrom vom NE555...
    Ein weiterer Vorteil ist, das man zur Siebung dann auch wiederum mit kleinen Drosseln auskommt. (Die man auch wiederrum in Schaltnetzteilen findet.. ;) )
    Um die Pfeifstellen zu untersuchen, habe ich mir gestern was geleistet : 12 9V Blöcke vom Kick für 6 Eur.. ;)
    Mit einem kleinen Relais werde ich dann jede Pfeifstelle einzeln untersuchen : Umschaltung auf Batterie bei deaktivierung des Wandlers.
    Ok.. ich weis jetzt nicht wie ich das verbuchen soll : Ist das ganze jetzt auf ein 6Eur projekt mutiert.. oder verbuche ich das unter Experiment.. ;)
    Jedenfalls sieht es Zeit und Wettermässig grad nicht so aus, als könnte ich mich mit der Röhrenkiste im Stadtpark blicken lassen..
    (genauer : Sauwetter.. ich muss noch einkaufen, für das verlängerte WE... grml...)


    Erzähl mal mehr von Deinem Projekt ! Hast Du vor eine Endstufe mit IRF irgendwas mit mehr als 12V zu betreiben ?


    Sowas ähnliches habe ich auch noch vor.. allerdings mit dem Sender der GRC 9... Anodenspannung rund 600V... das wird lustig.
    Ich habe hier ein paar Industrieschaltnetzteile wo die Übertrager 2-3KV Prüfspannung ertragen haben.. ob sich die eignen ?!?


    Achja.. mit LTSpice IV habe ich das Ding vorher simuliert.. daher habe ich ausnahmsweise mal nix zerschossen.
    Auch nicht, weil ich auf Lochraster zuerst ein paar Leiterbahnen vergessen hatte. (Die Elkos Sekundärseitig habe ich mit 450V brutal überdimensioniert, bei ner errechneten Ausgangsspannung von 105V)


    Bezüglich abschirmung habe ich vor fast nem Jahr eine interessante entdeckung gemacht :
    Mein FT757SX (10Watt Version) an eine Dummy angeschlossen.. und die Kiste war im Weltempfänger mit S8-9 sehr gut hörbar.
    Ich muss dazu sagen, das alles natürlich geschlossen ist, mein Dummy u.A. aus einem Gefrästen Alu-Block aus Kommerzieller Funktechnik besteht, und via RG214 an die Funke angebunden war.
    Den 50Ohm 150 Watt Widerling habe ich so kurz an die N-Buchse angeschlossen, das ich beide sogar verkürzen musste, und das löten ein bissel kompliziert wurde (Dafür konnte ich 2 vorhandene Löcher nutzen, und musste nix bohren, und durch die kurze Verbindung ist das Ding wahrscheinlich bis in den GHZ bereich nutzbar. )
    Also der Strahlt nix ab.
    Als weitere Schuldige kann ich nur noch das RG 214 Kabel vermuten (20cm) und den TRX selber.. wobei ich wetten würde, das es der TRX ist.. weil so viele schrauben, wie mein Dummy hat der nicht. ;)
    Ausserdem ist das Gehäuse lackiert, d.H. ob die da wirklich so gut geschirmt wurde..


    Brumeinstreiung durch Netztrafos sind aber nicht nur in der Funktechnik ein Problem. Wie gesagt.. 50Hz sind nicht viel. Und wenn der Trafo zu dicht an einem Vorverstärker sitzt.. dann brumm es .
    Ich verstehe nur nicht, wie man einen K2 auf nem Netzteil betreiben kann.. Netzteile werden doch gut und gerne mal warm.. warum heizt man seinen TRX künstlich ?
    Hat doch bestimmt keine Vorteile.. ;)


    73 de JAn

  • Moin Jan,


    Die unterste Frequenz liegt bei 8kHz ?
    Warum
    so niedrieg ? Du brauchst dann ja ne Speicherdrossel mit viel
    Induktivität und die ganze geschichte wird eventuell hörbar.


    Die 8192Hz (122uS) habe ich gewählt, weil mein Controller (PIC) "nebenbei" noch Spannungen misst, und
    "ein wenig rechnet". Ausserdem dient das Interval zur Zeitmessung -> 8192 Impulse = 1 Sekunde. Mit meiner
    Speicherdrossel von 100uH klappt das recht gut. Zu hören ist nichts (was jedoch auch am Ferquenzgang
    meiner Ohren liegen könnte).


    Erzähl
    mal mehr von Deinem Projekt ! Hast Du vor eine Endstufe mit IRF
    irgendwas mit mehr als 12V zu betreiben ?


    Wie schon im Eingangsposting erwähnt, handelt es sich bei diesem Wandler um eine "QRP-Version" (<5W),
    deren Aufgabe es sein soll, trotz stark schwankender Eingansspannung/leistung (3.5-6V), möglichst viel Energie in
    einen Bleiakku zu "pumpen". Wenn das Teil eine "gewisse Reife" erlangt hat, gibts wohl auch eine Webseite dazu...


    73 de Roland / DK1RM

  • Also, das klingt ja hochinteressant.. auch wenn ich das Pfeiffen von alten TV-Geräten noch hören kann..
    (ok.. ich meide auch lärm wie der Teufel das Weihwasser.. )


    Ist das ein Projekt um Alternative Energiequellen anzuzapfen, wobei Du nicht darauf angewiesen ist, das der Wandler im TRX ist ?
    Ich habe mit meinem 12V 19V Wandler wie gesagt, keine probleme mehr..


    glg JAn

  • Moin Jan,


    Ist
    das ein Projekt um Alternative Energiequellen anzuzapfen, wobei Du
    nicht darauf angewiesen ist, das der Wandler im TRX ist ?


    genau!
    Momentan hängt der Prototyp an einem kleinen (270x270mm, 3-4Wp)
    Solarmodul (ein zusätzlicher, kleiner Savonius-Rotor ist geplant), und
    liefert genügend Energie (an zwei 1.2Ah Bleigelakkus) sodaß es für
    meine tägliche Relaisfunkaktivität bereits mehr als ausreicht.


    73 de Roland / DK1RM

  • So !


    Eben mal habe ich mal Zeit gefunden, den Wandler an meiner GRC9 gründlich durchzuchecken.
    Als Vergleich habe ich mir eine Anodenbatterie aus 9V Blöcken gezimmert.
    Ergebnis : Keine Pfeifstellen, die beim umschalten und abschalten des Wandlers verschwinden würden.
    Regelung des NE555 ist zwar beschissen, durch mehr als 100uF am Ausgang konnte ich zwar 5V Spannungsunterschied, zwischen Laut und Leise registrieren, aber anonsten aber keine Empfangsbeinträchtigung festgestellt.
    Primär und Sekundärseitig wurde CLC Siebung angewand, und das ganze in ein Gehäuse aus Platinenmaterial versenkt.


    Fazit : NE555 ist als Schaltwandler nicht elegant, aber freakig ! ;)
    Jan hat jetzt seine Angst vor Schaltwandlern überwunden.. und jetzt heist es :
    Auf zum nächsten Wander mit 723. Diesmal : 12V nach 1,4V.


    73 de JAn