Optimierung von Entstörfiltern für Schaltnetzteile
In nahezu allen Schaltnetzteilen (SNT) kommen Entstörfilter zum Einsatz, um elektromagnetische Störaussendungen auf den Stromleitungen zu unterdrücken. Mit der Anforderung, einen Entstörfilter im Design zu berücksichtigen, wird sichergestellt, dass sich keine negativen Auswirkungen auf andere Teile der Systeme ergeben, die an die Stromleitungen angeschlossen sind. Somit zählen Design und Validierung des Entstörfilters zu den wichtigen Aufgaben im Entwicklungsprozess eines Netzteils. Die leitungsgebundene Störemissionsmessung gemäß einschlägiger Normen ist ein geeignetes und gängiges Validierungsverfahren, um das Design am Ende des Entwicklungszyklus freizugeben. Heutzutage werden Störemissionsmessungen auch bereits in der Entwicklungsphase als Precompliance-Tests im Labor durchgeführt. Dabei erhält der Entwickler frühzeitig Rückmeldung, ob das Design im Hinblick auf vorhandene Störaussendungen auf den Stromleitungen optimiert werden muss. In den meisten Fällen muss der Entwickler den Entstörfilter anpassen, um eine effektivere Unterdrückung der vom Schaltnetzteil ausgehenden Störaussendungen zu erreichen. Allerdings benötigt der Entwickler detailliertes Wissen über das Störspektrum, um den Entstörfilter so effektiv wie möglich zu optimieren. Neben Betrag und Frequenz der Störquelle möchte er wissen, ob das Rauschen durch eine Gleichtakt- oder durch eine Gegentaktquelle verursacht wird. Während der herkömmlichen leitungsgebundenen Störemissionsmessung ist das Gleichtakt- und Gegentakt-Rauschen allerdings kombiniert in den Messergebnissen enthalten, sodass eine Unterscheidung nicht möglich ist. In diesem Dokument wird ein Verfahren beschrieben, mit dem durch die Nutzung von zwei Oszilloskopkanälen eine Trennung von Gleichtakt- und Gegentaktrauschen erreicht wird. Dieser Separationsansatz kommt ohne zusätzliche Hardwarekomponenten wie einen Rauschseparator aus. Der Entwickler ist damit in der Lage, Gleichtakt- und Gegentaktrauschen zu unterscheiden. Mit dem Wissen über die primäre Störquelle lassen sich Entstörfilter äußerst effizient optimieren.
