Class D Störungen austreiben

[Franky1]

Hallo in die Runde,

meine Iraud 550 Class D Module laufen klanglich zu meiner vollsten Zufriedenheit an meinem Setup, dort trieben sie meine Bässe der Gravita aktiv an. Bisher haben alle Amps, selbst große Thel Monos das nachsehen an den Bässen gehabt.
Leider stören die Module den Radioempfang im Nachbarzimmer und auch in den Phonozweig streuen die Boards ein.
Verbaut habe ich sie in einem stabilen PA Gehäuse mit Klappferrits. Hilft alles nichts. Sonst sind die Boards krummfrei im Lautsprecher.
Gibt es ein vorgehen, wie ich denen das austreiben kann???

Gruß Frank

[Darakon]

Guter Punkt!
Ich habe letztens für eine Freundin einen kleinen Nobsound amp (https://www.amazon.de/Nobsound-Subwoofer-Digital-Amplifier-Verst%C3%A4rker-Black/dp/B07C533R3P/ref=sr_1_6?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3 %91&dchild=1&keywords=nobsound+amp&qid=1593364120&sr=8-6)
als Subwoofer-Vertsärker eingebunden.
Das Teil läuft gut. Kein Rauschen. Aber: Radiopfang stark gestört (im selben Raum). Wechseln der Steckdose hat auch nicht geholfen.

[saddevil]

Bitte Mal ganz kurze LS Kabel testen..

Wenn dann Störungen weg sind , tja.. den Ausgangsfilter vlt Mal anschauen.
Der scheint dann noch ziemlich viel Mist zu machen .

Kann aber auch Netzteil sein..
Also einstreuung ins Netzkabel zurück...
Dann isses egal wie lang die LS Kabel sind

Ggf bitte Bilder vom Aufbau zeigen..

Gehäuse geerdet?

Die LS Kabel sollten immer verdrillt sein .. auch intern

[Franky1]

Die LS Ausgänge sind intern mit Klappferrits versehen. Verdrillt sind die Leitungen nicht, werde ich aber mal berücksichtigen ;-).

[saddevil]

Der klappferrit bringt da nicht so viel.
Gibt's ne Bezeichnung?


Ansinst wirklich Mal LS Leitungen schön eng verdrillen

[Franky1]

Hab ich in der Restekiste gefunden. Werde morgen mal die Kabel verdrillen.
Außerdem habe ich das noch gefunden
https://www.newclassd.com/NCDCOOKBOOK300.pdf
Seite 25.

[saddevil]

Ja.. das kann man versuchen..

Genaue Werte wären schön..
Aber wenn irgendwo noch 10nF rumliegen...

[Franky1]

10nf und 1nf hab ich noch. Kupferbandfolie besorge ich mir die Tage.
Mal schauen ob es was bringt.

[saddevil]

Wichtig ist eher das Gehäuse zu erden..

Bzw zwischen GND Netzteil und Gehäuse auch Mal 10nF rein ..


Ist gerade bei Abstrahlung extrem hilfreich


PWM kann böse sein ^^

[Franky1]

Erde liegt auf dem Gehäuse. 10NF kann ich ja noch nachlegen.
Das Netzteil ist onboard der Amps. geht nicht auf Masse.

[saddevil]

Dann dort Mal einen 10nF vom Gehäuse zum GND .. Netzteilseitig

Wird das nicht sauber gekoppelt .. kann das Gehäuse wie eine Antenne wirken.
Und ggf auf den Schirm im ganzen Haus stören

[Sv.n.K]

Der verlinkte NewClassD-Artikel zeigt es schon ganz gut!
Ich habe noch folgende Erfahrungen gemacht (die nicht allgemein gültig sein müssen):
1) Alle (!) Kabel aus dem Gerät wirken zu bestimmten Frequenzen wie Antennen. Da das PWM-Oberspektrum quasi ein breiter Frequenzkamm ist, wird es immer Bereiche geben, in denen eines der Kabel abstrahlt. Je nach internen Aufbau kann die HF also auch über die Netzleitungen oder die Kabel an den Audioeingängen ihre Wege finden. Um das zu unterbinden gilt es die Antennenwirkung zu verringern. Dies lässt sich mit einen HF-Kurzschluss, den angesprochenen Kondensatoren gut realisieren. Wenn man dann noch zuvor, den HF-Weg mit Ferriten hochohmig macht, kann man gute Ergebnisse erzielen. Ob bedrahtete Bauteile und Klappferrite ausreichend sind, weiß ich nicht. Ich hab die Probleme meist mit SMD-Bauteilen gelöst.
2) Das Gehäuse sollte möglichst vollständig über alle Kanten leitend verbunden werden (die Kupferfolie ist ein guter Ansatz).
3) Vorsicht, bei einfacher Kupferfolie ist der Kleber nicht leitend. Ich habe häufig die Folie mit einer Naht Lötzinn an das Gehäuse gebunden.
Ich lese weiter gespannt mit.
Grüße Sven

[Kleinhorn]

Hi....

Bei einem Metallgehäuse reicht eine leitende Verbindung aller Teile untereinander. Man solltte es nur niederohmig messen können, also Durchgang. Bei eloxierten Gehäusen wird die Verbindung meist über die Gewinde und Schrauben hergestellt.
Daher kann es mal mpassieren, dass ein Teil nicht richtig in den "Verbund" kommt. Da hilft dann ein Nachdrehen der Schrauben.
PE auf dem Gehäuse, wenn es aus Metall ist, ist eh vorgeschrieben. Bei anderen Gehäusen würde ich die dann mit Lochblech oder Ähnlich auskleiden.

Hochfrequente Störungen hatte ich zum Glück noch nicht, aber öfter darüber gelesen. Blockkondensatoren kann man einsetzen und versuchen die Störung zu eliminieren. https://www.elektronikpraxis.vogel.de/weg-mit-hf-stoerungen-bei-class-d-verstaerkern-a-29011/

Manchmal hilft auch ein Filter zwischen Cinch/XLR Ground und PE. 100 Ohm, 5 Watt und 100 pf parallel. Das aber eher gegen Brummen durch Potenzialverschleppung.

Pedda

[Kalle]

PE auf dem Gehäuse, wenn es aus Metall ist, ist eh vorgeschrieben.


Moin,
ich hatte letzens mein AHA-Erlebnis. In einem chinesischen Fertiggehäuse war der Ausschnitt für den Kaltgerätestecke in der Rückwand vorhanden. Der Netzfilter mit Buchse und Metallgehäuse ließ sich nach etwas Feilen unter Kraft und deutlichem Kontakt saugend einpressen, schnell noch die M3 Schrauben hineingedreht und an die Gehäusegrundplatte geschraubt. Der Schutzmasseflachstecker blieb unbestückt, da dessen Nase Bestandteil des Gehäuse war .... warum denn nicht, leitender Kontakt zum Metallgehäuse war blank ausreichend vorhanden. Sicherheitshalber mal den Durchgang Masse zur unteren Gehäuseschale überprüft, der Piepser blieb ruhig:shock:. Dann doch schnell eine Leitungsverbindung zur Gehäuseplatte hergestellt, alle Gewinde im Schalengehäuse nachgescnitten und längere Schrauben eingesetzt.
Jetzt klappt es auch überall mit dem Piepser:D.
Ich weiß, da muss ein spezielles VDE-geprüftes Meßgerät für die Schutzmasse her, wie auch bei jeder Waschmasch- oder Spülmaschinenereparatur ... aber fürn Hausgebrauch reicht es.:cool:

Beim Gremlin und dem icePOWER125 ASX habe ich alle Leitungen stark verdrillt, Klappferrite aufgebracht und auf die Leitungsführung geachtet. Bis jetzt waren keine weiteren Maßnahmen zur Enstörung nötig.

Jrooß Kalle

[JFA]

Moin,

ich bin ja immer dafür, Probleme an der Wurzel anzugehen, anstatt nachher irgendwelche Maßnahmen hineinzufrickeln. Wobei die Kondensatoren gegen das geerdete Gehäuse prinzipiell keine schlechte Idee ist.

Also schauen wir uns das Problem doch einmal an. Ein ClassD-Amp erzeugt prinzipiell Störaussendungen auf zweierlei Arten.

1.) durch das Prinzip, die PWM, selber. Das ist, gerade bei den Leistungen, eine recht breitbandige Angelegenheit, bis in den unteren MHz-Bereich ist da nennenswert Leistung vorhanden

2.) durch Resonanzen, die beim schnellen Schalten der MOSFETs an Kapazitäten und Induktivitäten entstehen

Störung 1.) an der Wurzel zu beseitigen ist nicht zielführend, denn das würde bedeuten, auf die PWM zu verzichten ;). Also muss man hier filtern. Wegen der langen Wellenlängen braucht diese Störung ziemlich lange Leitungen, um überhaupt effektiv als Feld abgestrahlt zu werden, also die Lautsprecher-, NF- und Netzleitungen. Über die NF- und Netzleitungen können andere Geräte natürlich auch direkt gestört werden.
Also heißt es: filtern, und zwar möglichst früh. Der größte Teil ist Differential Mode (bzw. in EMV-Deutsch: symmetrisch), das heißt es fließt ein auf den Leitungen entgegengesetzt gerichteter Strom (so wie man das kennt). Dazu reicht es, normale Tiefpass-Filter zwischen Signal und Masse bzw. L-N einzusetzen. Im NF-Teil ist das bevorzugt ein RC-T-Glied. Ich gehe jetzt mal davon aus, dass am LS-Ausgang und im Netzeingang die schon vorhanden sind, alles andere würde mich doch sehr überraschen. Die Filter kann man noch pimpen, indem man Kondensatoren mit niedriger Induktivität dazuschaltet (klappt im Netzfilter aber nicht, weil es die dort notwendigen Sicherheitskondensatoren nicht mit geringer Induktivität gibt). Was von dieser symmetrischen Störung übrig bleibt, bekommt man durch Verdrillen der Kabel weg.
Ein geringerer Anteil der Störung ist Common Mode (unsymmetrisch), d. h. der Strom fließt auf den Leitern in die gleiche Richtung. Da hilft kein Verdrillen, sondern nur stromkompensierte Drosseln bzw. Klappferrite und Kondensatoren gegen Erde. Klappferrite sind in dem Frequenzbereich ein Problem, die wirken da noch nicht genügend, und mit StroKos im Audiopfad kenne ich mich nicht aus; im Netzfilter wird aber eine drin sein.

Ich lehne mich aber jetzt mal weit aus dem Fenster und behaupte, dass Störung 1.) nicht das Problem ist. Der beeinflusste Radioempfang deutet eher auf Störungen im höheren MHz-Bereich (> 10 MHz, eher in Richtung 100 MHz) hin. Und die entstehen in so einer Schaltung durch Resonanzen. Die entstehen überall dort, wo schnell geschaltet wird, und das ist zum Einen an den MOSFETs, zum anderen aber auch an den Gate-Treibern (auch MOSFETs).

Nehmen wir zuerst die großen MOSFETs: das sind in der Schaltung bedrahtete Bauteile, mit einer ziemlich hohen Induktivität. Je nach Schaltzustand existieren zwei Serienresonanzkreise: im leitenden Zustand die Induktivität des MOSFETs und die Speicherkondensatoren, im nichtleitenden die Induktivität. die Speicherkondensatoren und die Drain-Source, Drain-Gate und Gate-Source Kapazitäten. Die drei zusammen sind in Reihe zu den Speicherkondensatoren geschaltet, dabei aber um Größenordnungen kleiner, und dementsprechend bestimmen diese die Resonanzfrequenz. Der kritische Fall ist also das Ausschalten des MOSFETs, weil dann hochfrequente Störungen entstehen. Die Abhilfe ist einfach: parallel zu jedem MOSFET einen RC-Snubber möglichst nah dran platzieren. Der Kondensator erhöht die Kapazität und senkt damit die Resonanzfrequenz (Bingo!), der Widerstand dämpft die Resonanz und verringert damit die Amplitude (Bingo!).

Das gleiche gilt bei den Gate-Treibern. Allerdings ist es da nicht so einfach, einen RC-Snubber hinzusetzen, es gibt aber eine ziemlich einfache Lösung, die in keinem EMV-Buch drin steht: den Abblockkondensator scheiße machen. Ja, im Ernst. Irgendwie hat sich eingebürgert, ICs mit den möglichst teuersten Kondensatoren abzublocken, dabei haben schlechte Kondensatoren einen riesigen Vorteil: ihr interner Verlustwiderstand ist so hoch, dass etwaige Resonanzen von diesem einfach bedämpft werden.

Und jetzt noch ein ganz fieser Trick. Um die Resonanzen möglichst wenig anzuregen, gibt es eine ebenfalls sehr einfache Möglichkeit: den Schaltvorgang verlangsamen. Dazu setzt man einfach einen kleinen Widerstand (bis 10 Ohm) in Reihe zu den Gates. Netterweise dämpft der dann noch den Schwingkreis bestehend aus den Induktivitäten des Gate-Treibers und der Gate-Source/Drain-Kapazität.

Ich habe zu dem Amp einen Schaltplan gefunden, keine Ahnung ob der stimmt: https://www.circuitsonline.net/forum/view/137196
Nehmen wir an der ist korrekt, dann ist nur eine dieser drei Maßnahmen getroffen worden, und die wahrscheinlich unabsichtlich: der beschissene Kondensator (C5, C7) am Gate-Treiber-IC. Alles andere fehlt.

Leider ist mein Niederländisch nicht gut genug um das genauer zu ergründen, aber ich würde als kleinen Versuch enifach mal einen Snubber probieren, Größenordnung 100 nF und 1 Ohm, parallel zu jedem MOSFET. Der Widerstand in der Gate-Leitung ist knifflig, weil der die Schaltzeiten verlangsamt, und dann könnten die Totzeiten nicht mehr passen. Das gibt dann Bruch. Die Totzeiten kann man aber beim IRS2092 einstellen, glaube ich.

[Franky1]

Hab heute noch einige Empfehlungen umgesetzt.
LS Leitungen von den Boards zum Ausgang verdrillt,
Den PE mit 10nf aufgelegt.
Keine wesentliche Verbesserung. Die Gehäuseteile habe alle Durchgang.

Den Mod von Newclass D ist ich nicht umgesetzt. Mir fehlen 2 1NF. Sind geordert.

Ernüchternde Grüße, Frank

[Franky1]

Die Empfehlung von Newclass D war scheinbar der Schlüssel zum Erfolg :).Die Störungen in meinem empfindlichen MC Zweig sind weg. Lediglich geringe Störgeräusche im Nachbarraum im UKW Empfang. Kann ich mit Leben.

Fazit für mich:
Die IRS Class D Module scheinen klanglich eine Empfehlung wert zu sein, alltagstauglich allerdings nur bedingt, da zu kompromissbehaftet. Ich würde eher zu den ICE Power oder Anaview Boards tendieren. Damit gab es keine Probleme.

Danke und Gruß Frank

[Kleinhorn]

Hi...
Kann ja sein, dass es am Design des Amp liegt. Vermutlich ist das Ding von Yuan Jing. Erstmal "klaut" der gern, auch von LJM und er baut auch gern mal Fehler ein auf seinen Boards. Beispiel dafür ist auch https://audiocreativ.de/index.php?route=product/product&product_id=51
Auf dem Board gibt es einen Massefehler. Daher brummt es dann mal mehr, mal weniger. Vielleicht mittlerweile behoben...kA.
Seit ich um diese Dinge weiß, lass ich die Finger von seinen Boards...

Aber klar, ICE und Anaview machen EMV Verträglichkeits-Prüfungen...Anaview ist ja leider Geschichte. Bei den Chinaböllern muß man da andere Maßstäbe anlegen...Mit Sicherheit und Wärme nehmen es die Chinesen auch nicht so genau...
siehe Iraud 200. Kühler 50% zu klein und Eingangs-Ic bruzzelt teilweise weg, da kein Kühler drauf..

Pedda

[Franky1]

Die Boards sind tatsächlich von Yuan Jing.