Brummspannung im KFZ glätten ?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Ich habe einen Musikverstärker und 2 Lautsprecher in mein Auto gebaut. Wenn ich mit dem Auto fahre, höre ich immer ein pfeifendes Geräusch in den Lautsprechern, das kommt von meiner Lichtmaschiene (Generator). Und dann habe ich mal einen Elko mit 4500 uF Parallel zum Generator angeschlossen, aber das Pfeifen ist immer noch da. ich habe extra die Leitungen des Kondensators so kurz wie möglich gemacht, damit sie nicht als Sendeantenne wirken.

Jetzt kommt meine Frage : kann das sein das der Elko zu träge ist und die Brummspannung von ca. 15 - 20 kHz nicht glätten kann oder ist die Kapazität zu gering oder oder oder ???

Wenn jemand etwas genaueres weiss dan wäre es sehr schön wenn er mir hilft .

Vielen Dank !!!

#2

Hallo Christoph,

wie Du auf die Lichtmaschine als Ursache für das Pfeifgeräusch kommst, hast Du leider nicht beschrieben. Die Frequenz des störenden Tones müßte dann proportional der Motordrehzahl sein und bei ausgeschaltetem Motor verschwinden.

Falls die Ursache im Kfz-Bordnetz liegt, ist ein Elko parallel zur Lima so ziemlich die sinnloseste Maßnahme, die denkbar ist. Dort liegt über den Regler bereits die Batterie und die hat eine um viele Zehnerpotenzen größere Kapazität als der größte Elko. Aber zwischen Lima / Batterie und Deinem Verstärker liegt ein längeres Kabel, Sicherungen und möglicherweise das Zündschloß. Am Ende dieser Kabelstrecke, also unmittelbar am Stromversorgungseingang Deines Krachmachers könnte ein Elko mit kurzen Verbindungskabeln etwas bringen. Die Kabel müssen kurz sein, aber nicht um Abstrahlung zu verhindern, das tritt bei 15 kHz nicht auf, sondern um keinen nennenswerten Widerstand in Serie mit dem Elko zu erhalten. Der Elko muß einen niedrigen Serienersatzwiderstand besitzen, das ist mindestens so entscheidend wie die große Kapazität. Typen für Schaltnetzteile sind gut geeignet.

Achte insbesondere auch auf saubere Masseverbindungen mit ausreichendem Querschnitt aller Komponenten der Musikanlage.

Gruß
Wolfgang

#3

Hallo Christoph,

wie Du auf die Lichtmaschine als Ursache für das Pfeifgeräusch
kommst, hast Du leider nicht beschrieben.

Da ich gelernter KFZ Elektriker und Mechaniker bin und ca. 6 Jahre Erfahrung mitbringe(davon 2 Jahre Lehre bei Mercedes und 2 Jahre Lehre bei VW AUDI Porsche), ging ich mal stark von der Lima aus .

Da ich aber kein Elektroniker bin und nur kurz über die Funkentsörung aufgeklärt wurde habe ich es halt mal mit einem Elko versucht. Aber warum geht es nicht mit dem Elko???

Die Batterie hat zwar eine höhere Kapazität, aber sie kann die Oberwelligkeit der Lima nicht so gut glätten. Deshalb ist es schon von Werk ab so , daß die Limas mit Kondensatoren versehen sind. Bundeswehrfahrzeuge z.B. haben sehr große Kondensatoren an ihrer Lima.

Wenn du mir lieber Wolfgang jetzt noch erklären könndest warum ich es nicht schaffe mit einem Elko an der Lima die Oberwelligkeit der Lima zu glätten, dann wäre ich hoch erfreut.

#4

Hi Christoph,

Hast du für deinen Verstärker einen sauberen Massepunkt ausgewählt ? Evtl. solltest du diesen mal wechseln.
Selbe Problem hatte ich auch mal, lag an einem unsauberen Massepunkt. Hörte sich an wie ein akustischer Drehzahlmesser.

Gruß Ingo

Ich habe einen Musikverstärker und 2 Lautsprecher in mein Auto
gebaut. Wenn ich mit dem Auto fahre, höre ich immer ein
pfeifendes Geräusch in den Lautsprechern, das kommt von meiner
Lichtmaschiene (Generator). Und dann habe ich mal einen Elko
mit 4500 uF Parallel zum Generator angeschlossen, aber das
Pfeifen ist immer noch da. ich habe extra die Leitungen des
Kondensators so kurz wie möglich gemacht, damit sie nicht als
Sendeantenne wirken.

#5

warum
ich es nicht schaffe mit einem Elko an der Lima die
Oberwelligkeit der Lima zu glätten, dann wäre ich hoch
erfreut.

Hallo Christoph,

man kann auch rechnen, weil aber Angaben zu den dynamischen Innenwiderständen fehlen, muß eine grobe Abschätzung der Verhältnisse reichen:
Lima und Batterie bilden eine Quelle, die kurzzeitig Ströme bis in die kA-Größenordnung liefern kann. Die Anordnung hat also einen so niedrigen Innenwiderstand, daß bis zu 1000 A (!) fließen können. Da schaltest Du 4500 µF parallel. Etwas anders geschrieben, wird es deutlicher: 4500 µA s / V. Da taucht also plötzlich ein Ausdruck mit Mikroampere auf. Nur mit diesem Blick auf die Größenordnungen erkennt man schon, daß die Fliege (Elko) nicht den Elefanten (Akku + Lima) stützen kann. Ob man stützen oder glätten sagt, ist in diesem Fall egal.

Höherfrequente Störungen sind nicht unbedingt sehr energiereich, weil der dynamische Innenwiderstand von Lima und Akku mit der Frequenz steigt. Das gilt aber leider auch für den Innenwiderstand eines Elkos, denn je nach Bauart macht sich mit zunehmender Frequenz immer stärker ein induktiver Anteil seines komplexen Innenwiderstands bemerkbar.

„Viel hilft viel“ ist bei Entstörungsaufgaben nicht sinnvoll. Deshalb sind Kondensatoren kleiner Kapazität (keine Elkos), aber geeigneter Bauart sinnvoll. Ein paar nF eines induktivitätsarmen Kondensators, der kurzzeitig hohe Impulsströme aufnehmen und liefern kann, sind für eine Entstörung sinnvoller, als ein tausendfach größerer Elko. Bei einer Entstörung geht es aber um Frequenzen im Bereich ab einigen hundert kHz bis in den GHz-Bereich.

Statt irgendwelcher Blindversuche würde ich

  1. die Masseverbindungen des gestörten Verbrauchers überprüfen
  2. mit dem Oszilloskop messen, ob sich auf der Stromversorgung Störungen feststellen lassen, die mit der Frequenz des Störsignals überein stimmen.

Gruß
Wolfgang

#6

Pfeifspannungen vermeiden!
Hallo Christoph,

als Amateurfunker mit Funk in verschiedenen Autos sind mir die von Dir beschriebenen Effekte sehr geläufig. Ich gehe davon aus, dass - wie der Wolfgang vermutet - die Frequenz sich mit der Motordrehzahl ändert. Leider hast Du seine wichtige Frage nicht beantwortet.

Es handelt sich nicht um HF-Störungen. Die Welligkeit des Ladestroms der LM erzeugt auf den Masseleitungen zwischen LM und Batterie Spannungsabfälle, die Du dir einfängst. Sie erzeugen Spannungen am Eingang des Verstärkers, wenn die Masse der Quelle (Radio) und die des Verstärkers nicht am gleichen Punkt angeschlossen sind.

Abhilfe: Alle Geräte deines Audio-Systems müssen einen gemeinsamen Massepunkt (am besten direkt an der Batterie) haben und dürfen sonst an keiner anderen Stelle mit Masse in Kontakt sein, wie z. B. bei mir: Da kommt immer erschwerend hinzu, dass meine Antenne prinzipiell eine eigene Masse (am Dach) haben will, was bei Dir aber zum Glück nicht der Fall ist.

Noch etwas will ich nicht ganz ausschließen: Welligkeit der Batteriespannung, ebenfalls von der LM. Dagegen sollten aber die industriellen Geräte gefeit sein. Der Anschluss der Audioanlage direkt an der Batterie ist besonders in diesem Fall optimal. Sonst bräuchtest Du noch einen Glättungsglied: Drossel und Kondensator. Halte ich aber für unwahrscheinlich.

Grüße

Uwe