Hoofdstuk 5. Harmonischen productie in het voedings deel van een audio apparaat.
Andere hoofdstukken in het EMC deel:
Ten behoeve van de discussie over het gewraakte artikel heb ik wat metingen gedaan aan een voedings circuit zoals dat gebruikelijk is in allerlei (audio) apparatuur.
Het ging me erom een idee te krijgen van de mate waarin rommel op het lichtnet doordringt in de voedingsspanning van bijv. een audio versterker, en wat voor "storing" het gelijkricht circuit zelf veroorzaakt, ook als het met een perfect zuivere sinusvormige spanning gevoed wordt.
Ik heb het spectrum gemeten
van de rimpelspanning op de buffercondensator van een gebruikelijk
voedings-circuit, terwijl het gevoed werd door het lichtnet en als het het
gevoed werd door een zeer zuivere sinusvormige spanning.
Ook heb ik het spectrum van het lichtnet signaal gemeten.
Fig. 1. Het
gebruikte circuit.
De weerstand van 0.25 Ohm was alleen bij de stroommeting
aanwezig. Bij de andere metingen was 'ie kortgesloten.
U1 was een audio versterker met een vermogen van ca. 50 Watt en voor de trafo heb ik de twee secondaire wikkelingen van een 2 x 24 Volt 400 Watt ringkern trafo gebruikt. De lichtnet wikkeling daarvan was niet aangesloten. (Let op! daar staat wel een flinke spanning op tijdens deze meting. Niet aanraken!)
De weerstand van 2.7 Ohm was nodig omdat de versterker stabiliteits problemen kreeg bij het schakelen van de diodes.
Fig. 2. De
voedingsspanning (groen) en de rimpelspanning op de buffercondensator (blauw).
Groen: 10 V/div, blauw: 0.5 V/div. AC gekoppeld. De DC spanning op de buffer-C
was ongeveer 10 Volt.
Tijdbasis: 5 ms/div.
Fig. 3. Groen: de spanning over de 0.25 Ohm weerstand. 200 mV /div. Er zijn dus piekstromen van 2.9 A, terwijl er ca 1A DC geleverd werd aan de belasting.
Blauw: als in fig. 2.
We zien dat er alleen stroom loopt gedurende de tijd dat de condensator bijgeladen wordt. (als het blauwe spoor omhoog gaat)
Voor dit doel heb ik gebruik gemaakt van een zeer zuiver sinusvormig signaal uit een audio versterker die aangestuurd werd door de sinus generator van het Spectrum Lab programma.
Fig. 4. De spectrale zuiverheid van de aangeboden spanning. Hier was de audio versterker onbelast, en gaf ongeveer 17 volt effectief af.
Fig. 5. Het spectrum van de rimpelspanning bij voeding uit de "schone" voedingsspanning.
Fig. 6. Het spectrum van de rimpelspanning bij voeding uit het ongefilterde lichtnet. Zoek de verschillen met fig. 5 en kleur de plaatjes.
Fig. 7. Het spectrum van het lichtnet waaruit het circuit in fig.6 gevoed werd. Zie ook hoofdstuk 7 voor de details van de spectraal metingen
Fig. 8. De lichtnet spanning. Let op de afgeplatte toppen.
Ook al ga je uit van
een zeer zuivere sinusvormige lichtnet spanning zal er in het voedingsdeel een
reeks van harmonischen ontstaan.
De storing van een in het audiofrequente gebied vervuild lichtnet is niet terug te vinden in de voedingsspanning waar het audio apparaat het mee moet doen.
Je kunt proberen je audio apparatuur te voeden uit een prachtig mooie
zuiver sinusvormige wisselspanning, maar dat heeft geen effect. Het voedingsdeel
produceert zelf een fors aantal harmonischen, en deze worden in het audio
apparaat voldoende weggefilterd om er geen last van te hebben. En als dat niet het
geval is dan helpt een filter in het netsnoer ook niet, dan moet er iets in
dat apparaat gebeuren.