Kombinierte Kopplungen

Die elementaren Kopplungen galvanische, kapazitive und induktive Kopplung sowie die Wellenkopplung sind keine isoliert auftretenden Beeinflussungen. In der Regel wirken alle gleichzeitig. Zum Teil stehen sie auch in einem festen Zusammenhang.

Typische Vertreter der kombinierten Kopplungen sind:

Elementare und kombinierte Kopplungen können in realen Systemen natürlich auch
gemeinsam auftreten. Bei Betrachtung der Größenordnung der ursächlichen Störgrößen (Strom,Spannung), der anhängenden Impedanzen und des Frequenzganges elementarer Kopplungen lassen sich in jedem individuellen Fall Gegenmaßnahmen für die stärksten Beeinflussungen erreichen.

 

Beispiel

Nahe der Anschlußstelle eines Koaxialkabels verlaufe eine Versorgungsleitung (oder die entsprechende Rückleitung) zu einem Relais, Motor oder Drucker. Es lasse sich konstruktiv nicht umgehen, daß beide Kabel einige cm parallel laufen.

Die Störquelle ist der Strom Ix . Die Höhe und der zeitliche Verlauf sei unbekannt.

Die Ansteuerung erfolge von einem digitalen Schaltwerk und einem nachgeschalteten Leistungstransistor. Sicherheitshalber befürchte man Ströme im Ampère-Bereich und höhere Frequenzen. Das Koaxialkabel gehe auf der Baugruppe an einen analogen Verstärker mittlerer Empfindlichkeit (10mV...100mV).

 

Abbildung 1 bis 4 zeigt die einzelnen Kopplungen.

Kopplung 1:
Der Strom der Störquelle Ix .wirkt mit der induktiven Kopplung seines Magnetfeldes auf die schraffierte Schleife in Abb. 1 und erzeugt dort den Strom I1 .

 

 

Maßnahmen:
1. Vergrößerung des Abstandes der Störquelle.
2. Symmetrierung
a) Verdrillung der Störquelle mit der entsprechenden Rückleitung
b) Enge Kabelführung von Stör quelle und Rückleiter.
c) Störquelle mittig über schraffier te Fläche legen.

Kopplung 2: Der erzeugte Störstrom I1 fließt über den Schirm und wirkt im Bereich des "aufgedüselten" Koaxialkabels ebenfalls induktiv - jetzt auf die schraffierte Schleife in Abb. 2 und erzeugt dort einen Störstrom, der infolge der ungleich höheren Impedanz des Eingangskreises auch eine höhere Störspannung in das Gerät (Baugruppe) bringt.
Darüber hinaus wirkt eine galvanische Kopplung durch die gemeinsame Impedanz des Schirmes, die in der Regel aber vernachlässigbar ist.


Maßnahmen:
1. Verringern der schraffierten Fläche
2. Symmetrierung
a) Seele und Schirmende verdrillen
b) Schirm beidseitig auflegen.

Kopplung 3: Der Strom der Störquelle Ix .wirkt mit der induktiven Kopplung seines Magnetfeldes auf die schraffierte Schleife in Abb. 3 und erzeugt dort den einen Störstrom (vgl.Kopplung 1).

 

Maßnahmen:
1. Vergrößerung des Abstandes der Störquelle.
2. Symmetrierung
a) Verdrillung der Störquelle mit der entsprechenden Rückleitung
b) Enge Kabelführung von Störquelle und Rückleiter.
c) Störquelle mittig über schraffier te Fläche legen.

 

 

Kopplung 4: Der Kabelmantel führt zusätzlich zum Nutzstrom noch den Störstrom I1 .(Galvanische Kopplung). Gleichzeitig wirkt das Magnetfeld von I1 durch das Geflecht und induziert eine Spannung (induktive Kopplung ).
Bei niedrigen Frequenzen entspricht die Koppelimpedanz des Kabels dem ohmschen Widerstand. Bei höheren Störfrequenzen macht sich die Stromverdrängung zunehmend bemerkbar. Der Störstrom wird nach außen gedrängt.

Maßnahmen:
1. Kabel mit festem Schirm (Flexwellkabel u.ä.) oder doppelter Schirmung.

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