Piezoelektrische EMV-Filter:
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
[2023]
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Auszug Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXI, 205 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 303 g |
| ISBN: | 9783658418571 |
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|---|---|
| adam_text |
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
STAND
DER
TECHNIK
.
2
1.2
LOESUNGSANSATZ
UND
ZIELSETZUNG
.
4
1.3
SYSTEMATISCHER
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
6
2
SCHALTNETZTEILE
UND
ELEKTROMAGNETISCHE
VERTRAEGLICHKEIT
.
9
2.1
SPERRWANDLER
.
9
2.2
ELEKTROMAGNETISCHE
VERTRAEGLICHKEIT
.
14
2.2.1
ENTSTEHUNG
VON
FUNKSTOERSPANNUNGEN
.
15
2.2.2
GRENZWERTE
FUER
FUNKSTOERSPANNUNGEN
.
17
2.3
DIE
STOERPROBLEMATIK
IM
SPERRWANDLER
.
19
2.4
EMV-MASSNAHMEN
.
23
2.4.1
SYSTEMTHEORETISCHE
EMV-MASSNAHMEN
.
24
2.4.2
PASSIVE
NETZFILTER
.
26
2.4.3
SCHALTUNGSINTERNE
MASSNAHMEN
.
32
2.5
MESSTECHNISCHE
ERFASSUNG
LEITUNGSGEBUNDENER
STOERUNGEN
.
36
2.5.1
NETZIMPEDANZ
.
36
2.5.2
NETZNACHBILDUNG
.
37
2.5.3
SEPARATE
MESSUNG
VON
GLEICH
UND
GEGENTAKTSTOERUNGEN
.
39
2.5.4
FUNKSTOERMESSEMPFAENGER
.
40
2.6
MESSTECHNISCHE
CHARAKTERISIERUNG
EINES
EMV-FILTERS
.
41
2.6.1
MESSUNG
IM
50
Q-SYSTEM
.
42
2.6.2
MESSUNG
BEI
REALITAETSNAHER
STROMQUELLENANREGUNG
.
43
2.6.3
ALTERNATIVES
MESSVERFAHREN
MITTELS
VEKTOR-NETZWERKANALYSATOR
.
44
XVI
INHALTSVERZEICHNIS
3
GRUNDLAGEN
DER
PIEZOELEKTRIK
.
47
3.1
PIEZOELEKTRISCHER
EFFEKT
.
47
3.2
MECHANIK
UND
PIEZOELEKTRISCHE
GRUNDGLEICHUNGEN
.
49
3.2.1
MECHANISCHE
SPANNUNG
.
50
3.2.2
DEHNUNG
.
51
3.2.3
HOOKESCHES
GESETZ
.
51
3.2.4
PIEZOELEKTRISCHE
GRUNDGLEICHUNGEN
.
52
3.3
PIEZOELEKTRISCHE
KERAMIKEN
.
54
3.3.1
HARTE
UND
WEICHE
PIEZOKERAMIKEN
.
54
3.3.2
BLEIFREIE
PIEZOKERAMIKEN
.
54
3.4
ELEKTRISCHES
IMPEDANZSPEKTRUM
.
55
3.4.1
BUTTERWORTH-VAN
DYKE-ERSATZSCHALTBILD
.
56
3.4.2
MESSTECHNIK
.
58
3.5
PIEZOELEKTRISCHE
KENNGROESSEN
.
61
3.5.1
ELEKTROMECHANISCHER
KOPPLUNGSFAKTOR
.
61
3.5.2
MECHANISCHE
GUETE
.
61
3.5.3
CURIETEMPERATUR
.
62
3.5.4
FREQUENZKONSTANTE
.
62
4
AUSLEGEKRITERIEN
FUER
EIN
PIEZOELEKTRISCHES
EMV-FILTER
.
63
4.1
FUNKTIONSWEISE
DES
PIEZOELEKTRISCHEN
EMV-FILTERS
.
63
4.1.1
FILTERMODELL
.
65
4.1.2
ANWENDUNGSGEBIETE
FUER
PIEZOELEKTRISCHE
EMV-FILTER
.
69
4.2
SPERRWANDLER-DEMONSTRATOR
UND
MESSAUFBAU
.
70
4.3
VERWENDETER
PIEZOELEKTRISCHER
RESONATOR
.
72
4.3.1
MATERIALAUSWAHL
.
73
4.3.2
DIMENSIONIERUNG
DER
RESONATOREN
.
75
4.4
MESSTECHNISCHE
VERIFIKATION
.
76
4.4.1
KENNGROESSEN
PIEZOELEKTRISCHER
EMV-FILTER
.
77
4.4.2
PEF
ALS
SCHALTUNGSINTERNE
MASSNAHME
.
78
4.4.3
PEF
IM
NETZFILTER
.
81
4.4.4
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
.
84
4.4.5
PARALLELSCHALTUNG
VON
PEF
.
86
4.5
SICHERHEITSRELEVANTE
ASPEKTE
.
88
4.5.1
ANFORDERUNGEN
AN
KONDENSATOREN
DER
KLASSE
Y
.
89
4.5.2
GEHAEUSE
UND
ISOLATIONSKOORDINATION
.
90
4.5.3
STOSSSPANNUNGSPRUEFUNG
.
93
4.5.4
MECHANISCHE
BEANSPRUCHUNGEN
.
94
4.6
KAPITELZUSAMMENFASSUNG
.
96
INHALTSVERZEICHNIS
XVII
5
OPTIMIERUNG
DER
RESONATORGEOMETRIE
.
99
5.1
RAHMENBEDINGUNGEN
UND
LIMITIERUNGEN
DER
PEF-OPTIMIERUNG
.
100
5.2
ANALYTISCHE
BERECHNUNGSMETHODEN
.
102
5.2.1
ANNAHMEN
.
102
5.2.2
ANALYTISCHE
BERECHNUNG
DES
TRANSVERSALSCHWINGERS
.
102
5.2.3
WEITERE
ELEMENTARE
SCHWINGUNGSMODEN
.
107
5.2.4
POTENTIELLE
RESONATORGEOMETRIEN
.
111
5.3
METHODE
DER
FINITEN
ELEMENTE
.
112
5.3.1
ENTWURF
PIEZOELEKTRISCHER
RESONATOREN
MITTELS
FEM-SIMULATION
.
115
5.3.2
MODELLIERUNG
DER
DAEMPFUNG
.
116
5.4
BEWERTUNG
UND
OPTIMIERUNG
DER
RESONATORGEOMETRIEN
.
117
5.4.1
BEWERTUNG
DER
OBERTOENE
EINES
TRANSVERSALSCHWINGERS
.
117
5.4.2
BEWERTUNG
UND
OPTIMIERUNG
EINES
PLATTENRESONATORS
(L2B4)
.
119
5.4.3
WEITERE
PLATTENRESONATOREN
UND
DEREN
PARALLELSCHALTUNG
.
122
5.5
KOMPLEXE
RESONATORGEOMETRIEN
.
126
5.5.1
KOMBINATION
MEHRERER
PLATTENRESONATOREN
(PESUF-4)
.
129
5.5.2
KOMBINATION
MEHRERER
TRANSVERSALSCHWINGER
(PESUF-3)
.
129
5.6
KAPITELZUSAMMENFASSUNG
.
130
6
VALIDIERUNG
DES
PIEZOELEKTRISCHEN
EMV-FILTERS
.
133
6.1
FERTIGUNG
DER
PIEZOELEKTRISCHEN
EMV-FILTER
.
133
6.2
MESSTECHNISCHE
VALIDIERUNG
IM
SPERRWANDLER
.
136
6.3
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
.
141
6.4
AUSWIRKUNGEN
AUF
DIE
DIMENSIONIERUNG
EINES
NETZFILTERS
.
141
6.5
KAPITELZUSAMMENFASSUNG
.
148
7
NACHFUEHRUNG
DER
SCHALTFREQUENZ
.
151
7.1
PEF
MIT
SEKUNDAERELEKTRODE
.
152
7.1.1
FERTIGUNG
DES
DEMONSTRATORS
.
154
7.1.2
LASTABHAENGIGKEIT
DES
RESONANTEN
VERHALTENS
.
155
7.1.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
SPANNUNGSUEBERTRAGUNGSFUNKTION
.
158
XVIII
INHALTSVERZEICHNIS
7.2
OSZILLATOREN
MIT
PIEZOELEKTRISCHEN
RESONATOREN
.
160
7.2.1
UEBERSICHT
AUSGEWAEHLTER
OSZILLATORTOPOLOGIEN
.
161
7.2.2 DIMENSIONIERUNG
DER
OSZILLATORSCHALTUNGEN
.
165
7.2.3
IMPLEMENTIERUNG
DER
OSZILLATORSCHALTUNGEN
.
169
7.2.4
CHARAKTERISIERUNG
DES
TEMPERATURABHAENGIGEN
VERHALTENS
.
171
7.2.5
REALISIERUNG
EINES
SNT
MIT
FREQUENZNACHFUEHRUNG
.
172
7.3
KAPITELZUSAMMENFASSUNG
.
173
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
175
8.1
ZUSAMMENFASSUNG
DER
INHALTE
UND
ERGEBNISSE
.
175
8.2
AUSBLICK
.
179
ANHANG
A:
MESSTECHNISCHE
BESTIMMUNG
DER
EINFUEGUNGSDAEMPFUNG
MITDEMVNA
.
181
ANHANG
B:
ANALYTISCHE
BERECHNUNG
DER
CM-EINFUEGUNGSDAEMPFUNG
.
185
ANHANG
C:
TECHNISCHE
DATEN
DER
AUFGEBAUTEN
PROTOTYPEN
UND
DEMONSTRATOREN
.
187
ANHANG
D:
WEITERFUEHRENDE
INFORMATIONEN
ZU
DEN
OSZILLATORSCHALTUNGEN
.
191
LITERATURVERZEICHNIS
.
195 |
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
STAND
DER
TECHNIK
.
2
1.2
LOESUNGSANSATZ
UND
ZIELSETZUNG
.
4
1.3
SYSTEMATISCHER
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
6
2
SCHALTNETZTEILE
UND
ELEKTROMAGNETISCHE
VERTRAEGLICHKEIT
.
9
2.1
SPERRWANDLER
.
9
2.2
ELEKTROMAGNETISCHE
VERTRAEGLICHKEIT
.
14
2.2.1
ENTSTEHUNG
VON
FUNKSTOERSPANNUNGEN
.
15
2.2.2
GRENZWERTE
FUER
FUNKSTOERSPANNUNGEN
.
17
2.3
DIE
STOERPROBLEMATIK
IM
SPERRWANDLER
.
19
2.4
EMV-MASSNAHMEN
.
23
2.4.1
SYSTEMTHEORETISCHE
EMV-MASSNAHMEN
.
24
2.4.2
PASSIVE
NETZFILTER
.
26
2.4.3
SCHALTUNGSINTERNE
MASSNAHMEN
.
32
2.5
MESSTECHNISCHE
ERFASSUNG
LEITUNGSGEBUNDENER
STOERUNGEN
.
36
2.5.1
NETZIMPEDANZ
.
36
2.5.2
NETZNACHBILDUNG
.
37
2.5.3
SEPARATE
MESSUNG
VON
GLEICH
UND
GEGENTAKTSTOERUNGEN
.
39
2.5.4
FUNKSTOERMESSEMPFAENGER
.
40
2.6
MESSTECHNISCHE
CHARAKTERISIERUNG
EINES
EMV-FILTERS
.
41
2.6.1
MESSUNG
IM
50
Q-SYSTEM
.
42
2.6.2
MESSUNG
BEI
REALITAETSNAHER
STROMQUELLENANREGUNG
.
43
2.6.3
ALTERNATIVES
MESSVERFAHREN
MITTELS
VEKTOR-NETZWERKANALYSATOR
.
44
XVI
INHALTSVERZEICHNIS
3
GRUNDLAGEN
DER
PIEZOELEKTRIK
.
47
3.1
PIEZOELEKTRISCHER
EFFEKT
.
47
3.2
MECHANIK
UND
PIEZOELEKTRISCHE
GRUNDGLEICHUNGEN
.
49
3.2.1
MECHANISCHE
SPANNUNG
.
50
3.2.2
DEHNUNG
.
51
3.2.3
HOOKESCHES
GESETZ
.
51
3.2.4
PIEZOELEKTRISCHE
GRUNDGLEICHUNGEN
.
52
3.3
PIEZOELEKTRISCHE
KERAMIKEN
.
54
3.3.1
HARTE
UND
WEICHE
PIEZOKERAMIKEN
.
54
3.3.2
BLEIFREIE
PIEZOKERAMIKEN
.
54
3.4
ELEKTRISCHES
IMPEDANZSPEKTRUM
.
55
3.4.1
BUTTERWORTH-VAN
DYKE-ERSATZSCHALTBILD
.
56
3.4.2
MESSTECHNIK
.
58
3.5
PIEZOELEKTRISCHE
KENNGROESSEN
.
61
3.5.1
ELEKTROMECHANISCHER
KOPPLUNGSFAKTOR
.
61
3.5.2
MECHANISCHE
GUETE
.
61
3.5.3
CURIETEMPERATUR
.
62
3.5.4
FREQUENZKONSTANTE
.
62
4
AUSLEGEKRITERIEN
FUER
EIN
PIEZOELEKTRISCHES
EMV-FILTER
.
63
4.1
FUNKTIONSWEISE
DES
PIEZOELEKTRISCHEN
EMV-FILTERS
.
63
4.1.1
FILTERMODELL
.
65
4.1.2
ANWENDUNGSGEBIETE
FUER
PIEZOELEKTRISCHE
EMV-FILTER
.
69
4.2
SPERRWANDLER-DEMONSTRATOR
UND
MESSAUFBAU
.
70
4.3
VERWENDETER
PIEZOELEKTRISCHER
RESONATOR
.
72
4.3.1
MATERIALAUSWAHL
.
73
4.3.2
DIMENSIONIERUNG
DER
RESONATOREN
.
75
4.4
MESSTECHNISCHE
VERIFIKATION
.
76
4.4.1
KENNGROESSEN
PIEZOELEKTRISCHER
EMV-FILTER
.
77
4.4.2
PEF
ALS
SCHALTUNGSINTERNE
MASSNAHME
.
78
4.4.3
PEF
IM
NETZFILTER
.
81
4.4.4
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
.
84
4.4.5
PARALLELSCHALTUNG
VON
PEF
.
86
4.5
SICHERHEITSRELEVANTE
ASPEKTE
.
88
4.5.1
ANFORDERUNGEN
AN
KONDENSATOREN
DER
KLASSE
Y
.
89
4.5.2
GEHAEUSE
UND
ISOLATIONSKOORDINATION
.
90
4.5.3
STOSSSPANNUNGSPRUEFUNG
.
93
4.5.4
MECHANISCHE
BEANSPRUCHUNGEN
.
94
4.6
KAPITELZUSAMMENFASSUNG
.
96
INHALTSVERZEICHNIS
XVII
5
OPTIMIERUNG
DER
RESONATORGEOMETRIE
.
99
5.1
RAHMENBEDINGUNGEN
UND
LIMITIERUNGEN
DER
PEF-OPTIMIERUNG
.
100
5.2
ANALYTISCHE
BERECHNUNGSMETHODEN
.
102
5.2.1
ANNAHMEN
.
102
5.2.2
ANALYTISCHE
BERECHNUNG
DES
TRANSVERSALSCHWINGERS
.
102
5.2.3
WEITERE
ELEMENTARE
SCHWINGUNGSMODEN
.
107
5.2.4
POTENTIELLE
RESONATORGEOMETRIEN
.
111
5.3
METHODE
DER
FINITEN
ELEMENTE
.
112
5.3.1
ENTWURF
PIEZOELEKTRISCHER
RESONATOREN
MITTELS
FEM-SIMULATION
.
115
5.3.2
MODELLIERUNG
DER
DAEMPFUNG
.
116
5.4
BEWERTUNG
UND
OPTIMIERUNG
DER
RESONATORGEOMETRIEN
.
117
5.4.1
BEWERTUNG
DER
OBERTOENE
EINES
TRANSVERSALSCHWINGERS
.
117
5.4.2
BEWERTUNG
UND
OPTIMIERUNG
EINES
PLATTENRESONATORS
(L2B4)
.
119
5.4.3
WEITERE
PLATTENRESONATOREN
UND
DEREN
PARALLELSCHALTUNG
.
122
5.5
KOMPLEXE
RESONATORGEOMETRIEN
.
126
5.5.1
KOMBINATION
MEHRERER
PLATTENRESONATOREN
(PESUF-4)
.
129
5.5.2
KOMBINATION
MEHRERER
TRANSVERSALSCHWINGER
(PESUF-3)
.
129
5.6
KAPITELZUSAMMENFASSUNG
.
130
6
VALIDIERUNG
DES
PIEZOELEKTRISCHEN
EMV-FILTERS
.
133
6.1
FERTIGUNG
DER
PIEZOELEKTRISCHEN
EMV-FILTER
.
133
6.2
MESSTECHNISCHE
VALIDIERUNG
IM
SPERRWANDLER
.
136
6.3
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
.
141
6.4
AUSWIRKUNGEN
AUF
DIE
DIMENSIONIERUNG
EINES
NETZFILTERS
.
141
6.5
KAPITELZUSAMMENFASSUNG
.
148
7
NACHFUEHRUNG
DER
SCHALTFREQUENZ
.
151
7.1
PEF
MIT
SEKUNDAERELEKTRODE
.
152
7.1.1
FERTIGUNG
DES
DEMONSTRATORS
.
154
7.1.2
LASTABHAENGIGKEIT
DES
RESONANTEN
VERHALTENS
.
155
7.1.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
SPANNUNGSUEBERTRAGUNGSFUNKTION
.
158
XVIII
INHALTSVERZEICHNIS
7.2
OSZILLATOREN
MIT
PIEZOELEKTRISCHEN
RESONATOREN
.
160
7.2.1
UEBERSICHT
AUSGEWAEHLTER
OSZILLATORTOPOLOGIEN
.
161
7.2.2 DIMENSIONIERUNG
DER
OSZILLATORSCHALTUNGEN
.
165
7.2.3
IMPLEMENTIERUNG
DER
OSZILLATORSCHALTUNGEN
.
169
7.2.4
CHARAKTERISIERUNG
DES
TEMPERATURABHAENGIGEN
VERHALTENS
.
171
7.2.5
REALISIERUNG
EINES
SNT
MIT
FREQUENZNACHFUEHRUNG
.
172
7.3
KAPITELZUSAMMENFASSUNG
.
173
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
175
8.1
ZUSAMMENFASSUNG
DER
INHALTE
UND
ERGEBNISSE
.
175
8.2
AUSBLICK
.
179
ANHANG
A:
MESSTECHNISCHE
BESTIMMUNG
DER
EINFUEGUNGSDAEMPFUNG
MITDEMVNA
.
181
ANHANG
B:
ANALYTISCHE
BERECHNUNG
DER
CM-EINFUEGUNGSDAEMPFUNG
.
185
ANHANG
C:
TECHNISCHE
DATEN
DER
AUFGEBAUTEN
PROTOTYPEN
UND
DEMONSTRATOREN
.
187
ANHANG
D:
WEITERFUEHRENDE
INFORMATIONEN
ZU
DEN
OSZILLATORSCHALTUNGEN
.
191
LITERATURVERZEICHNIS
.
195 |
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