These: Ist die Karosserie als Leiter ungeeignet?

Hi,

akem schrieb:

Dir steht entgegen dem allgemeinen Glauben auch nicht die gesamte Karosserie als Rückleitung zur Verfügung sondern nur der Bereich, über dem das Pluskabel verlegt ist (dort ist nämlich das elektrische Feld am stärksten)

Der Strom ignoriert also vollständig, dass sich noch weiterer Leiterquerschnitt auf seinem Weg befindet nur weil er lieber in der Nähe des Kabels fließen möchte?

akem schrieb:

Zum Crimpen...

Ich will sicher nicht widersprechen, dass eine Kombination aus Löten und Crimpen einen geringstmöglichen Übergangswiderstand bringt, ich möchte aber gerne sehen, wie jemand in einen odentlich gecrimpten Kabelschuh noch Lötzinn rein bekommt - da fließt nichts mehr rein, eben weil er schon voll ist mit einem Kupferklumpen Oder war das jetzt nur auf die billigen Kupferblechkabelschuhe bezogen?

Viele Grüße, Christian

Ja, der Strom ignoriert das weitgehend. Ich hab's zunächst auch nicht geglaubt, aber wenn das in einer offiziellen EMV-Schulung von einem Hochschuldozenten so gesagt wird, wird es wohl stimmen Immerhin ist die Erklärung schlüssig - eben das elektrische Feld zwischen Plus- und Minusleiter. Ohne Feld keine Potentialdifferenz und damit auch kein Stromfluß...

Zum Crimpen: mit Amateur-zugänglichen und semiprofessionellen Mitteln kannst Du Kabelquerschnitte im zweistelligen Bereich nicht vernünftig crimpen. No way. Mit professionellen Crimpzangen, die exakt auf Kabelquerschnitt und Kontaktteil abgestimmt sind, kann man kleinere Querschnitte gut crimpen. Aber 30qmm aufwärts? Nicht umsonst wird bei BMW das zentrale Massekabel zwischen Batterie und Karosse gecrimpt UND gelötet. Solche Querschnitte kannst Du nicht so crimpen, daß das ein einziger Metallklumpen draus wird. Mit muskelbetriebenen Werkzeug sowieso nicht, da bräuchtest Du schon ein paar Tonnen Druck...

Gruß
Andreas

akem schrieb:

Dir steht entgegen dem allgemeinen Glauben auch nicht die gesamte Karosserie als Rückleitung zur Verfügung sondern nur der Bereich, über dem das Pluskabel verlegt ist (dort ist nämlich das elektrische Feld am stärksten).

Entschuldige bitte, dass ich dem Dozenten widerspreche. Vielleicht hat er auch sich aber auch so ausgedrückt, dass man ihn missverstehen kann. Elektrischer Strom geht stehts den Weg des geringsten Widerstandes. Dieser Weg muss bei einer Karosserie durchaus nicht geradlinig sein, aber er ist stets nach dieser Gesetzmäßigkeit optimiert.

Als Massepunkt ist nach meiner Erfahrung keine Gurtschraube geeignet. Wer schon mal eine Werksbesichtigung machen konnte weiss, dass die eingepressten/eingeschweissten Gewindstücke der Gurte mitlackiert werden. Diesen Lack kann eine Schraube nicht völlig "herausschneiden". Die Stelle am Blech, an der das Teil des Gurtes oder der Abstandshalter anliegt, ist lackiert. Das Teil am Gurt und oft auch die Schraube sind meist Lackiert oder brüniert (eine spezielle Oberflächenbehandlung).

Ich lege also die Masse auf ein lackiertes/brüniertes Teil, das mit einer lackierten/brünierten Schraube an einer lackierten Stelle befestigt wird, indem diese in eine restlackierte Mutter geschraubt wird…

Woher die Erfahrung stammt? Dutzende abgerauchter Verstärker und Masseleitungen der Cich-Ausgänge an Radios.

Nach wie vor ist die beste Massestelle die Batterie, gefolgt von einer originalen Masseschraube in der Nähe des Verstärkers, gefolgt von einer selbst erstellten Stelle an einem massiven, nicht tragenden, an möglichst vielen Stellen verschweißtem Teil. Diese Stelle wird beidseitig bis aufs blanke Blech von Lack befreit. Anschließend wird mit Schraube, Mutter, Scheiben und Federring das Kabel befestigt. Zum Schluß noch Korrosionsschutz.

akem schrieb:

sondern nur der Bereich, über dem das Pluskabel verlegt ist (dort ist nämlich das elektrische Feld am stärksten).

Verdammt. Ich habe jetzt garnicht das Puskabel übern Massepunkt geführt. Jetzt leitet der ja überhaupt nicht und alles wird explodieren.

Du schmeisst da was gehörig durcheinander. Waas Du schreibst, trifft auf einen Kondensator zu, da mit steigendem Abstand die Kapazität sinkt. Steht so in jeder Formel zur Berechnung desselbigen.
Trotzdem leitet das Metall dadurch nicht schlechter.

Hier noch was zum kesen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_%28Elektrotechnik%29

Natürlich kann ich den Strom zwingen, einen anderen Weg zu gehen, keine Frage. Aber daß der Strom den Weg des geringsten Widestandes geht, ist zwar eine weit verbreitete Binsenweisheit, die aber keineswegs richtig ist. Wenn das wirklich so stimmen würde, wäre eine Parallelschaltung von Verbrauchern nicht möglich, sofern diese unterschiedliche Impedanzen aufweisen. Wir alle wissen aber, daß das sehr wohl geht...

Gruß
Andreas

Mir fehlen grad echt die Worte und ich bin total entsetzt.
Sag mir bitte, das Du noch keine 14 bist und noch zur Schule gehst. Ansonsten hätte ich Angst um das Leben meiner Mitmenschen.

Also ich muss Akem Recht geben. Habe eben in mein Troll Tafelwerk geguckt. Da steht mit ganz fetten roten Buchstaben, dass der spezifische Widerstand nur in Zusammenhang mit einem Kabel was daneben liegt gilt!

Ich bin nicht 14 sondern 40 und arbeite in der Entwicklung Energiebordnetz eines Autoherstellers... Daher hab ich auch ein bischen mehr Einblick in das Ganze, als der normale Bastler und Hifi-Schrauber Und soviel kannst Du mir glauben: ein Massepunkt ist nicht deswegen gut, weil ein Multimeter das sagt... Ein Multimeter mißt mit ein paar Mikroampere, bestenfalls Milliampere. Bei Car-Hifi reden wir von kurzzeitigen Stromaufnahmen im dreistelligen Amperebereich (Richtwert 3-4 mal Sicherungswert). Diese Peaks sind natürlich im Mikrosekundenbereich, deswegen schmeißen sie die Sicherung nicht, aber die Stromversorgung muß das aushalten...

Gruß
Andreas

Sehr gut. Dann arbeite das Thema mal ein bisschen auf, wenn du Unterlagen hast dann immer her damit.

Vielleicht war das was du gesagt hast, einfach nur unglücklich formuliert.

akem schrieb:

Ich bin nicht 14 sondern 40 und arbeite in der Entwicklung Energiebordnetz eines Autoherstellers...

Und alle anderen, ausser Du natürlich, sind doof und gehen zur Förderschule.
Wie wärs dann mit Quellenangaben damit ich das nachvollziehen kann?

akem schrieb:

aber daß der Strom den Weg des geringsten Widestandes geht, ist zwar eine weit verbreitete Binsenweisheit, die aber keineswegs richtig ist.

Da hast Du natürlich Recht, mit dieser Binsenweisheit habe ich es zu sehr vereinfacht. Richtiger wäre "der Strom verteilt sich auf alle parallelen Verbraucher proportional ihres Widerstands/ihrer Impedanz." Entsprechend fließt in einem flächigen Leiter wir einer Karosserie dort der höchste Strom, wo der Widerstand am geringsten ist. Nach wie vor falsch bleibt aber die Aussage, dass der Strom dort duch die Karosserie fließt, wo der entsprechende "Plus"-Leiter verlegt ist.

Wer will kann mir mal seine private Mailadresse per PN schicken. Dann sende ich ihm mal ein paar Unterlagen zum Thema EMV im Kfz. zu (ca. 8MB).
Dann lernt Ihr auch warum Cinchkabel im Auto ungeeignet sind und High-Level-Signalverbindungen tausend mal besser sind...

Gruß
Andreas

akem schrieb:

Dann lernt Ihr auch warum Cinchkabel im Auto ungeeignet sind und High-Level-Signalverbindungen tausend mal besser sind...

Ganz davon abgesehen, dass wir damit vom Thema abweichen, sollte das doch jedem klar sein: höherer Abstand Nutzsignal-Störsignal. Nicht umsonst geben qualitativ hochwertige Radios inzwischen 6V und mehr über die Cinchbuchsen aus. Und jeder, der schon mal gefrustet war und viel Zeit hatte, hat auch mal verdrillte Lautsprecherleitungen statt Cinch-Kabel verwendet und eine Erweckung gehabt. Das praktische Problem ist dabei nur, dass viele Radio-Endstufe bereits weit vor dem maximalen Lautstärkepegel deutlich verzerren. Es ist Nutzern nur schwer zu erklären, warum sie ein Radio, das Lautstärkewerte bis 60 anzeigen kann, nur bis zum Beispiel 50 "aufgedreht" werden soll. Und die Erklärung, dass das teure Radio billige 3$-Endstufen besitzt, ruft ungläubiges Naserümpfen hervor - vor allem, wenn man selber der Verkäufer ist…

Jaja, da sagst Du was... Ich durfte mal 10dB Software-Übersteuerung in einen OEM-Verstärker einbauen lassen, weil die Amis gesagt hatten, die Anlage sei nicht laut genug (wohlgemerkt bei gemessenen 124dB continous im FZ, gemessen mit Metal-Musik, also quasi amplitudenmoduliertes Pink-Noise... ). Auf nachfrage meinte er dann, wenn das System nicht krächzt und scheppert, sagen die US-Kunden, "da ginge noch was", also sei es "nicht laut genug" Denen seien verzerrte 80dB SPL lieber als unverzerrte 120dB SPL... Gut, dann ging der Amp halt bei den letzten 10 Klicks ins Clipping
Genauso ist es bei Dir wohl auch. Daß die Reserven einfach nur für die Pegeldifferenz unterschiedlich lauter Quellen bzw. CDs gedacht sind, geht denen nicht ins Hirn...

Gruß
Andreas

Moin akem!

Du kannst auch -- statt hier auf die Gelegenheit zu warten, andere ins offene "Ich mach' das beruflich und hab' mehr Ahnung"-Messer laufen zu lassen -- einfach die PDF-Datei hochladen und gut is'.

Wer will kann mir mal seine private Mailadresse per PN schicken. Dann sende ich ihm mal ein paar Unterlagen zum Thema EMV im Kfz. zu (ca. 8MB).

Verflixte Technik, sollte eigentlich 'ne PM werden...

"Diese Peaks sind natürlich im Mikrosekundenbereich"

Und nochmal: Du verschätzt dich im betrachteten Frequenzbereich um mehrere Zehnerpotenzen. Ein 300 A - Peak im µs-Bereich, so wie du ihn hier implizierst, besitzt Stromanstiegsgeschwindigkeiten von > 100 A/µs. Es sind Spannungen von grob überschlagen > 500 V notwendig, um solche Stromspitzen zu erzeugen (u=L*di/dt). Das Bordnetz hat aber nur 14 V. Und wenn doch mal eine Spannungsspitze durch ein irgendwo abfallendes Relais entsteht, dann ist es das Ziel, diese NICHT bis zum DC-DC-Wandlers im Verstärker vordringen zu lassen. Das macht den Kaputt!

Die von dir beschriebenen Effekte fallen bei den im Stromversorgungskabel auftretenden Frequenzen von < 2 kHz kaum ins Gewicht. Für EMV-Leute zählt das noch als Quasi-Gleichstrom. Die kriegen erst im GHz-Bereich einen Ständer.

Das elektrische Feld hat damit übrigens nichts zu tun. Es geht dabei um das magnetische Feld. Trivial ausgedrückt versucht der Wechselstrom, die ihn umgebene magnetische Energie zu minimieren.

Lötverbindung:
Ich würde im Automitive-Bereich auf jede überflüssige Lötverbindung verzichten. Die mag vielleicht kurzfristig den Übergangswiderstand leicht verringern, aber ein ordentliche Druckkontakt- oder Quetschverbinung halte ich für langlebiger (keine Mikrorisse und Delamination in der Lotschicht durch Vibration und thermisch induzierte mechanische Spannungen).

Grüße.

akem schrieb:

Dir steht entgegen dem allgemeinen Glauben auch nicht die gesamte Karosserie als Rückleitung zur Verfügung sondern nur der Bereich, über dem das Pluskabel verlegt ist (dort ist nämlich das elektrische Feld am stärksten).

Ich habe jetzt mal das Dokument gelesen, auf das Du Dich beziehst. In der Tat ist es so, dass der Strom sich nicht nur entsprechend der Widerstände aufteilt, sndern auch nach den Impedanzen. Und ja, das bedeutet auch, dass der Strom in einem flächigen Leiter mit zunehmender Frequenz dem Verlauf der Eindraht-Rückleitung folgt, die darüber liegt. Soweit richtig.

In der Praxis ist das aber zu vernachlässigen. Zum einen darf man seit Jahren ohnehin nur noch Elektronik ins Fahrzeug fest verbauen, die auf ihre elektromagnetische Verträglichkeit geprüft ist (und entsprechend gekennzeichnet). Bei der Prüfung wird unter anderem auch die Störspannung gemessen, die das Gerät in seinen Zuleitungen verursacht. Zum anderen dürfte, selbst bei sehr dynamischer Musik die Stromaufnahme sehr gleichbleibend sein. Für diese Zwecke sind die Verstärker ja mit Kondensatoren ausgestattet.

Mit anderen Worten: wir könnten zwei Quellen haben, durch die die Versorgungsspannung deutlich keine Gleichspannung mehr ist. 1.) Stromspitzen durch plötzliche hohe Pegel -> diese werden von Kondensatoren gepuffert und bereinigt. 2.) Reste der Schaltspannung des Netzteils und ihre Harmonischen -> auch diese werden gefiltert. Also hat die Verteilung von Strömen in flächigen Leitern bei uns nur begrenzte Relevanz.

Davon mal ganz abgesehen. Warum sollten wir unsere Elektronik anders einbauen, als die Fahrzeughersteller? Mir ist noch kein Fahrzeug untergekommen, bei dem ab Werk mehr als ein Kabel vom Minuspol der Batterie abging (und das übrigens zur Karosserie…).

Zum einen darf man seit Jahren ohnehin nur noch Elektronik ins Fahrzeug fest verbauen, die auf ihre elektromagnetische Verträglichkeit geprüft ist (und entsprechend gekennzeichnet). Bei der Prüfung wird unter anderem auch die Störspannung gemessen, die das Gerät in seinen Zuleitungen verursacht. Zum anderen dürfte, selbst bei sehr dynamischer Musik die Stromaufnahme sehr gleichbleibend sein. Für diese Zwecke sind die Verstärker ja mit Kondensatoren ausgestattet.
--> Das glaubst Du doch hoffentlich selber nicht, daß alles EMV-geprüft ist, was es zu kaufen gibt. Das fängt schon dmit an, daß die wenigsten Hersteller die entsprechenden Grenzwerte und Prüfvorschriften kennen dürften und zweitens ist EMV-Meßequipment verflixt teuer. Selber kaufen ist für die meisten Hersteller nicht drin und auch gekaufte Laborzeit ist extrem teuer und nicht beliebig verfügbar. Leitungsgebundene Störabstrahlung wird gemessen, ja, unter anderem. Davon reden wir hier aber nicht. Wir reden hier von der Stromaufnahme und nicht von dem, was rückwärts rauskommt. Die Stromaufnahme ist mitnichten gleichbleibend. Das kann man bei einem Radio sagen, dessen Endstufen nicht belastet werden, aber nicht von einer Endstufe und schon gar nicht bei einem Subamp. DIe Elkos können auch nur dann puffern, wenn sie voll sind. Wenn sie aber schon leer gesaugt sind und die Belastung bleibt? Abgesehen davon betrifft das nur die Elkos hinter dem Netzteil aber nicht die davor. Und genau die kann man nicht beliebig groß machen oder beliebig viele davon nehmen, da sonst die Stromaufnahme bei der Erstinbetriebname zerstörerisch hoch wäre und auch die Batterieentladung sehr hoch wäre (Leckstrom - zwei 1F Elkos können eine mittelgroße Batterie in 3-4 Wochen leersaugen...).

Mit anderen Worten: wir könnten zwei Quellen haben, durch die die Versorgungsspannung deutlich keine Gleichspannung mehr ist. 1.) Stromspitzen durch plötzliche hohe Pegel -> diese werden von Kondensatoren gepuffert und bereinigt. 2.) Reste der Schaltspannung des Netzteils und ihre Harmonischen -> auch diese werden gefiltert. Also hat die Verteilung von Strömen in flächigen Leitern bei uns nur begrenzte Relevanz.
--> Eben nicht. Stromspitzen sind extrem selten, richtig. Aber Einbrüche sind sehr häufig. Und genau die machen hier die Probleme! Daß die Rechteckflanken durch die Elkos rundgelutscht werden ist auch klar. Aber der Eingangsstrom wird bei weitem nicht so sehr geglättet daß er konstant wird.

Davon mal ganz abgesehen. Warum sollten wir unsere Elektronik anders einbauen, als die Fahrzeughersteller? Mir ist noch kein Fahrzeug untergekommen, bei dem ab Werk mehr als ein Kabel vom Minuspol der Batterie abging (und das übrigens zur Karosserie…).
--> Ein Autohersteller kennt seine Karosserie in- und auswendig und weiß, wieviel Strom er wo drüber jagen kann, ohne funktionsrelevante Verluste in Kauf nehmen zu müssen. Zugegeben, es achtet auch niemand auf das letzte Millivolt Spannungsabfall - funzen muß es... Deshalb ist ja auch ein wesentlicher Bestandteil der EMV-Prüfungen die Immunität gegenüber Bordnetzfehlern wie Spannungseinbrüchen oder abgesenkter Bordspannung. Nicht umsonst müssen sicherheitsrelevante Systeme bis 5V herab funktionieren und der Rest bis 9V.


@ BataillonDAmour:
Wo nimmst Du denn die 2kHz her? Wir reden von der Primärseite des Netzteils, nicht von der Sekundärseite... Bei einer Schaltnetzteil-Schaltfrequenz von 2kHz wäre Musikhören unmöglich, das kannst Du nicht ausreichend wegfiltern, daß es unhörbar wäre. Übrigens wird in der EMV auch DC betrachtet, Stichwort Masseschleifen...

Gruß
Andreas

akem schrieb:

Das glaubst Du doch hoffentlich selber nicht, daß alles EMV-geprüft ist, was es zu kaufen gibt. Das fängt schon dmit an, daß die wenigsten Hersteller die entsprechenden Grenzwerte und Prüfvorschriften kennen dürften und zweitens ist EMV-Meßequipment verflixt teuer.

Die Grundlagen der ECE-Zulassung sind Dir bekannt? Und dass die Überprüfung und Genehmdigung durch exterme, vom KBA zugelassene Labors zwingend ist, ist Dir auch bekannt?

. Und genau die [Kondensatoren am Eingang] kann man nicht beliebig groß machen oder beliebig viele davon nehmen, da sonst die Stromaufnahme bei der Erstinbetriebname zerstörerisch hoch wäre und auch die Batterieentladung sehr hoch wäre (Leckstrom - zwei 1F Elkos können eine mittelgroße Batterie in 3-4 Wochen leersaugen...).

Ist Dir schon mal die Verzögerung beim Einschalten eines Verstärkers aufgefallen? Diese dient auch zum Aufladen der Kondensatoren. Dadurch müssen die Kondensatoren am Eingang gar nicht dauerhaft geladen sein.

Daß die Rechteckflanken durch die Elkos rundgelutscht werden ist auch klar.

Wo kommen bei sinusförmigen (Musik)-Signalen Rechteckflanken vor?

Ein Autohersteller kennt seine Karosserie in- und auswendig und weiß, wieviel Strom er wo drüber jagen kann, ohne funktionsrelevante Verluste in Kauf nehmen zu müssen.

Hat das denn schon mal jemand untersucht und optisch dargestellt? Also an welcher Stelle wie viel Strom fließt, fließen kann, oder maximal fließen darf?

Denn wir wollen uns doch nicht streiten, sondern dem Thema "optimale Massestelle" konstruktiv nähern.

Car-Hifi schrieb:

Die Grundlagen der ECE-Zulassung sind Dir bekannt? Und dass die Überprüfung und Genehmdigung durch exterme, vom KBA zugelassene Labors zwingend ist, ist Dir auch bekannt? --> Ich weiß auch, daß viele Hersteller ihre "Prüfsiegel" eigenmächtig draufkleben... Ist Dir schon mal die Verzögerung beim Einschalten eines Verstärkers aufgefallen? Diese dient auch zum Aufladen der Kondensatoren. Dadurch müssen die Kondensatoren am Eingang gar nicht dauerhaft geladen sein. --> Ja und? Im Betrieb werden die Dinger also nicht leergesaugt, nein? Hängt natürlich stark von der gespielten Musik ab, keine Frage. Mit Sarah K kannst Du die Dinger natürlich nicht leerkriegen Wo kommen bei sinusförmigen (Musik)-Signalen Rechteckflanken vor? --> Ich rede immer nur von der Primärseite des Schaltnetzteils, nicht von der Sekundärseite. Die Musik findet ausschließlich auf der Sekundärseite statt. Hat das denn schon mal jemand untersucht und optisch dargestellt? Also an welcher Stelle wie viel Strom fließt, fließen kann, oder maximal fließen darf? --> Das kann man leider nicht verallgemeinern, weil jede Karosse anders ist. Selbst innerhalb einer Modellfamilie. Außerdem haben wir hier im Car-Hifi ja das Ziel, den Spannungsabfall zu minimieren und die Endstufe nicht nur IRGENDWIE ans arbeiten zu kriegen. Und da ist die universellste und zuverlässigste Lösung nun man der direkte Anschluß an der Batterie. Und wenn dort ein Sensor verbaut ist (so ein schwarzes Kästchen auf dem Minuspol, aus dem ein paar dünne Drähte rausgehen und natürlich das dicke Massekabel zur Karosse hin) nimmt man den Massepunkt, an dem besagtes Massekabel auf die Karosse geht. Da nagelt man dann die Betriebsmasse für die Lala mit drauf. Dabei aber so oder so immer drauf achten, daß die Endstufe immer isoliert eingebaut wird, also nicht einfach aufs Blech schrauben... Denn wir wollen uns doch nicht streiten, sondern dem Thema "optimale Massestelle" konstruktiv nähern.