Mosfet schaltet nicht korrekt

[J. H. (c3ko)]

Hallo Leute,

wir haben hier eine Ansteuerung für einen Mosfet. Diese Schaltung ist 
Teil eines Step-Down.
Wir haben ohne eine Spannung , welche vom Mosfet durchgeschaltet werden 
soll, sehr gute Signale. Super Signale aus dem Atmega (Atmega.jpg) und 
schöne Signale aus dem Treiber-IC (AusgangTreiber).

Folgendes Problem tut sich auf.
Wenn wir jetzt eine Spannung für den Mosfet bereitstellen welcher er 
schalten, bzw "hacken" soll, wird das Ausgangssignal des TreiberICs 
schrecklich (mitSpannungTreiberIC). Die Signale an den Mosfet kommen 
periodisch, jedoch bleiben diese teilweise sogar weg. Bild 
"mitSpannungTreiberIC.jpg" zeig dies ja. Geschaltet werden, soller 30V 
und die Spannung an der Last sieht man in Bild "SignalanLast1kOhm.jpg".

Wir wissen nicht woran es liegen könnte.
Die Beschaltung für den Treiber IC haben wir von der µ♦CSeite 
übernommen:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Beispiele_zu_High-Side_Treibern
Die Variante mit Bootstrap. Der Treiberbaustein ist ebenfalls identisch.

Wie gesagt. Stellen wir keine Spannung bereit, welche gehackt werden 
soll, sind alle Signal super. Nur mit Spannung wirds kritisch.
Wir haben alles nachgeprüft und finden nun keinen Fehler.
Könntet ihr uns bitte behilflich sein?

Der Schaltplan ist ebenfalls als Anhang beigefügt.

LG
C3KO

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

J. H. schrieb:
> Der Schaltplan ist ebenfalls als Anhang beigefügt.
Mach da mal besser einen Screenshot davon. Mein Tablet kann kein 
EAGLE...


Noch was: Screenshots (auch vom Oszi) am besten als PNG. Nur Fotos als 
JPG. Sieh dir einfach mal die hübschen vetpixelten Linien und sonstige 
Artefakte in JPG Screenshots an.

Wobei das Tek-Oszi hier ganz offensichtlich die Bildqualität auf 100% 
und die Kompression auf 0 gesetzt hat...

[J. H. (c3ko)]

Lothar M. schrieb:
> J. H. schrieb:
>> Der Schaltplan ist ebenfalls als Anhang beigefügt.
> Mach da mal besser einen Screenshot davon. Mein Tablet kann kein
> EAGLE...
>
> Noch was: Screenshots (auch vom Oszi) am besten als PNG. Nur Fotos als
> JPG. Sieh dir einfach mal die hübschen vetpixelten Linien und sonstige
> Artefakte in JPG Screenshots an.

Hallo Lothar,

Das mit dem Scrrenshot von dem Schaltplan mach ich dann gleich. Bin 
gerade auf dem Heimweg. Die Oszibilder sind direkt vom Oszi. Die gehen 
nicht besser.

LG

EDT: Habe die Schaltung jetzt hinzugefügt. Aus Versehen sogar zweimal.
Sorry!

Ebenso entsprcht das Bild Treiber-IC dem Signal am TreiberBaustein. Das 
Bild "AusgangTreiber" ist also nicht das richtige.

[J. H. (c3ko)]

Ich habe jetzt alles nochmal im vorherigen Beitrag reingepackt, 
bezüglich der Bilder.
Schönen Abend noch und danke für die Hilfe.

LG

[Achim S. (Gast)]

sehe ich es richtig, dass der COM-Anschluss des MOSFET-Treibers und der 
GND-Anchluss des µC auf verschiedene GND-Potentiale gehen? Oder hängen 
GNDA und GND irgendwie zusammen?

Falls sie getrennt sind: der GND-Anschluss muss bei beiden auf das selbe 
Potential gehen, sonst kann der MOSFET-Treiber sein Steuersignal nicht 
korrekt interpretieren.

[c3ko (Gast)]

Achim S. schrieb:
> sehe ich es richtig, dass der COM-Anschluss des MOSFET-Treibers
> und der
> GND-Anchluss des µC auf verschiedene GND-Potentiale gehen? Oder hängen
> GNDA und GND irgendwie zusammen?
>
> Falls sie getrennt sind: der GND-Anschluss muss bei beiden auf das selbe
> Potential gehen, sonst kann der MOSFET-Treiber sein Steuersignal nicht
> korrekt interpretieren.

Hallo Achim,

ja diese sind getrennt.
Inwiefern nicht korrekt interpretieren?  Die Signale sehen ja in Ordnung 
aus. Eben nur nicht, wenn eine Spannung mit dem Mosfet geschaltet werden 
soll.
Wenn GNDA und GND zusammengeschaltet werden, so wird ja letztendlich 
auch der GND ausgangsseitig mitgenommen. Ist das aber nicht schädlich 
für die Funktionsweise des Atmega?

Die Grounds wurden extra voneimamder getrennt.

LG und eine ruhige Nacht.
C3KO

[MaWin (Gast)]

J. H. schrieb:
> Habe die Schaltung jetzt hinzugefügt

Na mit dem Schaltplanverhau kann sich jemand anders auseinandersetzen.
So ein Geschmiere ist ja ein Frechheit, heute Busse statt Labels, aber 
dasselbe Ratespiel.

[Achim S. (Gast)]

c3ko schrieb:
> Inwiefern nicht korrekt interpretieren?

Insofern, als der IR2127 das Signal bezogen auf GNDA auswertet. Das 
Signal wird aber mit Bezug auf GND erzeugt. Wenn GND und GNDA keinen 
definierten Bezug zueinander haben, dann hat der IR2127 kein definiertes 
Eingangssignal - er schaltet zufällig (genau, wie du es mit dem Oszi 
beobachtest).

An welchen der beidne GND hast du eingentlich bei der Messung den 
Masseclip des Oszis angeschlossen?

c3ko schrieb:
> Wenn GNDA und GND zusammengeschaltet werden, so wird ja letztendlich
> auch der GND ausgangsseitig mitgenommen. Ist das aber nicht schädlich
> für die Funktionsweise des Atmega?

tja, was soll ich dazu sagen. Der IR2127 ist dafür gebaut, auf der 
High-Side zu schalten, wenn Last, IR2127 und µC das selbe GND-Potential 
haben. Die Potentialbezüge deiner Schaltung sind nicht so ganz einfach 
zu erkennen (weil diverse Anschlüsse auf Stecker gehen, und nicht 
eindeutlig klar ist, was an den Stecker angeschlossen ist). Vielleicht 
würde mal eine vereinfachte Skizze deiner Netzteile und deiner 
Verbraucher helfen.

So wie jetzt (direktes Ansteuern des MOSFET-Treibers aus einem µC, der 
keinen GND-Bezug zu ihm hat), kann die Schaltung auf jeden Fall nicht 
funktionieren.

[J. H. (c3ko)]

Achim S. schrieb:
> c3ko schrieb:
>> Inwiefern nicht korrekt interpretieren?
>
> Insofern, als der IR2127 das Signal bezogen auf GNDA auswertet. Das
> Signal wird aber mit Bezug auf GND erzeugt. Wenn GND und GNDA keinen
> definierten Bezug zueinander haben, dann hat der IR2127 kein definiertes
> Eingangssignal - er schaltet zufällig (genau, wie du es mit dem Oszi
> beobachtest).
>
> An welchen der beidne GND hast du eingentlich bei der Messung den
> Masseclip des Oszis angeschlossen?
>
> c3ko schrieb:
>> Wenn GNDA und GND zusammengeschaltet werden, so wird ja letztendlich
>> auch der GND ausgangsseitig mitgenommen. Ist das aber nicht schädlich
>> für die Funktionsweise des Atmega?
>
> tja, was soll ich dazu sagen. Der IR2127 ist dafür gebaut, auf der
> High-Side zu schalten, wenn Last, IR2127 und µC das selbe GND-Potential
> haben. Die Potentialbezüge deiner Schaltung sind nicht so ganz einfach
> zu erkennen (weil diverse Anschlüsse auf Stecker gehen, und nicht
> eindeutlig klar ist, was an den Stecker angeschlossen ist). Vielleicht
> würde mal eine vereinfachte Skizze deiner Netzteile und deiner
> Verbraucher helfen.
>
> So wie jetzt (direktes Ansteuern des MOSFET-Treibers aus einem µC, der
> keinen GND-Bezug zu ihm hat), kann die Schaltung auf jeden Fall nicht
> funktionieren.

Guten Morgen Achim,


Die Grounds GND und GNDA sind jetzt miteinander verbunden. Die Signale 
lassen sich jetzt auf egal welche Ground bezogen sehr gut darstellen. 
Auch beide gleichzeitig.
Jedoch besteht weiterhin das Problem mit dem Schalten der Spannung.
Unsere Überlegung war gewesen, dass der BootstrapKondensator evtl. zu 
klein ausgefallen ist, weshalb wir diesen jetzt gewechselt haben. Drauf 
sind jetzt 2,2µF anstelle der 330nF. Laut µC-Tutorial sollten diese 
sicherheitshalber ja um den Faktor 3...8 darüber liegen und kleiner als 
2,2µF und gröer als 200nF sind gerade nicht zurhand.
Egebenis: groesserC_BT.png
Im Vergleich zu vorher sind mehr Schaltvorgänge zu verzeichnen, bevor 
wieder Flaute herrscht und alles wieder erneut beginnt.


Die Bilder  Zustand1.png und Zustand2.png zeigen die beiden Zustände, 
welche aufgenommen wurden. So geht es die ganze Zeit hin und her. 
Verweilt man eine weile in Zustand1 tritt irgendwann Zustand2 auf.
Zudem haben wir einmal die Dioden getauscht. Vorher waren 1N4007 drin, 
jedoch sollen ja UF4007 rein. Da wir diese nicht vorort haben sind jetzt 
DSEI 8-06 drin. Diese sollten ja eigentlich mehr als genügen. Die UF4007 
werden trotzdem gleich besorgt.

Danke bis hierhin für die gute Hilfe und die Erklärungen.
Gibt es evtl noch irgendetwas woran es liegen könnte? Unsere Vermutung 
sind evtl noch die Dioden oder/und der C_BT.

LG
C3KO

[Kevin (Gast)]

Bitte mach einen Screenshot, auf dem du gleichzeitig das Signal aus der 
PWM vom ATMega und das Signal auf die Gate vom FET zeigst. Und mal bitte 
den Schaltplan nochmal hübsch,d ass man auch einen Signalfluss kennt, 
ohne ständig Netznamen raten zu müssen.

[Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)]

Zeichne mal die Leistungsstufe raus. Irgendwie fehlt mir ein Kondensator 
am Ausgang. Der muß tunlichst vor dem Stromsensor kommen.

[Marc (Gast)]

Kevin schrieb:
> Bitte mach einen Screenshot, auf dem du gleichzeitig das Signal
> aus der
> PWM vom ATMega und das Signal auf die Gate vom FET zeigst. Und mal bitte
> den Schaltplan nochmal hübsch,d ass man auch einen Signalfluss kennt,
> ohne ständig Netznamen raten zu müssen.

Hallo Kevin.

Hier ist noch einmal der Schaltplan ohne Busse.
Das Bild ohne.png ist das Ausgangssignal des Treibers (Lila) und das 
Ausgangssignal des µC (blau), wenn die Spannung die zerhakt werden soll 
nicht angeschlossen ist.
Das Bild mit.png ist mit der Spannung die zerhakt werden soll.
Hier sieht man wieder, dass der Treiber aussetzer hat und nicht immer 
schaltet.

Wir haben noch einmal die Frequenz runtergeschraubt (von 21kHz auf 
2kHz), hier konnten wir dann ca. 90% Tastverhältnis schalten, ehe es 
wieder Probleme gab.

Die Bilder sind jetzt wieder bei 21kHz aufgenommen worden.

[Achim S. (Gast)]

J. H. schrieb:
> Die Grounds GND und GNDA sind jetzt miteinander verbunden. Die Signale
> lassen sich jetzt auf egal welche Ground bezogen sehr gut darstellen.
> Auch beide gleichzeitig.

Gut. Und mit dem neuen Schaltplan ist jetzt auch klarer geworden, wie 
die Last und deren Netzteil angeschlossen sind. Am Ausgang hängen 
derzeit 1kOhm und die

J. H. schrieb:
> Vorher waren 1N4007 drin,
> jedoch sollen ja UF4007 rein.

Autsch: die Schaltzeit der UF4007 liegt um Größenordnungen unter der der 
1N4007. Für eine Schaltanwendung musst du so etwas unbedingt beachten. 
Was du an Dioden im Lastkreis brauchst, weiß ich nicht (D4). Bei der 
Bootstrap-Diode D2 hätte ich etwas viel kleineres gewählt als die UF4007 
(z.B. eine simple 4148).

J. H. schrieb:
> Gibt es evtl noch irgendetwas woran es liegen könnte?

schon mal nachgemessen, ob der Fault-Ausgang zappelt?

Ansonsten würde ich dein 4-Kanal Oszi mal auf allen Kanälen nutzen und 
gleichzeitig die Netze/Testpunkte PWM_PB5/7, IR_HO, das Drain des FET 
und die Source des FET aufzeichnen. Ggf. wäre auch ein Blick auf VB 
interessant, der Treiber könnte sich wegen Undervoltage ausschalten.

Und mach bitte eine Einzelmessung des Ausfalls, nicht eine Überlagerung 
mehrerer Messungen wie bisher.

[Achim S. (Gast)]

Achim S. schrieb:
> Am Ausgang hängen
> derzeit 1kOhm und die

Mist, das hab ich versehentlich halb gelöscht. Eigentlich wollte ich 
fragen:

Am Ausgang hängen derzeit 1kOhm und die "Brücken" sind alle 
niederimpedant kurzgeschlossen?

[J. H. (c3ko)]

Achim S. schrieb:
> Achim S. schrieb:
>> Am Ausgang hängen
>> derzeit 1kOhm und die
>
> Mist, das hab ich versehentlich halb gelöscht. Eigentlich wollte ich
> fragen:
>
> Am Ausgang hängen derzeit 1kOhm und die "Brücken" sind alle
> niederimpedant kurzgeschlossen?

Hallo Achim,

ja am Ausgang hängen jetzt 1kOhm und die Brücken sind alle mit sehr 
kurzen Leitungen (10 - 15mm) kurzgeschlossen.

Die Messungen werden wir morgen durchführen und die Ergebnisse hier 
bekannt geben.
Wir danken dir sehr für deine Hilfe und natürlich all den anderen.

LG und noch einen schönen Abend.
C3KO

[J. H. (c3ko)]

Guten Morgen an alle und ein zusätzliches Hallo an Achim,

im Anhang sind jetzt einmal alle Signale.

"Alle4.png" zeigt alle Signale übereinandergelegt.

PWM = dunkelblau
IR_HO = türkis
Drain = lila
Source = grün

"PWM-IRHO-Drain-Source.png" zeigt jedes Signal separat. Die Skalierung 
kann man dem Bild entnehmen.

"FAULT.png" zeigt das Signal am FAULT-Pin des Treiber-IC. Etwas zappelt 
da, wie Du wohl vermutest hast, Achim.

"VB.png" zeigt die Spannung an VB, wenn zusätzlich die 30V angeschlossen 
sind die "gehackt" werden sollen. Ohne diese 30V ist es ein 
Gleichspannungssignal um die 11V.

Wir werden jetzt noch einmal die Schaltung genauer unter die Lupe 
nehmen. Vielleicht findet sich ja doch noch ein Fehler, wie vorher auch 
schon bei den Dioden.

Danke erneut für die Hilfe.

LG
C3KO

[S. K. (hauspapa)]

Ich bin mir sicher Dir rennt der Treiber in einen UVLO. Das sollte bei 
15V Logikspannung zwar eigentlich nicht passieren aber wenn Deine Recom 
Typenbezeichnung stimmt dann haben Deine 15V eben nur 12V.

Versuchsweise könntest Du
a) die 15V ab Labornetzteil liefern, leicht anheben und schauen ob es 
besser wird.
b) die UF4007 gegen eine 100V Shottkydiode tauschen
c) R6 prüfen und evtl. noc etwas kleiner machen (z.B. 2x1 Ohm parallel)
d) RAC02-15SC einsetzen
e) einen IR21271 einsetzen

viel Erfolg
Hauspapa

Nachtrag: Das bei Dir nur 11V am IC ankommen hast Du ja gerade selbst 
geschrieben Schau mal Fig 29 im Datenblatt

[J. H. (c3ko)]

S. K. schrieb:
> Ich bin mir sicher Dir rennt der Treiber in einen UVLO. Das sollte
> bei
> 15V Logikspannung zwar eigentlich nicht passieren aber wenn Deine Recom
> Typenbezeichnung stimmt dann haben Deine 15V eben nur 12V.
>
> Versuchsweise könntest Du
> a) die 15V ab Labornetzteil liefern, leicht anheben und schauen ob es
> besser wird.
> b) die UF4007 gegen eine 100V Shottkydiode tauschen
> c) R6 prüfen und evtl. noc etwas kleiner machen (z.B. 2x1 Ohm parallel)
> d) RAC02-15SC einsetzen
> e) einen IR21271 einsetzen
>
> viel Erfolg
> Hauspapa
>
> Nachtrag: Das bei Dir nur 11V am IC ankommen hast Du ja gerade selbst
> geschrieben Schau mal Fig 29 im Datenblatt

Hallo Hauspapa,

Klopps in der Bezeichnung.
Verbaut ist ein RAC06-12SC nicht RAC02-12SC.

Deine restlichen Tipps überprüfen wir gleich mal mit.

Danke Dir.

[J. H. (c3ko)]

J. H. schrieb:
> ) R6 prüfen und evtl. noc etwas kleiner machen (z.B. 2x1 Ohm parallel)
>> d) RAC02-15SC einsetzen
>> e) einen IR21271 einsetzen

J. H. schrieb:
> S. K. schrieb:
>> Ich bin mir sicher Dir rennt der Treiber in einen UVLO. Das sollte
>> bei
>> 15V Logikspannung zwar eigentlich nicht passieren aber wenn Deine Recom
>> Typenbezeichnung stimmt dann haben Deine 15V eben nur 12V.
>>
>> Versuchsweise könntest Du
>> a) die 15V ab Labornetzteil liefern, leicht anheben und schauen ob es
>> besser wird.
>> b) die UF4007 gegen eine 100V Shottkydiode tauschen
>> c) R6 prüfen und evtl. noc etwas kleiner machen (z.B. 2x1 Ohm parallel)
>> d) RAC02-15SC einsetzen
>> e) einen IR21271 einsetzen
>>
>> viel Erfolg
>> Hauspapa
>>
>> Nachtrag: Das bei Dir nur 11V am IC ankommen hast Du ja gerade selbst
>> geschrieben Schau mal Fig 29 im Datenblatt
>
> Hallo Hauspapa,
>
> Klopps in der Bezeichnung.
> Verbaut ist ein RAC06-12SC nicht RAC02-12SC.
>
> Deine restlichen Tipps überprüfen wir gleich mal mit.
>
> Danke Dir.

So.
Bis auf Punkt e) haben wir das jetzt ausprobiert, jedoch keine 
Verbesserung.

LG

Edit: Wir haben jetzt noch einen anderen Mosfet eingesetzt mit einer 
deutlich geringeren Gateladung (IRF731 Qg = 30nC) im Vergleich zu dem 
jetzigen (IXFH21N50 Qg = 160nC) und wir kommen auf einen Tastgrad von 
ca. 0,85 bis es wieder zu diesen Aussetzern kommt. Gibt es eine 
Möglichkeit das Gate schneller zu entladen?

LG
C3KO

[Achim S. (Gast)]

Hauspapa hat schon Recht: 12V anstelle des 15V Netz und ein IR2127, der 
im schlechtesten Fall schon bei VB=11,8V in Undervoltage geht, passen 
nicht zusammen.

J. H. schrieb:
> Bis auf Punkt e) haben wir das jetzt ausprobiert,

Kannst du dann zu Punkt d)(15V statt 12V) mal die VB-Messung 
wiederholen? Da es recht sicher am Undervoltage Lockout liegt vielleicht 
etwas höher aufgelöst, so dass man die Spannungswerte besser ablesen 
kann ? (insbesondere die "Erholung" der Spannung während des Lockouts)

Evtl. noch R5 kurzschließen (dessen Widerstandswert varriert übrigens 
zwischen den verschiedenen Schaltungsbildern).

J. H. schrieb:
> Gibt es eine
> Möglichkeit das Gate schneller zu entladen?

die kleinere Gateladung bewirkt eine geringere Belastung des VB-Netzes. 
Das Grundproblem bleibt aber der zu geringe Abstand zwischen Vcc und dem 
Mindestwert von VB.

[J. H. (c3ko)]

Achim S. schrieb:
> Hauspapa hat schon Recht: 12V anstelle des 15V Netz und ein
> IR2127, der
> im schlechtesten Fall schon bei VB=11,8V in Undervoltage geht, passen
> nicht zusammen.
>
> J. H. schrieb:
>> Bis auf Punkt e) haben wir das jetzt ausprobiert,
>
> Kannst du dann zu Punkt d)(15V statt 12V) mal die VB-Messung
> wiederholen? Da es recht sicher am Undervoltage Lockout liegt vielleicht
> etwas höher aufgelöst, so dass man die Spannungswerte besser ablesen
> kann ? (insbesondere die "Erholung" der Spannung während des Lockouts)
>
> Evtl. noch R5 kurzschließen (dessen Widerstandswert varriert übrigens
> zwischen den verschiedenen Schaltungsbildern).
>
> J. H. schrieb:
>> Gibt es eine
>> Möglichkeit das Gate schneller zu entladen?
>
> die kleinere Gateladung bewirkt eine geringere Belastung des VB-Netzes.
> Das Grundproblem bleibt aber der zu geringe Abstand zwischen Vcc und dem
> Mindestwert von VB.

Hallo Achim,

schön, dass man den Fehler schonmal soweit eingrenzen kann.

VB1.png und VB2.png zeigen nocheinmal den Bereich in dem der Treiber 
abschaltet. Die Bilder sind jetzt aufgenommen bei 15V 
Versorgungsspannung anstelle der 12V.

Danke für die Hilfe und LG.

[Achim S. (Gast)]

ok, die neuen Messungen helfen wieder weiter.

das verbleibende Problem ist, dass bei hohem Duty-Cycle die Spannung VS 
nicht weit genug absinkt, um den Bootstrap-Kondensator nachladen zu 
können.

Das mag zum einen an der assymetrischen Ansteuerung des FET liegen (mach 
R1 mal deutlich kleiner, z.B. auf 10Ohm).

Zum anderen kann es sein, dass die relativ hochohmige Last (1kOhm) in 
der kurzen Off-Zeit parasitäre kapazitäten nicht entladen bekommt. Schau 
mal, was mit 100Ohm als Last passiert (wahrscheinlich soll die Last im 
tatsächlichen Einsatz ja wesentlich niederohmiger sein als 1kOhm).

[S. K. (hauspapa)]

Achim, meinen Respekt.

Alternativ kann man den Boostrapkondensator auch mit mit einen kleinen 
potentialgetrennten DCDC Wandler speisen. Der sollte dann aber möglichst 
wenig Koppelkapazität haben. Da Ihr so Recom Freunde seid findet sich 
evtl. noch ein kleiner Wandler in der Reservekiste. Unregluliert 0.25W 
wird reichen, 1W geht auch. Dann geht das bis Tastgrad 1.0

Seid Ihr Studenten oder bekommt Ihr das richtig bezahlt?

viel Erfolg
hauspapa

[J. H. (c3ko)]

Hallo Achim,

das freut mich aber, dass man damit doch etwas anfangen kann. Deinen 
Tipp werden wir morgen direkt mal in die Tat umsetzen.
Die Ergebnisse werden natürlich wieder umgehend bekannt gegeben.

Hallo hauspapa,

ja wir sind Studenten. Bezahlt bekommen wir natürlich nur die benötigten 
Bauteile. Die nächste Anschaffung wird nun eben auch ein AC/DC Wandler 
sein. Ob von Recom wird sich zeigen. Eher nicht, da diese doch zu lange 
Lieferzeiten aufweisen.
Es wird wohl dieser werden : 
http://www.reichelt.de/Wandler-Module-AC-DC/IRM-10-15/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=157854&GROUPID=4957&artnr=IRM-10-15

Wir danken euch sehr für eure Mühe und eure hilfreichen Tipps.

LG
C3KO

[S. K. (hauspapa)]

So nebenbei ist mir aufgefallen das Ihr da ordentliche 500V Mosfet 
verbaut.

1. Hoffe ich das Ihr wisst was Ihr tut...
2. sieht Eure Leiterplatte hoffentlich besser aus als der erste 
Schaltplan insbesondere hinsichtlich Luft und Kriechstrecken
3. Empfinde ich es gerade im akademischen Bereich absolute Pflicht 
sauber zu Dokumentieren da Ergebnisse sonst nicht vergleichbar sind. Du 
magst Dir selbst denken was Du von einem Schaltplan Deines Vorgängers 
hältst in in dem gleich mehrere Bauteile nicht stimmen. Beim Mosfet habt 
Ihr bei der Gelegenheit noch einen Tipfehler. Eine Diode UF4700 (D4) 
gibt es nicht zu kaufen. Zumindest behauptet das octopart (durchsuchen 
über 200 Distributoren und etliche Hersteller).

zu guter Letzt sei bewusst noch einmal an die 5 Sicherheitsregeln 
erinnert.

genug der Mahnung.

Wenn Ihr die Versorgungsspannung von 12 auf 15V ändert dürft Ihr den 5V 
DCDC Wandler nicht vergessen.

Ich hoffe das mein DCDC Wandler Vorschlag verstanden wurde. Gemeint war: 
R5 und D2 raus. Einen kleinen DCDC Wandler mit ausreichend 
Isolationsfestigkeit mit der Primärseite über C3 und die Sekundärseite 
über C_BT. Dann wird C_BT unabhängig vom Pulsmuster immer voll gehalten. 
Und Ihr könnt hinsichtlich Tastgrad und Frequenzen tun was immer Ihr 
wollt.

gute Nacht
Hauspapa

[c3ko (Gast)]

S. K. schrieb:
> So nebenbei ist mir aufgefallen das Ihr da ordentliche 500V Mosfet
> verbaut.
>
> 1. Hoffe ich das Ihr wisst was Ihr tut...
> 2. sieht Eure Leiterplatte hoffentlich besser aus als der erste
> Schaltplan insbesondere hinsichtlich Luft und Kriechstrecken
> 3. Empfinde ich es gerade im akademischen Bereich absolute Pflicht
> sauber zu Dokumentieren da Ergebnisse sonst nicht vergleichbar sind. Du
> magst Dir selbst denken was Du von einem Schaltplan Deines Vorgängers
> hältst in in dem gleich mehrere Bauteile nicht stimmen. Beim Mosfet habt
> Ihr bei der Gelegenheit noch einen Tipfehler. Eine Diode UF4700 (D4)
> gibt es nicht zu kaufen. Zumindest behauptet das octopart (durchsuchen
> über 200 Distributoren und etliche Hersteller).
>
> zu guter Letzt sei bewusst noch einmal an die 5 Sicherheitsregeln
> erinnert.
>
> genug der Mahnung.
>
> Wenn Ihr die Versorgungsspannung von 12 auf 15V ändert dürft Ihr den 5V
> DCDC Wandler nicht vergessen.
>
> Ich hoffe das mein DCDC Wandler Vorschlag verstanden wurde. Gemeint war:
> R5 und D2 raus. Einen kleinen DCDC Wandler mit ausreichend
> Isolationsfestigkeit mit der Primärseite über C3 und die Sekundärseite
> über C_BT. Dann wird C_BT unabhängig vom Pulsmuster immer voll gehalten.
> Und Ihr könnt hinsichtlich Tastgrad und Frequenzen tun was immer Ihr
> wollt.
>
> gute Nacht
> Hauspapa

Guten Abend hauspapa,

oh man. Die Diode ist natürlich nicht UF4700 sondern eine UF4007.
Beim Wechseln von 12V auf 15V wechseln wir den DCDC natürlich mit.
Wir achten witklich sehr darauf was wir mschen und sind uns dessen auch 
bewusst.  Selbst wenn wir uns auch nur ein wenig unsicher sind wird 
sofort nachgefragt. Das ist kein Haudrauf-Projekt.
Deinen Vorschlag werden wir denke ich bestimmt aufgreifen und versuchen 
umzusetzen.
Ich danke dir nochmal für deine Ratschläge zur so späten Stunde und 
wünsche dir ebenfalls eine gute Nacht.

LG
C3KO

[J. H. (c3ko)]

Hallo,
nach langem Wochenende melden wir uns zurück.
Nachdem wir die Idee mit dem Lastwiderstand ausprobiert hatten, lief die 
Schaltung wie erhofft. Die 1kOhm waren einfach zuviel. In der finalen 
Anwendung kommen nur 50 Ohm zum Einsatz.

Das Bild zeigt auch den Strom und Spannungsverlauf an der Last 
(bifilarer Widerstand). Wir schauen jetzt noch, wie man die flanken vom 
Strom verbessern kann. Gibt es dazu eurerseits noch ein paar Ideen?

Wir danken euch auf jedenfall nocheinmal sehr für eure Hilfe und 
ergänzende Tipps.

LG
C3KO

[S. K. (hauspapa)]

herzlichen Glückwunsch.

Dein Strom IST schneller, so langsam müssten mehrere 100uH Induktivität 
vorhanden sein.

Ich nehme an Du greifst gleich das Messsignal vom ACS712 ab. Der hat 
nach Datenblatt 80 kHz Bandbreite und 3,5us Anstiegszeit. Kommt mit 
Deinen Messungen ganz gut hin.

Langsam geht es Richtung consulting...

viel Erfolg
Hauspapa

[Achim S. (Gast)]

J. H. schrieb:
> lief die
> Schaltung wie erhofft.

na prima. Weil die angekündigte Rückmeldung ausblieb habe ich schon 
befürchtet, Ihr wärt den 300V zum Opfer gefallen.

J. H. schrieb:
> Das Bild zeigt auch den Strom und Spannungsverlauf an der Last
> (bifilarer Widerstand).

Wenn der Widerstand rein ohmsch wäre und wenn die Strommessung ideal 
wäre, dann sollte also zwei mal die gleiche Kurve rauskommen, oder?

So wie Hauspapa würde ich auf den Ausgang des Stromsensors bei der 
Bewertung der ganz hohen Frequenzanteile nicht viel geben. Der lahme 
"Rückschwinger" auf Kanal 2 (Stromsensor) ist aber auch - sehr viel 
schneller - auf der Spannungsmessung am Widerstand zu erahnen. Wenn Ihr 
euch für den interessiert, dann:

- messt mal die Spannungsflanke mit hoher Zeitauflösung
- messt auch parallel dazu, was sich am Eingang des MOSFET-Treibers und 
am Gate des FET tut
- gebt den konkreten Typ des bifilar gewickelten Lastwiderstands an (hat 
er evtl. eine ordentliche parasitäre Kapazität?)

Und bei solchen Messungen bitte den GND-Clip jeder benutzten Probe 
direkt auf das jeweilige Bezugspotential klemmen (keine langen 
Leitungsstücke dazwischen).

[S. K. (hauspapa)]

Parasitäre Kapazität ist ein nettes Stichwort. Währe mir jetzt 
durchgegangen. Wobei ich von einem 500W Widerstand selbst bei 1MHz noch 
ohmsches Verhalten erwarten würde wenn er mit bifilar gewickelt wirbt. 
Ich tippe bei dem schnellen Dreck auf der Strommessung eher auf 
schlechte common mode Unterdrückung des Stromsensors. Alternativ sind 
natürlich auch Masseprobleme möglich.

Alles Gute
hauspapa

[Marc (Gast)]

Hallo Achim und hauspapa.

Wir haben jetzt noch einmal ein paar Messungen durchgeführt:

Bild 1: Aktueller Schaltplan
Bild 2 u. 3: Spannung und Strom am Ausgang
Bild 4: Spannung am Ausgang und Gate
Bild 5: Spannung am Ausgang und am Eingang des Treibers
Bild 6: Spannungsanstieg am Ausgang

Bezogen auf Bild 2 ist noch zu sagen, dass wir die Widerstandwerte 
geändert haben. Diese betragen jetzt jeweils 180 Ohm.

Wir haben jeweils darauf geachtet, das Bezugspotential an den 
endsprechenden Bauteilen zu nehmen.
Bei der Messung der Spannung am Eingang des Treibers, fängt allerdings 
alles wild an zu flackern. (Bild 5)

Der Lastwiderstand hat R = 50 Ohm und Imax = 6A (1,8kW) und ist von der 
Firma Ruhstrat GmbH.

Nochmals vielen Dank für eure ausführliche Hilfe.

Gruß, Marc

[J. H. (c3ko)]

Hallo,
kurzer Nachtrag.

Als wir soeben den AVRISPMKII zum Programmieren angeschlossen haben hats 
"Peng" gemacht.
Jetzt sind uns die Leiterbahnen zwischen GND SV1 und µController bis zum 
Treiberbaustein, 12V Treiberspannung und 5V am ISP weggedampft; mehr 
nicht (zum Glück). Wir stehen gerade auf dem Schlauch woran das liegen 
könnte, zumal nichts weiter abgedampft ist ausser dieser Bahnen zwischen 
µC und Treiberbaustein.
So wie es auf der Platine ausschaut kam der Fehler über den gemeinsamen 
GND.

Also erstmal putzen und gucken was das wohl verursacht hat.

LG
C3KO

[S. K. (hauspapa)]

Prüfe einmal mal ob Dein Netzteil einen Kurzschluss zwischen einem 
Ausgangspol und Erde hat. TVS Dioden am Netzteilausgang gegen Gehäuse 
gehen gerne mal kaputt ohne das es jemand merkt. Solche Fehler hatte ich 
schón mit Voltcraft und EA Netzteilen. Andere Labornetzteile verwende 
ich nur selten.


Wie prüfen:
Netzteil Plus mit Gehäuse/PE verbinden und Spannung aufdrehen

danach dasselbe mit Minus
Minus mit Erde verbinden und Spannung aufdrehen.

Dabei darf kein Strom fliessen.

Ausserdem:
Pack doch bitte an den Gleichspannungseingang noch ein paar Elkos und 
ein bischen Folie oder Keramikkondensatoren für die hohen Frequenzen. 
Das hält doch kein Netzteil aus was Du an blockförmigen Strömen ziehst. 
Dimensionierung der Elkos nach Rippelstrombelastbarkeit.

Bearbeitung:
Hoppla ich sehe gerade Dein Netzeil liefert 300V. Umso interessanter was 
das für ein Netzteil ist. Nacht dem Typ hat oben schon mal jemand 
gefragt. Währe an der Zeit das zu beantworten.

[c3ko (Gast)]

Hallo hauspapa,

bezüglich des Netzteils und den 300V:
Wir nutzten die 30V zum Testen. Nachdem die Schaltung dann lief haben 
wir sie mit Spannung einer B2 Brücke  gespeist und diese gehackt. 
Deswegen auch die OsziBilder mit den 300V.

Die Schaltung lief nun 3 Tage wunderbar.
Nachdem wir nun das mkii tool angeschlossen hatten, loef die Schaltung 
ca. 1Sekunde und dann war Schluss.

Wie oben beschrieben sind die Leiterbahnen zwischen dem GND des 
Controllers und des Treibers, sowie zum Poti abgedampft und die 
Leiterbahnen zum Elko und der 12V VCC des Treiberbausteins. Nur in 
diesem Breich.

LG C3KO

[S. K. (hauspapa)]

c3ko schrieb:
> Wir achten witklich sehr darauf was wir mschen und sind uns dessen auch
> bewusst.

Jetz nimm ein Blatt Papier und zeiche:

-einen geerdeten Nullleiter dazu eine Phase,
-eine geerdete USB Verbindung
-deine Gleichrichterdioden und die Schaltung als Block hinten dran.

Jetzt zeichne den Strompfad für die positive und die negative Halbwelle 
ein.
Wenn Du alles richtig gemacht hast verstehst Du nun warum das knallen 
musste.
(Wenn nicht: mit welchem Leiter ist GND(==Erde durch USB) verbunden)

Wenn Du Glück hast hat die USB Schnittstelle das überlebt. Wenn Pech, 
dann nicht. Hast Du am Oszi potentialgetrennte Sonden? Sonst ist das 
Dein nächster Todeskandidat. Ja, GND normaler Tastköpfe ist geerdet. 
Ausnahme: die kleinen schwarzen Tec Handoszis haben vollisolierte 
Kanäle.

Ein paar Grundlagen sollte man schon haben.
hauspapa

[c3ko (Gast)]

Hallo hauspapa,

das gehe ich morgen mal durch. Danke Dir. Wie gesagt wurde das 
AVRISPMKII Tool nur auf den 6pol Sockel gesteckt und nix weiter.Danke 
für  deine Hilfe.

Für die Messungen nutzen wir Differential Probes. Dass es ohne zum Tod 
des Oszis kommen kann, wissen wir.

LG C3KO

[S. K. (hauspapa)]

c3ko schrieb:
> Wie gesagt wurde das
> AVRISPMKII Tool nur auf den 6pol Sockel gesteckt und nix weiter.Danke
> für  deine Hilfe.

Mit PC hinten dran?

> Für die Messungen nutzen wir Differential Probes. Dass es ohne zum Tod
> des Oszis kommen kann, wissen wir.

Auch warum? Letztlich ist egal ob Du die Schaltung über ein Oszi oder 
einen PC mit Erde verbindest. Ergebnis ist das Gleiche.


schönen Abend
Hauspapa

[S. K. (hauspapa)]

Schweigen im Walde. Wie ist der Stand bei euch?

[Paul B. (paul_baumann)]

S. K. schrieb:
> Schweigen im Walde. Wie ist der Stand bei euch?

Die werden jetzt erstmal Alles auf gleiches Potential bringen, indem sie
die Phasen mit dem Null -und dem Schutzleiter verbinden...

MfG Paul

[Marc (Gast)]

Hallo hauspapa.

Also der Fehler war wirklich der Anschluss über den USB, als wir das 
Programmiertool mit dem Notebook verbinden wollten. Der FI hatte übrigen 
auch ausgelöst, wie wir im Nachhinein festgestellt haben. Wir haben 
inzwischen auch nachvollzogen warum. Leider hatten wir soweit nicht 
gedacht.

Inzwischen haben wir die Platine wieder soweit aufgebaut, dass die 
Schaltung läuft.

Jetzt überlegen wir uns noch, wie wir das Problem mit dem Programmieren 
lösen können.
Wir haben uns gedacht über einen Jumper den 5V GND vom restlichen GND zu 
trennen um dann das AVRISPMKII Tool anschließen zu können.
Vielleicht kannst du uns auch schon sagen, ob das ausreicht oder noch 
mehr zu beachten ist.

Gruß, Marc

[Daniel A. (daniel-a)]

Ich denke dass ist murks. Kann man zur Potentialtrennung nicht einfach 
Optokoppler nehmen?

[Marc (Gast)]

Achim S. schrieb:
> Falls sie getrennt sind: der GND-Anschluss muss bei beiden auf das selbe
> Potential gehen, sonst kann der MOSFET-Treiber sein Steuersignal nicht
> korrekt interpretieren.

Weiter oben wurde einmal geschrieben, dass die GNDs miteinander 
verbunden seien müssen, damit der Treiber vernünftig arbeiten kann.
Wenn wir den Optokoppler einbauen, sind die 12V und 5V - GNDs wieder 
getrennt und der Treiber wird nicht vernünftig arbeiten.
Oder wo liegt der Denkfehler?

[S. K. (hauspapa)]

Habt Ihr einen allstromsensitiven FI verbaut (Typ B)? Sonst muss der bei 
einem DC Fehler (alles hinter der Diodenbrücke) nicht auslösen.

>Oder wo liegt der Denkfehler?
Es braucht schon viel wohlwollen jemandem der mit Netzspannung spielt 
derartige Grundlagen vermitteln zu sollen. Der Optokoppler hilft Dir aus 
einem, GND mehrere voneinander unabhängige GND zu machen. Lies Dir mal: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Galvanische_Trennung durch.

Der einfache Weg währe allerdings:
230V trennen, neu programmieren, 230V wieder anschliessen.
wird ja nicht alle 5 Minuten neu programmiert.

Ihr habt oben einige Verstösse gegen die 5 Sicherheitsregeln.
Auch wenn arbeiten unter Spannung im Bereich Entwicklung, Reparatur und 
Test zulässig sind, möchte ich doch klar davon abraten. Die Zeit für 
Dokumentation und saubere Aufbauten muss sein.

schön vorsichtig
hauspapa

[Marc (Gast)]

Hallo hauspapa,
wie ein Optokoppler funktioniert und wozu er da ist wissen wir.
Allerdings brauchen wir für den Betrieb des Treibers einen gemeinsamen 
GND.

Und wenn wir die 230V Netzspannung trennen, haben wir keine 
Betriebsspannung mehr für den µC, da wir die Spannung aus dem AC/DC und 
DC/DC Wandler generieren.

Die Idee wäre dann, die Gleichspannung von 300V über einen Schalter 
wegzuschalten (2 Polig), so das eben nur noch die 230V am AC/DC Wandler 
vorhanden ist. Somit wäre eine galvanische Trennung vom Netz vorhanden.

Gruß, Marc

[Achim S. (Gast)]

Marc schrieb:
> wie ein Optokoppler funktioniert und wozu er da ist wissen wir.
> Allerdings brauchen wir für den Betrieb des Treibers einen gemeinsamen
> GND.

Zweimal Nein.

Wenn du einfach ein Signal von einem Baustein zu anderen sendest, dann 
müssen die beiden GND verbunden sein, damit beide Bausteine das selbe 
Signal "sehen". Natürlich kann man alternativ z.B. über Optokoppler oder 
Magnetkoppler eine galvanische Trennung zwischen den Bausteinen 
einführen und hat dann getrennte Massen. Dazu muss man aber eine 
funktionierende Schaltung mit galvanischer Trennung aufbauen. Einfach 
nur die Masse aufzutrennen und das Signal weiter per Leiterbahn von 
einem Baustein zum nächsten zu bringen, ist weder eine galvanische 
Trennung noch funktioniert es.

Nochmal die Nachfrage (weil ich es immer noch nirgends klar beschrieben 
finde): woher kommen die 300V? Etwa wirklich, indem Ihr direkt 
Netzspannung gleichrichtet (bitte nicht). Dann könnt Ihr ggf. froh sein, 
dass es bisher nur den Programmer gekostet hat.

Marc schrieb:
> Die Idee wäre dann, die Gleichspannung von 300V über einen Schalter
> wegzuschalten (2 Polig), so das eben nur noch die 230V am AC/DC Wandler
> vorhanden ist. Somit wäre eine galvanische Trennung vom Netz vorhanden.

Wie berührsicher ist euer gesamter Aufbau? Was passiert, wenn einer 
eurer Kommilitonen zwischendurch mal vergisst, den Schalter zu öffnen?

Bevor ich nicht einen klaren Überblick über den gefährlichen Teil eures 
Aufbau habe und den Eindruck gewinne, dass ihr wirklich wisst, was ihr 
tut, halte ich mich mit weiteren Ratschlägen zurück.

[J. H. (c3ko)]

Hallo Achim,

die Schaltung soll verdeutlichen wie ein Step-Down funktioniert.
Die nötige Gleichspannung wird dabei von einem Gleichrichter 
bereitgestellt, der direkt am Netz betrieben wird. Diese Schaltung wird 
weder ein Serienprodukt, noch wird diese länger als 10 Minuten am Stück 
laufen. Anfangs wollten wir gerne einen Trenntrafo dazwischenschalten, 
jedoch ist gewünscht, dass die Schaltung direkt am Netz laufen soll. 
Auch bezüglich PFC haben wir geschaut und dies soweit als Entwurf fertig 
gehabt, jedoch wurde auch hier wieder darauf verwiesen, dass dies nicht 
"unbedingt nötig" sei. Also wir hätten das alles schon sehr gern anders 
aufgebaut (Trenntrafo, PFC), jedoch haben wir nicht das letzte Wort in 
dieser Sache.
Der Gleichrichter wird also direkt am Netz betrieben (das ist natürlcih 
nicht schön) und befindet sich auf einer separaten Platine, welche 
jedesmal vom Netz getrennt und weggeschlossen wird, wenn wir nicht 
vorort sind.

Die Steuerung des Mosfet befindet sich auf einer extra Platine. Auf 
dieser Platine haben wir extra Messpunkte, damit wir nicht direkt an die 
Bauteile  müssen. Bevor wir natürlich die Probes anklemmen, trennen wir 
die Schaltung vom Netz. Während den Messungen werden alle Platinen 
abgedeckt und mit Hinweisen auf unter Spannung stehenden Bauteilen 
versehen.

Bezüglich der Programmierung:

Wir werden dem Rat von hauspapa folgen und beide Platinen von den 230V 
trennen. Die Betriebsspannung für den µC werden wir über ein extra 5V 
Netzteil, die es günstig zu kaufen gibt, bereitstellen.
Im Netzbetrieb wird die Versorgung dann wieder über den DCDC Wandler 
bereitgestellt.

>> Marc schrieb:
>> Die Idee wäre dann, die Gleichspannung von 300V über einen Schalter
>> wegzuschalten (2 Polig), so das eben nur noch die 230V am AC/DC Wandler
>> vorhanden ist. Somit wäre eine galvanische Trennung vom Netz vorhanden.
>Was passiert, wenn einer
>eurer Kommilitonen zwischendurch mal vergisst, den Schalter zu öffnen?

So einfach geht es natürlich nicht und wurde auch wieder verworfen.
Die Idee von hauspapa ist die natürlich bessere und viel sicherere 
Variante.

>Wenn du einfach ein Signal von einem Baustein zu anderen sendest, dann
>müssen die beiden GND verbunden sein, damit beide Bausteine das selbe
>Signal "sehen". Natürlich kann man alternativ z.B. über Optokoppler oder
>Magnetkoppler eine galvanische Trennung zwischen den Bausteinen
>einführen und hat dann getrennte Massen.
Mit der galvanischen Trennung dazwischen, "sehen" doch beide Bauteile 
dann aber nicht mehr das selbe Signal, eben wegen dieser separaten 
Grounds. Wie Du ja bereits einmal geschrieben hast, braucht der Treiber 
den selben Bezug wie der µC um korrekt zu arbeiten. Durch die Trennung 
wäre dieser ja nicht mehr gegeben.

Danke für all eure Hilfe und Mahnungen.
Wir wünschen euch ein schönes Wochenende.

[Daniel A. (daniel-a)]

J. H. schrieb:
> Mit der galvanischen Trennung dazwischen, "sehen" doch beide Bauteile
> dann aber nicht mehr das selbe Signal, eben wegen dieser separaten
> Grounds.

Ich habe zwar keine Erfahrung mit Elektrotechnik, aber ich sehe dass so:
Ein Elektrisches Signal ist entweder eine Potentialdifferenz oder eine 
Potentialänderung. Bei einer Potentialdifferenz gibt es immer ein 
dazugehöriges Bezugspotential (GND). Bei einer Galvanischen Trennung 
zwischen 2 Stromkreisen sind alle Potentiale der beiden Schaltungen von 
denen der jeweils anderen unabhängig. Wenn man die Bezugspotentiale 
verbindet, haben alle Potentiale das gleiche Bezugspotential, aber keine 
Galvanische trennung mehr. Ein Optokoppler kann ein Signal zwischen 2 
galvanisch getrennten Stromkreisen übertragen. Dabei wird die 
Potentialdifferenz zwischen dem Signal und dessen Bezugspotential 
genutzt, um eine Diode licht emmitieren zu lassen. Dieses Licht wird 
z.B. von einem Photowiederstand absorbiert wodurch sich dessen 
Wiederstand je nach Lichtintensität, und somit in abhängigkeit zum 
Eingangssignal ändert. Dieser variable Wiederstand kann dann in der 
galvanisch getrennten Schaltung eingebaut werden, um ein Signal mit 
Bezug zum Bezugspotential ebendieser zu generieren. Man kann mit einem 
Optokoppler also zu einem Signal mit einem Bezugspotential ein änliches 
signal mit einem anderen Bezugspotential generieren. Damit entfällt dann 
die Notwendigkeit eines gemeinsamen Bezugspotentials. Jedoch kann man 
einen Optokoppler nur verwenden, wenn man bereits eine galvanisch 
getrennte Schaltung mit einer Potentialdifferenz zwischen VCC und GND 
hat, da ein Optokoppler keine Energie übertragen kann. Um galvanisch 
getrennt Energie zu übertragen kann man einen Trafo verwenden.

Wenn es also nur darum geht ein Signal und keine Energie zwischen 2 
Schaltungen zu übertragen, ist ein Optokoppler immer geeignet, ausser 
dass Signal ist zu Schnell.

[Achim S. (Gast)]

J. H. schrieb:
> die Schaltung soll verdeutlichen wie ein Step-Down funktioniert.
> Die nötige Gleichspannung wird dabei von einem Gleichrichter
> bereitgestellt, der direkt am Netz betrieben wird.

das ließe sich meiner Meinung nach mit einer Kleinspannung ebenso gut 
demonstrieren wie mit Netzspannung. (Sogar noch besser, weil man dann 
auch noch an die Schaltung ran und messen kann, ohne jemanden zu 
gefährden.)

J. H. schrieb:
> Im Netzbetrieb wird die Versorgung dann wieder über den DCDC Wandler
> bereitgestellt.

Und dann sind alle Schaltungsteile so "weggepackt", dass eine Berührung 
ausgeschlossen ist? Wenn der Aufbau längerfristig im Studienbetrieb 
eingesetzt werden soll muss man einfach damit rechnen, dass Situationen 
eintreten, an die man beim Entwurf des Aufbaus nie gedacht hätte.

J. H. schrieb:
> Mit der galvanischen Trennung dazwischen, "sehen" doch beide Bauteile
> dann aber nicht mehr das selbe Signal, eben wegen dieser separaten
> Grounds.

Doch, wenn man es richtig macht schon. Ihr habt es zu Beginn falsch 
gemacht: ihr habt einfach nur GND aufgetrennt, aber das Signal so 
übertragen wollen, als wären die beiden GND noch zusammen.

Um ein Signal über eine galvanische Trennung "hinüberzustransportieren" 
braucht ihr ein Bauelement, das ohne galvanische Kopplung trotzdem eine 
Signalübetragung erlaubt. Sehr üblich sind Optokoppler, angenehm zu 
verwenden sind auch induktive Koppler wie z.B. der ADUM1200
http://www.analog.com/en/products/interface-isolation/isolation/standard-digital-isolators/adum1200.html#product-overview
Wenn du ihm auf der Eingangsseite einen High-Pegel (bezogen auf GND1) 
anlegst, dann gibt er (mit kurzer Verzögerung) am Ausgang einen 
High-Pegel (bezogen auf GND2) aus. GND1 und GND2 können dabei getrennt 
sein und unterschiedliche Potentiale haben, trotzdem wird das Signal 
richtig weitergegeben. Beide Seiten benötigen ein eigene Versorgung 
bezogen auf den jeweiligen GND (z.B. über galvanisch trennende 
DCDC-Wandler).

J. H. schrieb:
> Also wir hätten das alles schon sehr gern anders
> aufgebaut (Trenntrafo, PFC), jedoch haben wir nicht das letzte Wort in
> dieser Sache.

Na, hoffentlich weiß der Verantwortliche, was er tut (und dass er 
persönlich die Verantwortung dafür trägt). In mein Labor käme mir der 
Aufbau nicht rein.