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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsschwankungen / Problem Erdung/Masse


Autor: Tom (Gast)
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Hi,

also ich beschreib euch erstmal den grundsätzlichen Aufbau (muss dazu 
sagen, dass ich relativer Elektronikneuling bin)

Es geht um ein "PC-Gehäuse", in das 2 PCs hineingeschoben werden können 
und dort aus einem Netzteil versorgt werden.
Dazu gibt es eine Backplane und eine Einschiebevorrichtung über 
Schienen.


Mir ist klar, dass auf den Mainboards etc. Kondensatoren sitzen, die 
beim Anschluss eine fast unendliche Ladungsenergie brauchen. Um dieses 
Problem zu lösen hab ich einen LTC1422 HotSwap-Controller verwendet, um 
die Spannungen nach dem reinstecken langsam hochzufahren.

Seitdem ich den LTC1422 drauf hab sind die großen Einbrüche (12v ca. 1ms 
auf 6V) weg und alles läuft eigentlich tadellos.


Problem ist jetzt:

Ab und zu, wenn man mit einem Computereinschub an das Gehäuse kommt oder 
über die Schienen rasch einschiebt ergeben sich krasse 
Spannungsschwankungen.

Beobachtet mit einem Tektronx digitaloszi:

Auflösung: 100ns

Auf allen 3 Spannungen ergibt sich ein ähnliches Bild, die Spannungen 
schwanken in einer Art abklingender Sinusfrequenz.

Bei 12v: einbruch bis auf ca. 7 - 8 Volt, dann gehts hoch auf bis zu 17V 
!!



Die Gleichstrommasse des Netzteils hab ich mit dem Gehäuse verbunden, da 
das Gehäuse des Netzteils gemessen mit der Gleichstrommasse verbunden 
ist.


Habe bereits versucht den zusätzlich eingeschobenen Computer (sitzt auf 
einer ALU platte, ebenfalls mit Masse verbunden) bereits vor dem 
einschieben mithilfe eines Kabels mit Krokoklemmen mit Masse zu 
verbinden. Kein Unterschied


Ebenfalls schon probiert via Klemmen das Gehäuse zusätzlich mit der Erde 
einer Steckdose zu verbinden. Hat auch nix gebracht.



Was zum henker kann das denn sein?

Grüße Tom

Autor: oszi40 (Gast)
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EIN schwächliches Netzteil ? So ganz trivial ist das meist nicht.

In richtigen Servern sind meist mehrere redundante Netzteile vorhanden.
Das hat auch den kleinen Vorteil, daß die Leistung auf breitere 
Schultern verteilt werden kann.

Autor: Tom (Gast)
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Hi,

daran liegt es denk ich nicht.

das Netzteil ist auf allen Schienen mehr als doppelt so stark als 
gebraucht.

Habe bereits 4 PCs unter Volllast damit betrieben.



Irgendwie sind das Einstrahlungen in die Masse oder sowas. Ich kenn mich 
damit leider garnicht aus. Wie kann denn die 12V spannung überhaupt auf 
17V kommen? Kann es sein, dass durch irgendeine Entladung die Masse 
"negativ" wird?

Durch das Problem rebootet der laufende Rechner beim einschieben des 
zweiten. Allerdings das auch nur wenn man richtig schön schnell 
einschiebt, ab und zu mal wenn man ihn rumträgt und das gehäuse berührt 
(^^).

Wichtig: Das Phänomen tritt auch auf, wenn ich den Rechner abschliesse 
und nur die Platte reinschiebe^^


Bin total ratlos.

Autor: oszi40 (Gast)
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Nur mal kurz:
Oft werden bei einfachen PC-Netzteilen alle Spannungen aus einem 
gemeinsamen Trafo entnommen und über ein paar rückgeführte 
Meßwiderstände geregelt.
Das Ganze ist ein fauler Kompromiß., der durch ungelichmäßige 
Belastungen schnell aus dem Gleichgewicht geraten kann.
z.B. http://pitts-electronics-home.de/electron/schplsnnt.htm

Da alle Spannungen auf einmal einbrechen wird wohl schon die Primärseite 
schwächlich sein und nach dem Einbruch fleißig nachregeln, wobei die 
17V-Spitze auf der 12V-Schiene entsteht?

Autor: 11833 (Gast)
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warum gibts du dir den ganzen stress?
warum nicht einfach für jeden pc ein eigenes netzteil?
soll das redundant sein? was ist wenn das netzteil ausfällt?
-staunend-

Autor: Tom (Gast)
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Hi nochmal,

das ganze läuft äußerst stabil auch mit 4 vollbelasteten PCs.


Das Problem tritt auch beim reinschieben einer leeren blechplatte auf!
Also sozusagen völlig ohne Last!

Irgendwie läd sich das beim reinschieben auf und entläd sich dann so, 
dass die Masse schwankt.



Normalerweise sind PC-Gehäuse doch auch mit der Gleichstrommasse 
verbunden oder?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Was mist (:-)) du denn eigentlich?
Dass jemand über dein Gehäuse den Potentialausgleich macht?
Funkenstrecke vom Polyester-Pulli?

Zeichne doch mal eine Skizze zum Messaufbau und wie die Signale wo 
aussehen...

Autor: oszi40 (Gast)
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4 PC und EIN Netzteil= Fehlkonstruktion im Sinne der Ausfallsicherheit!

Autor: Tom (Gast)
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Hallo nochmal,

wird immer schlimmer hier ^^

a) effekt
b) messaufbau


=========================
Effekt:

Ich lauf ein bisschen (wir haben hier antistatischen Boden, ich 
Gummisolen ;)) mit einem metallteil in der Hand herum und berühre damit 
dann das Gehäuse.

Oszi zeigt ca. 50ns lang die wahnsinnigsten Spitzen nach oben und unten, 
die ein stark abklingendes Verhalten zeigen
==========================


==========================
Messaufbau:

Masse von Oszi und Tastköpfen mit Netzteilmasse verbunden, ebenfalls mit 
Erde verbunden (über netzteil und mit einem [relativ dünnen Kabel] 
nochmals an die Steckdose])
==========================


Der schon laufende PC macht dann einfach 'nen reboot.


Scheint also so, als ob ich mich entlade. Gut wär natürlich wenn das 
über die Erde abfliessen könnte, was aber anscheinend nicht so ganz 
passiert und dann doch die Masse instabil macht.

Was macht man denn gegen solche Störungen?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Ich lauf ein bisschen (wir haben hier antistatischen Boden, ich
> Gummisolen ;)) mit einem metallteil in der Hand herum und berühre
> damit dann das Gehäuse.
> Oszi zeigt ca. 50ns lang die wahnsinnigsten Spitzen nach oben und
> unten, die ein stark abklingendes Verhalten zeigen
Normale elektrostatische Entladung. Davon darf sich ein Netzteil/eine 
Steuerung nicht aus dem Tritt bringen lassen.

> Was macht man denn gegen solche Störungen?
Ich würde jetzt gar nicht so sehr auf deine Massegeschichte tippen, als 
vielmehr einen hochohmigen Reset-Eingang oder Enable-Eingang (Netzteil).
Das könnte sich allerdings im Netzteil abspielen, dann solltest du mal 
ein anderes probieren.


Mein kleiner ESD-Lieblingstest für arme Leute, den ich gern mache ist:
1) Nimm ein defektes elektronisches Feuerzeug
2) disassembliere es, bis du den Piezo-Funken-Macher in der Hand hast
3) Schliesse das Gehäuse vom Funker an die Netzleitungs-Masse (PE)
4) Zünde den Funken irgendwo aufs Gehäuse (nicht in die Schaltung!!!)
Davon darf sich sauber verdrahtete Elektronik nicht aus dem Tritt 
bringen lassen.

Autor: ROFL (Gast)
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Hm, vielleicht könntest du deine Energie ja irgendwie therapeutisch 
nutzen.
Handauflegen oder so ;-)

Nimm mal das "Erdungskabel" weg. Ist nicht gesagt, dass deine Netzteile 
galvanisch getrennt sind.
Ausserdem gibt es sicherlich noch andere Verbindungen.
Netzwerkstrippen haben oft krasse Potentiale.
Zieh' mal alles von den Rechner ab was irgendwie nach "draussen" geht, 
ob der Effekt dann immer noch da ist.

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