Hallo, ich bin gerade dabei, im Zuge meiner Diplomarbeit zu überlegen, auf welche Art ich den SPI-Bus (Kommunikation DGND) vom Kondensator-Netzteil (Spannungsversorgung AGND) VDE-gerecht isoliere. Das Netzteil liefert mir jeweils 5V DC sowie über einen LDO jeweils 3,3V zur Versorgung meines µC und der restlichen Treiberbausteine für die Kommunikation. Ich habe schon an dieverse Methoden gedacht wie Optokoppler, iCoupler usw. Mein Problem ist eben, dass ich Bedenken habe den Neutralleiter der 230V-Wechselspannung einfach nur durchzuschleifen - also vom Netzteil bis hin zu dem µC und den restlichen ICs. Hat jemand einen Vorschlag wie man sich an diese Thematik erfolgreich rantasten kann? Bin für jede Hilfe dankbar.
Hallo Fabian, die Schutzklassen bringen mich nicht wirklich weiter, aber danke. Ich suche eher eine Antwort auf die Frage, ob ich den N-leiter (PhaseGND) bei der Versorgung aller ICs (AnalogGND) verwenden kann und ob ich diesen Ground auch bei der SPI-Kommunikaton (DigitalGND) werwenden kann oder ob es dabei Probleme gibt. Woraus dann ja demzufolge eine Isolierung der unterschiedlichen GNDs erfolgen müsste. Danke!
Bei SPI hat doch jedes Signal eine klar definierte Richtung, also Optokoppler einbauen und fertig? >Ich suche eher eine Antwort auf die Frage, ob ich den N-leiter > (PhaseGND) bei der Versorgung aller ICs (AnalogGND) verwenden kann und Skizzier mal genauer, was wo wie am Netz hängt. Und dran denken: Deutsche Schuko-Stecker kann man auch umgekehrt einstecken, da wird aus dem N ganz schnell die Phase...
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Hallo Ernst, ich versteh schon das Problem mit dem N-Leiter. Genau dies könnte ja zu dem Problem werden, wenn ich am Netzteil-Ausgang meinen ganzen Treiber und den µC anschließe, die N als Masse nutzen.
Also nach meinem dafürhalten ist das absolut Wumpe. VDE geht max. durch komplette Schutzisolierung. Ob nun AGND N DGND oder sonst was, der Fehlerfall Rückleiter (N) bzw. Erde? in der Zuleitung unterbrochen ist (unter einigen anderen) nicht abzusichern. Erdung ist meist auch nicht erlaubt (außer am Sternpunkt -Hausanschlußkasten-). "Needs a liitle work"
Ok, also kann ich alle Treiber, ICs, den µC bzw. deren Spannungsversorgungen an N als Bezugspotential legen? Wie sieht es aus mit dem Bus, dieser braucht doch auch ein Rückleitung!? Soweit ich weis, funktioniert der SPI-Bus doch mit einem Spannungspegel von 5V, oder? Der µC arbeitet an seiner integrierten SPI-Schnittstelle mit 3,3V. Somit wäre ja zusätzlich ein RS485-Treiber zur Pegelwandlung nötig? Im Blockschaltbild ist ja gut zu sehen, dass der µC das Relais schalten soll bzw. über den SPI-Bus unterschiedliche Parameter zum Master senden soll oder auch Abfragen/Befehle vom Master empfangen/verarbeiten soll. Die derzeitige Problematik liegt in der Struktur bzw. dem Aufbau des Bussystems, welche Bausteine ich da verwenden soll. Da später der Slave mit dem Master und umgedreht kommunizieren soll. Kann mir da jemand Ratschläge geben? Danke schon mal für Eure Hilfe. Mfg Silvio
Kommt darauf an wohin du die Daten sendest. Wenn alles auf der heißen Seite bleibt (z.B. innerhalb des Netzteils) kann N Bezugspotential auch für GND des Digitalteils sein. Wenn es eine kalte Seite gibt (z.B. Kontaktmöglichkeit mit Lebewesen) sind Schutzmaßnahmen nötig (z.B. galvanisch trennen).
Nachtrag: Wenn N Bezugspotential für GND ist dann braucht es EINEN Sternpunkt wo diese beiden Potentiale zusammengeführt werden. N als GND zu benutzen geht wohl schief da die Ströme den N an verschiedenen Stellen "anheben".
Ok, das gibt mir schon mal ein paar Klarheiten mehr. Danke! Was genau meinst Du mit anheben? Meinst Du damit, dass die Ströme des Analogen oder auch Digitalen GND das Potential von N merklich verändern können? Was die kalte Seite betrifft, kann ich nur soviel sagen, dass die komplette Schaltung in einem Schuko-Modul sitzt und somit nach aussen hin isoliert ist. Das Schuko-Modul (Slave) kommuniziert dann mittels eines Funkmoduls über die UART-Schnittstelle mit einer PoE-Schuko-Leiste (Master), die in einem Netzwerk hängt und sämtliche Parameter aller Slaves abfragt und diese auch steuert (An/Aus bei Bedingung XY)...
Anheben ist etwas ungenau ausgedrückt. Da die Leistung über N fließt fällt auch eine Wechselspannung ab. Diese ist Lastabhängig. Hinzu kommen Störungen von den möglichen Verbrauchern so das dein GND im 3-5V Bereich kein definiertes Potential mehr hat. Besser ist das separat zu führen, ob die irgendwo zusammenhängen ist dann zweitrangig. Das Isolationskonzept klingt gut.
Gut gut, mal schauen welche Möglichkeit ich verwenden werde um da ein klar definiertes Potential zu Verfügung zu bekommen. Nun bin ich gerade dabei mir Gedanken zu machen, welche Bausteine ich für den Aufbau des SPI-Busses brauche. Da es das 1.Mal ist, dass ich einen Kommunikationsbus hardware- wie auch softwareseitig aufbaue, tue ich mich noch ein wenig schwer. Ich habe mich bereits zum SPI-Bus belesen, jedoch ist mir lediglich klar wie er rein theoretisch funktioniert. Nur das Problem ist, dass ich nicht weis, welche Treiber-Bausteine (RS485 o.ä. ?) ich da benutzen soll?!
SPI ist per Design ein Chip to Chip Protokoll. Du brauchst keine Treiber damit die Bausteine kommunizieren. Das ganze ist nicht mehr als zwei Schieberegister die ihren Inhalt auf Kommando mit der Gegenstelle austauschen. Daher ist es auch sehr einfach galvanisch zu trennen. Ohne Grundlagen macht es wenig Sinn sich über Designs Gedanken zu machen, daher empfehle ich selbige anzulesen.
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