Hallo, ich habe ein Entwicklerboard von Nuvoton, welches über USB seine Versorgungsspannung bezieht, also ca. 3V. Jetzt möchte ich Verbraucher anschließen, die mehr Spannung benötigen, z.B. 5V oder 12V. Nach langem Suchen kam hier im Forum öfter der Vorschlag ein externes Netzteil zu verwenden und die Massen miteinander zu verbinden. Leider habe ich noch keine Erklärung gefunden, wieso die Massen verbunden werden können. Welches Prinzip steckt dahinter? Geht das mit jedem Netzteil? Nachdem es ja (mir nicht ganz klare) Besonderheiten bei z.B. Computernetzteilen in Bezug auf Schutzleiter oder Masseschleifen gibt, bin ich mir da nicht ganz sicher. Ich würde ein externes Steckernetzteil für die 5V bzw. 12V verwenden. Wenn ich die Massen verbinde, behalten beide Spannungsquellen (Computer/USB und Steckernetzteil) trotzdem ihre ursprünglichen Potentialdifferenzen, aber jetzt bezogen auf die gleiche Masse? Wieso? Welche Risiken gibt es dabei? Konzepte wie Pegelwandler sind mir bekannt, aber es geht mir eher um die physikalischen Grundsätze. Ich will im Endeffekt den Mikrocontroller nur zum Senden/Emfpangen von Steuersignalen verwenden und leistungsstärkere, externe Stromkreise, die durch Transistoren an/aus geschaltet werden, zum Betreiben von Verbrauchern (Lampen, Relais, LEDs,...) verwenden. (Naja wo wie es halt gedacht ist ;) Erklärungen oder zumindest Hinweise in die richtige Richtung wären super! Ich steh auf dem Schlauch :)
Freddy schrieb: > Leider habe ich noch keine Erklärung gefunden, wieso die Massen > verbunden werden können. Die Netzteile besitzen eine galvanische Trennung zwischen dem Ausgangssignal und dem 230V-Netz. Sonst könnte es dir passieren, dass du, je nach dem, wie der Stecker in der 230V Steckdose steckt, am Ausgang gegenüber zB. der Heizung eine ungesunde Spannung von 230VAC hast. Die Frage kann als nur lauten, wieso die Massen verbunden werden müssen. Ist das deine eigentliche Frage?
Wenn du die Massen nicht verbindest, kann leicht eine Potentialdifferenz zwischen den Massen entstehen. Dann stimmen saemtliche Pegel zwischen den Schaltungen nicht und du faengst dir mindestens einen Haufen Probleme ein, schlimmstenfalls geht was kaputt. Wenn du sie verbindest, sind +5V in einer Schaltung auch +5V bezogen auf Ground der anderen Schaltung :)
Du kannst eine komplette Trennunng zwischen Steuer- und Leistungskreis erzielen, wenn du mit Optokopplern arbeitest. Die Optokoppler verhalten sich auf der Steuerseite (MC) wie eine LED. Damit verhinderst du jegliche Masseprobleme. Optokoppler eigenen sich nicht für alle Anwendungen ( wenn du z.B. analoge Signale übertragen willst ), sind für Relais und andere Schalter aber gut geeignet. Auf der Leistungsseite wird noch eine Verstärkerstufe bennötigt, wenn du z.B. per Optokoppler ein Relais schalten willst. Es gibt auch Optokoppler, die direkt einen Triac ansteuern können, um z.B. 230 Volt Kreise zu schalten.
Hallo, vielen Dank für eure Antworten, jetzt bin ich schonmal etwas schlauer. @T.A.E: "Die Frage kann als nur lauten, wieso die Massen verbunden werden müssen. Ist das deine eigentliche Frage?" Nein, eigentlich eher wieso ich das machen "kann". Wie David geschrieben hat: "Wenn du die Massen nicht verbindest, kann leicht eine Potentialdifferenz zwischen den Massen entstehen." So in etwa habe ich mir das schon gedacht. Aber jetzt ist mir folgendes nicht klar: Eine Spannungsquelle (z.B. Netzteil) generiert eine Potentialdifferenz von z.B. 12V. Ein anderer Stromkreis (z.B. USB) hat eine Potentialdifferenz von 3V. Die Potentiale stehen ja zunächst (mit getrennter Masse) nicht in Bezug zueinander bzw. haben die Massen eine Potentialdifferenz untereinander. Jetzt wird durch Verbinden der Massen deren Potentialdifferenz ausgeglichen (= auf 0 gesetzt). Da die Spannungsquellen eine bestimmte Potentialdifferenz erzeugen behalten beide Spannungsquellen ihre Potentialdifferenz, aber nun bezogen auf die gemeinsame Masse. Ist das so korrekt? (Ich nehme mal ja an, da "Wenn du sie verbindest, sind +5V in einer Schaltung auch +5V bezogen auf Ground der anderen Schaltung :)") Aber wieso? Weil Potentialdifferenzen nur eine relative Größe zwischen zwei Potentialen darstellen und die Potentiale an sich keinen absoluten Bezugspunkt haben? Es geht mir um die physikalische, theoretische Grundlage (die ich anscheinend noch nicht ganz kapiert habe, vielleicht stell ich mich zu doof an ;). Und mal andersherum gefragt: Wann gibt es Probleme bei der Zusammenschaltung von Massen? Ich habe da etwas in Bezug auf Analog-Digital-Stromkreise gelesen, aber bisher noch keine (mir ausreichende) Erklärung gefunden. (Hinweise auf die dahinterstehende Theorie oder Schlagworte wären auch sehr hilfreich.) @Matthias: Danke für die Erklärung zu den Optokopplern. Ich habe mir das mal angeschaut, aber wann bzw. wie oft werden Optokoppler im Gegensatz zu Transistoren eingesetzt? Ein Transistor ist billig verglichen mit einem Optokoppler und verbraucht weniger Platz. Ist es üblich auch kleinere Lasten wie z.B. ein paar LEDs mit Optokopplern anzusteuern? Für komplexere oder leistungsstärkere Schaltungen sehe ich einen Vorteil der Optokoppler.
Hallo, kommt ja immer wieder, diese Frage... Du hast Entwicklerboard und "Leistungsbaugruppe" an verschiedenen Stromversorgungen. Zeichne Dir die Stromkreise für die Baugruppe Entwicklerboard, die Leistungsbaugruppe und den Ansteuerkreis, der beide verbindet, auf. Auf welchem Weg soll der Steuerstromkreis geschlossen werden, wenn die GNDs der Spannungsquellen nicht verbunden sind??? Gruß aus Berlin Michael
Hallo, danke für eure Beiträge, ich bin das nochmal durchgegangen und habe es nun verstanden. Grüße, Fred
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