Warum eine 5kV-Isolation?

Ich sehe da eine Isolation zwischen Leistungselektronik und uC (Der 
XE164). Verstehe dein Problem nicht?

Fabian L. schrieb:
> Verstehe nicht warum man eine Isolation braucht! Könnte man Sie nicht
> weglassen?

Ja, natürlich - sofern Sie das Gesamtsystem nicht erforderlich macht.
Wer das weiß bzw. festlegen muss? Ganz klar: Der "System Architect" - 
also vermutlich Du.

"Meine SPS ist im dem Moment kaputtgegangen, in dem ich den Stecker vom 
Datenkabel angeschlossen habe".
War jetzt Deine SPS z.B. statisch aufgeladen oder das Kabel?
Wer Schuld hat zahlt:-)

Steuerleitungen wie z.B. CAN gehen oft über mehrere Hallen und damit 
auch mehrere verschiedene Verteilungen. Was meist Du was dabei an 
Spannungsspitzen im System herumgeistern.

Schau Dir mal nur die einfachen Spezifikationen eines MAX232 an.

amateur schrieb:
> Steuerleitungen wie z.B. CAN gehen oft über mehrere Hallen und damit
> auch mehrere verschiedene Verteilungen. Was meist Du was dabei an
> Spannungsspitzen im System herumgeistern.

Zwischen zwei Werkshallen ist das Erdpotential auch nicht immer gleich, 
wenn der Schirm auf Erde liegt und man dann eine Verbindung herstellt 
...

Der Klassiker:

* Steuergerät auf Labortisch, versorgt über Netzteil. Netzteil und 
Oszilloskop hängen an der Laborleiste, die irgendwo im Keller geerdet 
ist.
* JTAG-Debugger hängt am PC, Masse an Gehäuse, der hängt am IT-Strom, 
dessen PE auch irgendwo im Keller geerdet ist.
* Debugger ist am Steuergerät angeschlossen.

Jezt klemmt jemand das Massekabel vom Oszi an die Schaltung, schliesst 
somit die ganz große Brummschleife, und plötzlich sind die USB-Ports 
defekt!


Schon wissen wir, warum eine galvanische Trennung sinnvoll ist.

>Zwischen zwei Werkshallen ist das Erdpotential auch nicht immer gleich,
>wenn der Schirm auf Erde liegt und man dann eine Verbindung herstellt

Mein Rekord lag bei 30V~ - in einem Krankenhaus. Angeblich soll’s da 
viel Erde geben.


>Schon wissen wir, warum eine galvanische Trennung sinnvoll ist.

Es kommt aber der Tag, an dem zwei galvanisch getrennte Geräte 
angeschlossen werden müssen. Hoppla - da war doch was mit Elektrostatik.

Das ist ein Entwicklungskit für Antriebe.
Jetzt kannst Du damit einen 30V-DC-Motorregler sein oder einen 400V 3~ 
AC Frequenzumrichter bauen.
Der Mikrocontroller liegt dann evtl. auf Zwischenkreispotential (bei 
einem FU also auf einem gefährlich hohen Potential) und es knallt, wenn 
Du das JTAG-Kabel ansteckst.
Oder transiente Überspannungen grillen den JTAG.

Nun hast Du ja den Motor ganz offensichtlich an gefährlichen Spannungen. 
Der Gatetreiber ist nicht isoliert gezeichnet, der ganze Rest bis zum uC 
auch nicht. Folglich kann bei einem Einfachfehler (oder bei einem Gerät 
mit Stecker bereits wenn Du den Stecker andersrum in die Dose tust) 
gefährliche Spannung gegen Erde an beliebiger Stelle auftreten. Irgenwo 
muss gegenüber der Nutzerschnittstelle also isoliert werden. Häufig ist 
es praktischer die Nutzerschnittstelle zu isolieren, da es meist wenige 
digitale Signale mit überschaubaren Timinganforderungen sind. Die 
Alternative sind uC auf der sicheren Seite der Isolation. Dann plagst Du 
dich mit Laufzeiten bei Gatetreibern die dir das PWM Verhältnis 
verzerren. Oder mit analog-analog Kopplern für Ströme, Spannungen, 
Temperaturen und alles was Du sonst noch messen willst (gibt’s von Avago 
oder TI) die dir im Zweifel mit begrenzter Bandbreite Messprobleme 
machen und über den Temperaturbereich in Sachen Genauigkeit auch mit 
Vorsicht zu geniessen sind.
Mir begegnet aus EMV Gründen allerdings immer wieder ein mehrfach 
isoliertes Modell. uC auf eigener Versorgungsebene, isoliert zu allem. 
Die mehrere 100MHz Störspektrum vom uC filtern sich an den 
Leistungsausgängen sonst zu schlecht, weil jedes EMV Filter für  z.B. 
50kW sehr grosse kapazitive Anteile in den Drosseln hat 
(Wicklungskapazität) so das die Filter nicht richtig wirken.

Mit ein bischen Erfahrung, ist das alles garnicht so schwer.

Grüssle
Hauspapa