Verständnisfrage "Floating Ground"

Kann es sein, dass die mit GND eigentlich PE meinen?

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Deine Betriebsspannung hängt beidseitig in der Luft ( ähnlich wie bei 
einer in der Hand gehaltenen Batterie); dieser Zustand heißt "schweben, 
schwimmen" oder auch "floaten". Insofern hast du eine "floatende" 
Spannung, d.h., eine ohne "ground-"Bezug.
Ein floating ground ist eigentlich etwas anders definiert, z.B. wenn du 
auf einer Leiterplatte eine Versorgungsspannung hast, die "gnd-" Bezug 
aufweist ( also am Gehäuse/ PE kontaktiert ), und dann über einen 
DC-DC-Wandler eine Betriebsspannung für z.B. einen abgesetzten Sensor 
erzeugst, dessen "-"-Potential zwar mit seiner eigenen Massefläche, aber 
nicht mit dem restlichen Bezugspoteitial ( "ground" ) verbunden ist.

Sascho schrieb:
> Warum ist das so schwer das Netzteil beim Namen zu nennen und/oder einen
> Link zu posten.
Es gibt tausende Netzteile mit der dargestellten Anschlußbelegung, so 
daß der Name Schall und Rauch ist. OK?

Ich würde mal sagen, dass man beim normalen Basteln alles schön floatend 
lässt, d.h. weder NT-Minus noch NT-Plus auf die Erde/PE setzt. Alles 
andere kann komische bis gefährliche Effekte beim unbedachten Frickeln 
nach sich ziehen ;)

Sascho schrieb:
> was wirklich in der Anleitung zu seinem Netzteil
> steht und wie er das richtig verstehen kann

In der Anleitung steht ( so wie zitiert), daß ohne Verbindung einer der 
beiden spannungsführenden Klemmen ("*", "-" ) zum PE ("Masse", "Erde", 
"ground") ein sog. floatender ground entsteht. Mein Vergleich war der 
einer in der Hand gehaltenen Batterie, die gleichermaßen keinen Bezug 
zur Umgebung ("Masse", "Erde", "ground") aufweist.
Worauf ich in der Tat nicht explizit einging, war die Vermutung, daß 
dieser floatende ground "zwischen plus und minus" schwebt; das ist in 
der
Tat nicht der Fall.
Wenn eine positive und eine negative Betriebsspannung für den Betrieb 
eines Operationsverstärkers benötigt wird, braucht man 2 
Spannungsquellen, die in Reihe geschaltet werden, also plus der einen an 
minus der anderen. Dieser Verbindungspunkt wird dann der ground-Anschluß 
des OPV, die von diesem Punkt aus gemessene positive Spannung wird an 
den UB+-Anschluß gelegt, die negative Spannung wird an den UB- -Anschluß 
gelegt.
Von + nach - mißt man dann die Summe der beiden Teilspannungen.
Ein relativ einfacher Vergleich: Du stehst in der 1. Etage eines Hauses 
und mißt 3 m nach unten und 3 m nach oben. Die Gesamthöhe ist dann 6 m, 
aber ( vom Referenzpunkt aus )zusammengesetzt aus 3 m nach unten ("-") 
und 3 m nach oben ("+").

Wenn ich mich richtig erinnere, steht das bei den 
MeanWell-Schaltnetzteil so im Datenblatt.

Der Vorteil der floatenden Betriebsspannung besteht darin, daß dein 
Gerät keinerlei Beziehung ( Verbindung ) zur "Umgebung" hat; eine leider 
häufig auftretende Problematik ist die von Potentialdifferenzen auf den 
Schutzleitern in unterschiedlichen Etagen. Verbindest du z.B. ein 
schutzgeerdetes Gerät in der 1. Etage mit einem ebensolchen in der 
vierten über eine geschirmte Datenleitung, können über diesen Schirm 
Ausgleichströme in der Größenordnung von einigen 10 Ampere fließen ( mit 
entsprechend katastrophalem thermischen Ende...). Das ist z.B. einer der 
Gründe, aus denen Kabelschirme nur einseitig ( also nur an einem Gerät ) 
aufgelegt werden sollen, was natürlich unsinnig ist, weil dann die 
Schirmwirkung beeinträchtigt wird. Ein Schirm sollte somit nur dann 
beidseitig aufgelegt werden, wenn das "andere" Gerät "floatet".
Der Vorteil eines ground-Bezugs besteht darin, daß - bei Geräten der 
Schutzklasse 1 - der PE mit seiner Schutzfunktion wirksam werden kann. 
Bei Industrieanlagen empfehle ich auch eine weitreichende Erdung aller 
Geräte ( mit gewissen, dann besonders begründeten Ausnahmen, die hier 
aber irrelevant sind ), um hochfrequente Potentialunterschiede zu 
vermeiden ( weil die sich sonst möglicherweise störend über Daten- oder 
Sensorleitungen ausgleichen...).
Für Bastelanwendungen reicht normalerweise der floatende Betrieb.

new-bee schrieb:

> Eine Sache ist mir aber irgendwie dennoch nicht ganz klar:
> Eine Spannung ist ja schlicht eine Potentialdifferenz zwischen zwei
> Punkten. Dann macht es aber doch keinen Unterschied, ob diese zwischen
> den Klemmen + und - (wie bei floating GND beschrieben), oder zwischen +
> und GND- liegt, oder?

Richtig. Für die Ausgangsspannung deines Netzteils ist es vollkommen 
egal, ob die eine Verbindung zur GND-Klemme hat oder nicht.

Vielleicht kommt ein Teil deiner Verwirrung daher, daß der Begriff 
"Ground" oder "GND" mehrere Bedeutungen hat. An deinem Netzteil bedeutet 
GND "Erde" bzw. "Schutzerde" bzw. "das Potential des Schutzleiters". Es 
besteht schlicht eine direkte Verbindung vom Schutzleiter-Anschluß des 
Netzkabels zum Gehäuse und zur GND-Buchse. Der Rest des Netzteils ist 
davon erst mal isoliert, aber du kannst wenn du willst, eine Verbindung 
mit GND extern herstellen.

Andererseits bezeichnet man in elektronischen Schaltungen aber auch das 
gemeinsame Bezugspotential aller Spannungen als GND. Vollkommen 
unabhängig davon, ob dieser Punkt mit dem Schutzleiter verbunden ist 
oder nicht (meist ist er es nicht). Wenn du also eine Schaltung hast, 
die Versorgungsanschlüsse "GND" und "+12V" hat, dann gehören die an die 
(-) bzw. (+) Klemme deines Netzteils. Die GND-Klemme des Netzteils hat 
trotz gleicher Bezeichnung nichts mit dem GND-Anschluß der Schaltung 
zu tun.

> Anders gefragt; was ist der Vorteil von einer schwebenden Spannung
> gegenüber einer Spannung, die GND-Bezug hat?

Ich würde im Gegenteil fragen, was der Vorteil daran sein soll, die 
Ausgangsspannung eines (Labor)netzteils mit dem Schutzleiterpotential zu 
verbinden.

Stell dir einfach noch mal obige Situation einer Schaltung vor, die 12V 
Versorgung aus deinem Netzteil bekommt. An der Schaltung ist nun ein 
Temperaturfühler, der an den Heizkörper kommen soll. Der Heizkörper ist 
aber (genauso wie Wasserleitungen) irgendwo im Haus mit dem Schutzleiter 
verbunden.

Wenn der Sensor nun in elektrischen Kontakt zum Heizkörper kommt, wird 
irgendein Punkt der Schaltung dadurch auf Schutzleiterpotential gezogen. 
Das kann die GND- oder die 12V-Schiene sein oder auch irgendein Punkt 
innnerhalb der Schaltung, sagen wir mal eine Referenzspannung von +5V 
(gegenüber GND).

Wenn deine 12V jetzt auch eine Verbindung zum Schutzleiter haben, baust 
du so einen veritablen Kurzschluß. Die Folgen können harmlos sein, aber 
genausogut kannst du die 12V deines Netzteils so kurzschließen oder die 
Referenzspannung in der Schaltung zerschießen.


XL