Hallo zusammen Ich benötige auf meinem Print unterschiedliche Potentiale und GNDs, weil ich teils an einem Hot-End messe und auf der anderen Seite ein Gehäuse und eine Kommunikationsschnittstelle habe etc... Frage: Was gibt es für sinnvolle und geeignete Massnahmen, um unterschiedliche (galvanisch getrennte) Potentiale gegeneinander zu schützen. Ich hätte gerne alle Spannungen beispielsweise mit 500V Varistoren oder Z-Dioden gegeneinander abgesichert. Gibt es da vielleicht intelligentere Lösungsansätze? Danke für jeden Tip!
Magneto Freak schrieb: > einem Hot-End messe ah ja > Was gibt es für sinnvolle und geeignete Massnahmen Optokoppler > Spannungen beispielsweise mit 500V Varistoren Willst du nun einen Überspannungsschutz oder eine galv. Trennung?
Magneto Freak schrieb: > Ich hätte > gerne alle Spannungen beispielsweise mit 500V Varistoren oder Z-Dioden > gegeneinander abgesichert. Wie gegeneinander? hast du ein gemeinsames Potential (Erde)? Dann begrenze die Spannungen gegen Erde. Aber allein Varistoren oder Z Dioden machen dich nicht glücklich. Da reichen bein genügend Strom einige ms und du hast einen Krater auf der Platine. Du musst zusätzlich dafür sorgen dass der Strom begrenzt wird, entweder entsprechend hochohmige Eingänge oder eine Sicherung deren Schmelzintegral deutlich niedriger ist als das der Varistoren. Wenn du die Potentiale nicht kennst und sie sehr hoch sein können wie wäre es dann mit 2 Platinen, die über Glasfaserkabel kommunizieren?
Magneto Freak schrieb: > Was gibt es für sinnvolle und geeignete Massnahmen, um unterschiedliche > (galvanisch getrennte) Potentiale gegeneinander zu schützen. Hallo! Das billigste, und in der Praxis häufigste Verfahren ist: ausreichende Luft- und Kriechstrecken.
Danke für die Tipps. Ja genau, ich möchte alle Potentiale maximal 500V gegen Erde (Gehäuse) absichern. Wir setzen bereits auf Y-Kondensatoren, doch dies scheint mir nicht zu genügen. Ich gehe nicht davon aus, dass ich leistungsstarke Überspannungen haben werde, daher die Idee mit den Varistoren/Dioden. Ich habe einfach ein wenig Angst, dass mit die Spannungen über die Zeit irgendwie davonlaufen könnten und ich ein Problem mit meiner Isolation und Optokopplern etc. kriegen werden. Kriechströme etc. helfen sicherlich, sind jedoch nicht deterministisch und da wir eine Zertifizierung für das Produkt anpeilen auch nicht unbedingt zielgerichtet/planbar... Leider habe ich in professionellen Geräten selten eine schlaue Lösung für dieses Problem entdeckt.
Magneto Freak schrieb: > Gibt es da vielleicht intelligentere Lösungsansätze? Du kannst dir mal Gasentladungsableiter anschauen. Die haben jedenfalls den Vorteil, dass sie im Normalbetrieb 1,5 pF und 10 GOhm haben und so gut wie nicht vorhanden sind. Da kommen Z-Dioden nicht mit und Varistoren schon garnicht. Georg
Georg schrieb: > Georg schrieb: >> Gasentladungsableiter > > z.B. http://en.tdk.eu/inf/100/ds/a81c90xx1380.pdf Da musst du aber auch beachten, dass die für hohe Stromstöße sind und dann mit deutlich niedrigerer Spannung weiterbrennen. Der von dir verlinkte hat z.B. nur 15V Brennspannung bei 1A. Also musst du da zwangsläufig eine Sicherung verbauen. Auch fangen die Dinger schon bei niedrigerer Spannung an zu glimmen. Magneto Freak schrieb: > Ich habe einfach ein > wenig Angst, dass mit die Spannungen über die Zeit irgendwie davonlaufen > könnten Wie das wenn sie alle ein definiertes Potential zur Erde haben? geht es eher um Überspannungs und Transientenschutz? Magneto Freak schrieb: > und da wir eine Zertifizierung für das Produkt anpeilen Da bin ich als Amateur raus, da sollen die Profis ran, hast du mal in den dse-faq gesucht?
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>weil ich teils an einem Hot-End messe...
So, und was soll das sein??
Kai Klaas schrieb: >>weil ich teils an einem Hot-End messe... > > So, und was soll das sein?? Ich muss Strom und Spannung am Ausgang messen. Da der Anwender mein Gerät (Eine Strom-/Spannungsquelle) beliebig anschliessen dürfen soll, muss ich beispielsweise den Strom/Spannung über den Shuntwiderstand/Spannungsteiler messen. Das Potential gegenüber Erde kann jedoch durchaus 200VDC und mehr sein. Daher der Begriff HotEnd. Am Ausgang ist eine volle H-Brücke und der Strom wird dazwischen gemessen. Dieser Shuntwiderstand ist somit einmal in der Nähe der Versorgungsspannung und einmal bei GND...
>Am Ausgang ist eine volle H-Brücke und der Strom wird dazwischen >gemessen. Dieser Shuntwiderstand ist somit einmal in der Nähe der >Versorgungsspannung und einmal bei GND... Ist GND der zu messenden Schaltung mit Erde verbunden?
Kai Klaas schrieb: > Ist GND der zu messenden Schaltung mit Erde verbunden? Hat er das nicht gerade geschrieben?! > Ich muss Strom und Spannung am Ausgang messen. Da der Anwender mein > Gerät (Eine Strom-/Spannungsquelle) beliebig anschliessen dürfen soll, >... Das Potential gegenüber Erde kann jedoch durchaus 200VDC und mehr sein. >...
>Hat er das nicht gerade geschrieben?!
Nein, hat er eben gerade nicht.
Magneto Freak schrieb: > Das Potential gegenüber Erde > kann jedoch durchaus 200VDC und mehr sein Das ist doch kein Problem, solange du Stromversorgung, Optokoppler usw. auf das "und mehr" auslegst. Schwierig wird es, wenn mit mehr als 2 oder 3 kV zu rechnen ist, aber wenn wir dich richtig verstehen ist das ausgeschlossen. Georg
Naja, da er auf 500V begrenzen will, müssen die ja irgendwo herkommen. Ist da ESD, Surge oder Burst im Spiel? Oder induktives Kick-Back durch Leitungsinduktivitäten? Mann, Jungs, gewöhnt euch doch mal endlich an, alle wichtigen Details freiwillig und am Anfang zu nennen, damit diese ewige Raterei und das nervige Nachfragen aufhört.
Kai Klaas schrieb: >>Hat er das nicht gerade geschrieben?! > > Nein, hat er eben gerade nicht. Wie schon mehrmals geschrieben, sollte mein Ausgang unabhängig von Gehäuse-GND sein, jedoch mit etwa 500V gegen Erde begrenzt werden. So kann ich sicherstellen, dass ich nirgends auf meiner Platine Durchschläge etc habe und auch alle Optokoppler die Isolationsspannung nicht überschreiten. Ich rechne mit mindestens folgenden Schaltungsteilen, welche galvanisch voneinander getrennt sein sollten: Eingangsbeschaltung Ethernet, USB etc... Leistungsendstufe Messschaltung für Strom/Spannung am Ausgang. Alle Schaltungsteile werden mit einer digitalen Schnittstelle versehen und ein FPGA, welcher wirklich am Gehäuse-GND angeschlossen werden kann, kommuniziert mit den genannten Blöcken. Kai Klaas schrieb: > Naja, da er auf 500V begrenzen will, müssen die ja irgendwo herkommen. > Ist da ESD, Surge oder Burst im Spiel? Oder induktives Kick-Back durch > Leitungsinduktivitäten? > > Mann, Jungs, gewöhnt euch doch mal endlich an, alle wichtigen Details > freiwillig und am Anfang zu nennen, damit diese ewige Raterei und das > nervige Nachfragen aufhört. Ich will einfach sicherstellen, dass meine galvanisch getrennten Spannungen nicht irgendwie davonlaufen. Ich denke das ganze geht am ehesten in Richtung ESD. Noch einer schrieb: > Und warum nicht ganz normal mit 500V Transzorbdioden? Das war ja anfänglich genau meine Idee. Die Frage war, ob es bessere Lösungen gibt, an welche ich nicht dachte.
> So kann ich sicherstellen, dass ich nirgends auf meiner Platine > Durchschläge etc habe und auch alle Optokoppler die Isolationsspannung > nicht überschreiten. Kannst du nicht... Wenn ich da mit nem 120000V Elektroschocker drangehe kann dein Schutz auch nicht mehr helfen. Auf dem Gerät muß halt draufstehen für welche Spannung es gemacht ist und den Entsprechenden Vorschriften genügen, diese beinhalten noch einen großen Aufschlag an Spannungsfestigkeit und Sicherheit. Wenn deine Optokoppler bis 5kV geprüft sind und du ab 500V es irgendwie begrenzen tust, dann ist es trotzdem nicht sicher bei 20kV. Du mußt halt "nur" den Vorschriften genügen. Da sollten TVS Dioden, Varistoren usw. benutzt werden. Bei deinem Gerät würde ich es mal mit Doppelter Isolation und Schutzklasse II versuchen eventuell noch Vergossen. http://de.wikipedia.org/wiki/Messkategorie IEC61010
>Wie schon mehrmals geschrieben, sollte mein Ausgang unabhängig von >Gehäuse-GND sein, jedoch mit etwa 500V gegen Erde begrenzt werden. So >kann ich sicherstellen, dass ich nirgends auf meiner Platine >Durchschläge etc habe und auch alle Optokoppler die Isolationsspannung >nicht überschreiten. Da du immer noch nicht gesagt hast, ob das Meßobjekt geerdet ist, und welche Maßnahmen zum Überspannungsschutz dort getroffen wurden, kann das Potential an deiner Meßschaltung theoretisch beliebig abhauen, zumindest über deine anvisierten 500V. Dann ist die Verwendung von Transzorbs oder Varistoren unsinnig, wenn du nicht gleichzeitig eine Strombegrenzung oder Thermosicherung hast. Da du auch nicht schreibst, ob Schutzimpedanzen von deiner Signalmasse zur Erde die Messung beeinflussen können, denn immerhin würdest du hier einen zusätzlichen Strompfad für den Meßstrom erzeugen, ist sogar fraglich ob überhaupt auch ein y-Cap verwendet werden kann. Also, erstmal abklären ob eine Streukapazität von der Signalmasse deiner Meßschaltung zur Erde die Messung verfälscht. Falls nicht, würde ich einen Y-Cap zwischen Signalmasse deiner Meßschaltung und Erde schalten, direkt am Stecker bei deinem Gerät. Dann hast du zumindest eine Chance den CE-Test zu bestehen. Für den Y-Cap ist eventuell eine Hochvoltausführung zu verwenden. Dazu solltest du erst mal abklären, welche Spannung dein Meßobjekt tatsächlich gegen Erde erzeugen kann. Gegen Weglaufen auf undefinierte Potentiale genügt ein einfacher hochohmiger Widerstand parallel zum Y-Cap. Nimm eine Ausführung die hochspannungsfest ist, also beispielsweise einen VR25-Typ. Natürlich mußt du die Stecker deiner Meßschaltung so ausführen, daß die Anschlüsse nicht berührbar sind, wenn das Meßobjekt angeschlossen ist. Dann würde ich die Meßschaltung mit einem Sicherheitstrafo in Schutzklasse II speisen, galvanisch getrennt von deiner restlichen Schaltung. Die Anbindung an deine restliche Schaltung würde ich optoelektronisch machen. Entweder mit hochbelastbaren Optokopplern oder gleich mit einer optischen Übertragungsstrecke, bei denen Sender und Empfänger weiter voneinander entfernt sind als in einem Optokoppler. Damit sinkt die Wahrscheinlichkeit eines Defekts deutlich. POF, so wie in TOSLINK, eignet sich prima dafür.
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gasentlader und Varistor (damit auch bei anliegender Dauerspannung die Gasentladung wieder erlischt) in serie gegen Erde.... Zündspannung und Ableitvermögen entsprechend auswählen.
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