Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik mehrere Netzteile und Verpolung


von Steffen (Gast)


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Angenommen, ich habe zwei Schaltungen (eine 5V-µC-Logikschaltung und 
einen 24V-Leistungsteil) mit jeweils einem eigenen AC/DC-Netzteil dafür. 
Diese beiden Schaltungen sind über GND miteinander verbunden 
("gemeinsames Minus").

Was würde passieren, wenn nun eines der beiden Netzteile verpolt 
(DC-Plus und Minus vertauscht) angeschlossen wird ? Kann da ein Strom 
fliessen vom Plus des einen Netzteiles zum Minus des anderen Netzteiles?

Eigentlich kann ein Strom ja nur fließen, wenn Kreis auch geschlossen 
ist. Und die beiden Netzteile hängen in dem Fall auf der DC-Seite ja nur 
über einen Anschluß (wenn auch über Kreuz) zusammen und nicht über 
beide. Aber ist es wirklich nicht möglich, dass der Strom vom Plus des 
einen über das GND des anderen Netzteiles abfließt ? Oder eine 
Überspannung auftritt, weil im 5V-Teil auf einmal die +24V anstelle des 
zweiten GNDs anliegen?

Auf der AC-Eingangsseite könnten die Netzteile ja auch zusammen hängen 
(z.B. beide auf einem 230V-Mehrfachverteiler) und ich habe einfach das 
Verständnisproblem, wie aus etwas Gemeinsamen (gleicher AC-Eingang) 
zweiwas Verschiedenes (zwei unterschiedliche Grounds) entstehen kann :(

von Dietrich L. (dietrichl)


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Nein, da fließt kein Strom und es kann auch nichts passieren.

Diese Beschaltung würdest Du ja auch machen, wenn Du
+24V und -5V oder +5V und -24V bräuchtest.

Was die damit (falsch) versorgte Schaltung allerdings macht, ist eine 
ganz andere Frage ...

Gruß Dietrich

von Jens G. (jensig)


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Wenn da irgendwo eine Diodenstrecke zw. 5V und 24V liegt, die 
normalerweise bei 24V>5V nicht leitet, und Du polst z.B. 24V um (also 
nun -24V), dann hängen die beiden Spannungen plötzlich zusammen. Es 
kommt also, wie fast immer, auf den konkreten Fall an ...
Es könnte also sein, wenn die -24V stärker als die 5V sind, daß die 5V 
ins negative gezogen wird (sofern die Diodenstrecke den Ausgleichstrom 
das aushält), und damit den gesamten 5V-Teil runiniert.

: Bearbeitet durch User
von Regel (Gast)


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Zeichne einen Stromlaufplan welcher zu Deiener Prosa passt, mache einen 
Umlauf nach Kirchhoff, dann siehst Du sofort ob und wo welche Ströme 
fliessen.

(Es raucht)

von Steffen (Gast)


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Danke erstmal für Eure Antworten !

Dietrich L. schrieb:
> Nein, da fließt kein Strom und es kann auch nichts passieren.
>
> Was die damit (falsch) versorgte Schaltung allerdings macht, ist eine
> ganz andere Frage ...
>

Das durch die Verpolung in der betreffenden Schaltung u.U. was zerstört 
werden kann, ist klar. Aber trotzdem gut der Hinweis, denn bei der 
Verpolung können ja die beiden Fälle auftreten, dass entweder

a) der Stromkreis durch eine Schutzmaßnahme (z.B. Diode) oder durch 
Bauteil-Zerstörung nicht geschlossen ist und somit dann kein Strom mehr 
fließt

oder b) der verpolte Stromkreis trotzdem geschlossen bleibt und Strom 
fließt

Und beide Fälle hätten keinerlei Auswirkung auf die andere Schaltung, da 
jedes Plus immer ganz genau sein eigenes Minus benötigt, richtig ?

D.h. wenn man z.B. Signalleitungen galvanisch trennt, dann aus anderen 
Gründen (wie Vermeidung von Brummschleifen) und nicht etwa, weil man 
sich so vor Spannungen und Strömen auf der GND-Leitung schützt, die 
durch einen verpolten Teilnehmer eingespeist werden könnten ?

von Steffen (Gast)


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Regel schrieb:
> Zeichne einen Stromlaufplan welcher zu Deiener Prosa passt, mache
> einen
> Umlauf nach Kirchhoff, dann siehst Du sofort ob und wo welche Ströme
> fliessen.
>

Ich habe eher ein allgemeines Verständnisproblem gehabt und kein 
konkretes ;) Bei komplexeren Schaltungen, die vielleicht außer einem 
gemeinsamen Ground auch noch zusätzlich woanders verbunden sein könnten, 
kann ich auch keine einfache ja/nein Antwort erwarten - das ist mir 
klar.

Jens G. schrieb:
> Wenn da irgendwo eine Diodenstrecke zw. 5V und 24V liegt, die
> normalerweise bei 24V>5V nicht leitet, und Du polst z.B. 24V um (also
> nun -24V), dann hängen die beiden Spannungen plötzlich zusammen. Es
> kommt also, wie fast immer, auf den konkreten Fall an ...
> Es könnte also sein, wenn die -24V stärker als die 5V sind, daß die 5V
> ins negative gezogen wird (sofern die Diodenstrecke den Ausgleichstrom
> das aushält), und damit den gesamten 5V-Teil runiniert.

Das ist natütrlich auch interessant, aber das fällt mir schwer zu 
verstehen. Das Problem wäre also in dem Fall eine durch die Verpolung 
anliegende Spannung (weil sich ja die Richtung geändert hat und die 
Diode jetzt leitet) und nicht etwa weil ein Strom von Schaltung A nach B 
fliesst, richtig ? Dann müssten die Schaltungen aber auch so verbunden 
sein, dass beide Pole (nicht nur einer) des 24V-Teils auf irgendeine 
Weise mit dem 5V-Teil zusammen hängen. Weil die Spannung braucht ja zum 
Plus auch das passende Minus (und nicht ein anderes), um überhaupt 
anzuliegen.

Denke ich mir jetzt zumindest mal so, hoffentlich stimmts auch ;)

von Regel (Gast)


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Steffen schrieb:
> Ich habe eher ein allgemeines Verständnisproblem gehabt und kein
> konkretes

Ja dann zeichne halt "allgemeines" Schaltbild.
Was für ein Palaver...

von Jens G. (jensig)


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>Das Problem wäre also in dem Fall eine durch die Verpolung
>anliegende Spannung (weil sich ja die Richtung geändert hat und die
>Diode jetzt leitet) und nicht etwa weil ein Strom von Schaltung A nach B
>fliesst, richtig ? Dann müssten die Schaltungen aber auch so verbunden

Wenn eine Diode leitet, dann fließt auch ein Strom. Und wenn -24V im 5V 
ankommen, dann kann man davon ausgehen, daß die Teile dort nicht ihre 
Beine ruhighalten, sondern vermutlich ganz überrascht ihre parasitären 
Dioden öffnen, Elkos ebenfalls auf Grund der falschen Polung, und 
generell alles, was sonst nur eine 5V-feste Isolation hat, durchschlägt, 
und dann auch da Strom fließt.

Beispiel: einfacher npn-Transistor am µC-Ausgang, der ein Relais im 
24V-Stromkreis treibt. Wenn dort statt 24V -24V angelegt wird, wird die 
BC-Strecke des Transistors leitend, und damit pfeifen die -24V von C 
über B und den (evtl. recht niederohmigen) Basisvorwiderstand in den 
µC-Ausgang. Wenn der µC-Ausgang und dessen Schutzdioden etwas 
schwächlich ausgelegt sind, dann wars das für zumindest diesen Ausgang 
(und vermutlich auch den Rest, da sich intern etliche parasitäre Dioden 
leitend engagieren).

: Bearbeitet durch User
von Steffen (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Beispiel: einfacher npn-Transistor am µC-Ausgang, der ein Relais im
> 24V-Stromkreis treibt. Wenn dort statt 24V -24V angelegt wird, wird die
> BC-Strecke des Transistors leitend, und damit pfeifen die -24V von C
> über B und den (evtl. recht niederohmigen) Basisvorwiderstand in den
> µC-Ausgang.

Ok, das ist ein gutes Beispiel. Die Diode im Transistor sitzt aber 
dachte ich immer zwischen B und E, d.h. die -24V müssten über BE kommen 
und nicht BC ? Am E würden ja normalerweise die beiden GNDs anliegen und 
bei einer Verpolung auf der 24V-Seite wäre an E weiterhin das GND der 
5V-Schaltung sowie jetzt neu die +24V.

Ich bin mir trotzdem nicht sicher, ob das wirklich passieren kann, denn 
es gibt ja in dem Fall kein gemeinsames Minus mehr. Und das bräuchte es 
doch eigentlich, denn der 24V-Strom müsste doch über die Basis und den 
µC-Pin irgendwohin abfließen. Das dazu passende 24V-GND (was ja ohne die 
Verpolung +24V wären) ist aber im 5V-Teil natürlich nicht angeschlossen.

von Jens G. (jensig)


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>Ok, das ist ein gutes Beispiel. Die Diode im Transistor sitzt aber
>dachte ich immer zwischen B und E, d.h. die -24V müssten über BE kommen
>und nicht BC ? Am E würden ja normalerweise die beiden GNDs anliegen und

Seit wann das? In meinen Transistoren sitzen zwei Dioden: BE und BC ...

Und wo ist jetzt Dein ehemaliges gnd von den 24V? Sicherlich am C, wemnn 
wir von Verpolung reden.

>Ich bin mir trotzdem nicht sicher, ob das wirklich passieren kann, denn
>es gibt ja in dem Fall kein gemeinsames Minus mehr. Und das bräuchte es
>doch eigentlich, denn der 24V-Strom müsste doch über die Basis und den
>µC-Pin irgendwohin abfließen. Das dazu passende 24V-GND (was ja ohne die
>Verpolung +24V wären) ist aber im 5V-Teil natürlich nicht angeschlossen.

Wenn das 24V-GND nicht angeschlossen ist, dann hat das mit Verpolung 
nichts zu tun. Irgendwas einseitig/einpolig anschließßen kann man immer 
und überall ohne Rauchzeichen.
Wirkliche Verpolung ist nur dann komplett, wenn der Stromkreis komplett 
ist, und das ist in deinem Gedankenspiel bei den 24V nicht der Fall, 
wenn der eine Anschluß offenbleibt

von SonicHazard (Gast)


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Du solltest Prüfen ob die verwendeten Netzteile eine Galvanische 
Trennung zum Erdpotential haben. Bei Steckernetzteilen mit Eurostecker 
ist das Prinzipbedingt der Fall. Bei Schaltnetzteilen mit Schukostecker 
kann der Minus durchaus auf Erdpotential gelegt sein. Wenn das bei 
beiden Netzteilen der Fall ist führt eine Verpolung zum Kurzschluss!

von Steffen (Gast)


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@ Jens G. und SonicHazard :
Ich danke Euch für Eure Hilfe und sehe nun klar ;)

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