Hallo zusammen,
Irgendwie steh ich auf dem Schlauch ...
Wenn ich eine Schaltung habe, bei der alles an einer gemeinsamen
Stromversorgung hängt, warum muss ich dann galvanisch trennen?
Es geht darum eine Batteriespannung von ca. 80V mit einem FET über einen
uC zu schalten. Momentan sieht das so aus, dass es einen DCDC von 80V
auf 3,3V gibt für den uC und einen zweiten DCDC von 80V auf 12V zum
Durchschalten des FET. Der uC kann die 12V über einen Optokoppler
schalten und damit galvanisch getrennt über den FET die 80V schalten.
Warum macht es in so einem Fall Sinn uC und FET galvanisch zu trennen,
wo doch eh Beide an der selben Stromversorgung hängen?
Vielen Dank fürs Lesen und eure Antworten!
FunkyMouse schrieb:> galvanisch zu trennen
Im Angesicht der Schaltung... Projiziert meine Glaskugel:
Diese OKs sollen den µC vor den +12V schützen. Nicht galvanisch
trennen.
Hi,
1. Wer sagt das es muss?
2. Haben die DC/DC Wandler überhaupt eine galvanische Trennung? Wenn
nein: Dann hast sowieso auch mit Optokoppler keine Trennung.
Gruß
Matze
Hallo Teo,
vielen Dank für Deine Antwort.
Ich würde den 12V DCDC gerne los werden und einen Logic-Level-FET
verwenden um die 80V direkt mit dem uC zu schalten ... dann hätte ich
keine 12V mehr vor denen ich meinen uC schützen muss.
Macht es generell überhaupt Sinn zwei schaltungsteile innerhalb einer
batterieversorgten Schaltung galvanisch voneinander zu trennen?
@ FunkyMouse (Gast)
>Wenn ich eine Schaltung habe, bei der alles an einer gemeinsamen>Stromversorgung hängt, warum muss ich dann galvanisch trennen?
Wer sagt das?
>Es geht darum eine Batteriespannung von ca. 80V mit einem FET über einen>uC zu schalten. Momentan sieht das so aus, dass es einen DCDC von 80V>auf 3,3V gibt für den uC und einen zweiten DCDC von 80V auf 12V zum>Durchschalten des FET. Der uC kann die 12V über einen Optokoppler>schalten und damit galvanisch getrennt über den FET die 80V schalten.
Man braucht auch hier nicht zwingend eine galvanische Trennung, wohl
aber einen Pegelwandler zur Ansteuerung des FETs auf 80V Potential.
>Warum macht es in so einem Fall Sinn uC und FET galvanisch zu trennen,>wo doch eh Beide an der selben Stromversorgung hängen?
Das ist ein von vielen Möglichkeiten.
FunkyMouse schrieb:> Macht es generell überhaupt Sinn zwei schaltungsteile innerhalb einer> batterieversorgten Schaltung galvanisch voneinander zu trennen?
Ohne Schaltplan und Beschreibung was das "Ding" überhaupt machen soll
gibt es hierzu drei Antworten:
1. Ja
2. Nein
3. Vielleicht
Gruß
Matze
M. P. schrieb:> 1. Wer sagt das es muss?
Niemand, aber bisher ist es so realisiert.
> 2. Haben die DC/DC Wandler überhaupt eine galvanische Trennung?
Ja
Falk B. schrieb:> Man braucht auch hier nicht zwingend eine galvanische Trennung, wohl> aber einen Pegelwandler zur Ansteuerung des FETs auf 80V Potential.
Kann ich nicht die Massen von 3,3V vom uC und 80V Batteriespannung
zusammenlegen?
FunkyMouse schrieb:> Kann ich nicht die Massen von 3,3V vom uC und 80V Batteriespannung> zusammenlegen?
Das hängt von allen möglichen Anforderungen ab. Die Antwort lautet also:
ja, vielleicht, nein.
Es ist grundsätzlich kein Problem, die Schaltungsmassen
zusammenzuschalten, es sei denn, dass darüber Ausgleichsströme fließen
können. Ebenso mag es EMV-Gründe geben, die gegen eine Verbindung
sprechen. Oder vielleicht auch elektromechanische Gründe, weil beim
Stecken oder Lösen von Steckverbindern nicht sichergestellt werden kann,
dass die Kontakte in bestimmter Reihenfolge verbunden oder getrennt
werden.
Offenbar bist Du aber nicht bereit, hier ALLE relevanten Informationen
auf einen Schlag zu liefern, sondern lieber immer nur möglichst dünne
Salamischeiben. Das senkt ganz beträchtlich die Bereitschaft und
Möglichkeit, Deine Frage zu beantworten.
Andreas S. schrieb:> Offenbar bist Du aber nicht bereit, hier ALLE relevanten Informationen> auf einen Schlag zu liefern, sondern lieber immer nur möglichst dünne> Salamischeiben. Das senkt ganz beträchtlich die Bereitschaft und> Möglichkeit, Deine Frage zu beantworten.
Wenn ich das so lese, mag ich fast denken du unterstellst mir eine böse
Absicht. Das ist natürlich nicht der Fall!
Ich kenn mich nicht perfekt aus mit allem, sonst würde ich hier ja nicht
fragen ... Ich habe das in meine Frage verpackt, von dem ich dachte es
sei relevant für die Beantwortung. Falls was fehlte, war das natürlich
nicht extra so gemacht.
>Es ist grundsätzlich kein Problem, die Schaltungsmassen>zusammenzuschalten, es sei denn, dass darüber Ausgleichsströme fließen>können.
Wie kann ich herausfinden, ob das so ist?
>Ebenso mag es EMV-Gründe geben, die gegen eine Verbindung>sprechen.
Was könnten das für Gründe sein?
>Oder vielleicht auch elektromechanische Gründe, weil beim>Stecken oder Lösen von Steckverbindern nicht sichergestellt werden kann,>dass die Kontakte in bestimmter Reihenfolge verbunden oder getrennt>werden.
Die einzige Steckverbindung, die im Betrieb verwendet wird, ist der
Anschluss an die Ladestation, wenn die Batterie leer ist.
Nun ja, man muss sich halt entscheiden, ob man GND (low side) oder V+
(80V, high side) schalten will. Der Vorteil des Schaltens von GND ist
die einfache Ansteuerung des MOSFETs auf dem gemeinsamen GND-Potential.
Der Nachteil ist, daß die Last fest an V+ hängt und Masse geschaltet
wird. Das gibt bei einigen verbrauchern Probleme.
Wenn man V+ schaltet, hat der Verbraucher eine gemeinsame Masse mit der
Steuerung, was bisweilen vorteilhaft und nötig ist. Der Nachteil ist der
höhere Aufwand bei der Ansteuerung des MOSFETs auf dem V+ Potential.
Soll das vielleicht ein N-Kanal als High-Side-Schalter sein? Dann darfst
du mal angestrengt darüber nachdenken, welche Spannungen man addieren
darf (und ob das etwas damit zu tun hat, welches Bezugspotenzial sie
haben). Ich rate dir dazu, deine Lösung mal auszuprobieren und bestell
auch gleich ausreichend Ersatzteile.
FunkyMouse schrieb:> Könntest du etwas konkreter formulieren, wo du einen Fehler siehst?
Nix mit Fehler: in der bisherigen Schaltung schaltet der FET auf der
High-Side. D.h. beim Einschalten geht seine Source auf ca. 80V und sein
Gate auf ca. 92V. Der DCDC erzeugt die 12V, die auf die 80V addiert
werden müssen. Der Optokoppler "sendet das Einschaltsignal nach oben".
In deiner neuen Schaltungsvariante ist der FET auf der Low-Side. Wenn es
deiner Last egal ist, auf welcher Seite sie geschaltet wird, dann kannst
du das ohne DCDC und ohne galvanische Trennung machen (sofern die 3,3V
für deinen FET ausreichen).
Allerdings gibt es natürlich auch Lasten, die nur auf der High-Side
geschaltet werden können (weil z.B. ein Ende der Last ohnehin schon auf
Masse liegt).
Falk B. schrieb:> Nun ja, man muss sich halt entscheiden, ob man GND (low side) oder> V+> (80V, high side) schalten will. Der Vorteil des Schaltens von GND ist> die einfache Ansteuerung des MOSFETs auf dem gemeinsamen GND-Potential.> Der Nachteil ist, daß die Last fest an V+ hängt und Masse geschaltet> wird. Das gibt bei einigen verbrauchern Probleme.>> Wenn man V+ schaltet, hat der Verbraucher eine gemeinsame Masse mit der> Steuerung, was bisweilen vorteilhaft und nötig ist. Der Nachteil ist der> höhere Aufwand bei der Ansteuerung des MOSFETs auf dem V+ Potential.
Vielen Dank für den Hinweis!
Ich seh mich mal nach anderen "high side" Schaltungen um ...
