Ab und zu habe ich mal theoretische Fragen, die mit keinem bekannten
Fall der Praxis zu tun haben und auch nicht geplant werden. Einfach nur
des Verstehen wegens. Das hier ist so ein Fall.
Gegeben ist irgend eine 0815-Platine.
Zwei Stromkreise: 12V und 3.3V
Beide benutzen dieselbe Kupferbahn als Rückleiter (GND).
Angenommen, der 12V-Kreis würde extrem überlastet. So dass die
Kupferbahn des GND sich erwärmt, und in Folge daran eine Spannug
abfällt.
Dieselbe Spannung würde natürlich auch den 3.3V-Kreis tangieren (nehme
ich jedenfalls an), d.h. dessen Spannung würde sich auf unter 3.3V
reduzieren.
Jetzt mal weiter angenommen, der 12V-Kreis würde noch mehr belastet, so
dass die an der Kupferbahn anliegende Spannung auf über 3.3V steigen
würde (dass die Kupferbahn irgendwann durchbrennt, soll jetzt bitte mal
außer acht gelassen werden). Das hieße für den 3.3V-Kreis dann doch,
dass GND gegenüber dem (unveränderten) VCC positiv wäre, oder?
Wenn zum Verstehen eine Zeichnung nötig ist, bitte Rückmeldung.
Wer Lust zum Fachsimpeln hat, ist herzlich eingeladen.
Gruß torben
TorbenK schrieb:> Das hieße für den 3.3V-Kreis dann doch,> dass GND gegenüber dem (unveränderten) VCC positiv wäre, oder?
Ja, das kannst Du alles mit dem Ohmschen Gesetz herleiten.
TorbenK schrieb:> (dass die Kupferbahn irgendwann durchbrennt, soll jetzt bitte mal> außer acht gelassen werden)
Das kannst Du aber nicht, denn wenn die Kupferbahn so belastet wird,
dass über 3,3V an ihr abfallen, dann wird sie innerhalb von wenigen ms
durchbrennen.
Gruß, Stefan
Und nach dem Durchbrennen wirst Du tatsächlich an den 3,3V Bauteilen
eine umgekehrte Versorgungsspannung messen können, und je nach Bauteilen
wird ein Strom durch die Schutzdioden in Richtung 3,3V Versorgung
fliessen.
Dasselbe kannst Du auch ohne Überlast erreichen durch Weglassen des
gemeinsamen GND-Anschlusses.
Gruß, Stefan
Stefan K. schrieb:> Das kannst Du aber nicht, denn wenn die Kupferbahn so belastet wird,> dass über 3,3V an ihr abfallen, dann wird sie innerhalb von wenigen ms> durchbrennen.
Unlaublich!!!! Man schreibt "Bitte nicht diese Antwort", und sie kommt
trotzdem. Wenn ich über "Durchbrennen" oder "Leiterbahnstärke" reden
will, dann frage ich nach Durchbrennen oder Leiterbahnstärke... Hast du
die Frage eigentlich nicht verstanden?
TorbenK schrieb:> Dieselbe Spannung würde natürlich auch den 3.3V-Kreis tangieren (nehme> ich jedenfalls an), d.h. dessen Spannung würde sich auf unter 3.3V> reduzieren.
Das hängt davon ab, auf welches Potenzial die 3,3V sich beziehen.
Der Spannungsabfall auf, z.B. einer gemeinsam genutzten Masseleitung,
kann natürlich das Potential anheben.
Dann heißt es z.B. 3,3V (genau, gegen Masse geregelt) + 0,5V = Kaputt.
Stefan K. schrieb:> Ich befürchte fast, es ist umgekehrt.
Stefan! Lies einfach, was die anderen schreiben. Dankeschön.
Peter schrieb:> Das hängt davon ab, auf welches Potenzial die 3,3V sich beziehen.
Richtig. Kommen wir noch ohne Zeichnung aus? Es soll irgend ein 3.3V
Regler sein, der von den 12V gespeist wird. Es kann aber auch ein
Batterie sein. Wesentlich ist, dass 12V und 3.3V dieselbe RÜCKLEITUNG
nutzen, an der die Spannung abfällt.
Wenn der Regler aber mit seinem GND an derselben Stelle der GND-Leitung
hängt wie die 3V3 Schaltung, dann bekommt diese auch immer noch 3V3. Nur
das Potential ggü des 12V-Teils steigt dann natürlich
jz schrieb:> Wenn der Regler aber mit seinem GND an derselben Stelle der GND-Leitung> hängt wie die 3V3 Schaltung, dann bekommt diese auch immer noch 3V3. Nur> das Potential ggü des 12V-Teils steigt dann natürlich
Das ist die Frage, die ich mir auch gestellt habe.
Im ersten Kommi wurde sie vermutlich schon beantwortet:
V.K.L. schrieb:> Ja, das kannst Du alles mit dem Ohmschen Gesetz herleiten.
Dem Ohmschen Gesetz nach liegt an der Leitung ein Widerstand.
Der Widerstand wird zwar vom 12V-Kreis erzeugt, trotzdem bleibt es ein
(ohmscher) Widerstand. Und der gilt dann natürlich auch für den
3.3V-Kreis.
Ich weiß aber, worauf du raus willst. Durch das höhere Potential regelt
der Regler auch höher, erzeugt also eine Spannung > 3.3V. Es bleibt aber
bei 3.3V, weil das Potential auf GND auch ansteigt.
Wenn 3.3V von einer Batterie kommen würde, würde die Spannung aber
fallen. Meiner Ansicht nach jedenfalls.
TorbenK schrieb:> Angenommen, der 12V-Kreis würde extrem überlastet. So dass die> Kupferbahn des GND sich erwärmt, und in Folge daran eine Spannug> abfällt.
Die GND-Leitung braucht sich gar nicht einmal zu erwärmen, sondern wenn
der Überlastungsfall, z.B. ein Kurzschluß, sehr plötzlich eintritt,
reicht die Induktivität der Leitung, damit daran kurzzeitig ein ziemlich
hoher Spannungsabfall eintreten kann.
Dadurch können Bauteile, die an der 3,3V Schiene angeschlossen sind,
tatsächlich umgepolt und beschädigt werden.
Ein erfahrener Konstrukteur kennt diese Effekte und vermeidet sie nach
Möglichkeit.
Ich kenne den Effekt aus der 230/400V Netzinstallation. Da kann ein
Kurzschluss in einer 3-Phasigen Baumaschine zu einer kurzzeitigen
Erhöhung der Spannung einer einzelnen 230V Phase führen und damit dort
angeschlossene Geräte zerstören.
