Hallo zusammen,
ich habe einen DC/DC-Wandler Traco TEL 2-2422. Er hat eine 24V
Eingangsspannung und +/-12V Ausgangsspannung. Die E/A-Isolation beträgt
>1000MOhm. Kann mir jemand sagen, ob dieser Wandler nun eine galvanische
Trennung bietet?
Ich würde sagen, aufgrund dieses riesigen Widerstandes, ja!
Aber für mein Verständnis sind die Stromkreise doch dann immer noch
"verbunden", oder? Ab welcher Größe kann man sagen, dass sie galvanisch
getrennt sind oder nicht?
Ich habe hier viele Artikel zu dieser Thematik gelesen. Aber es wurde
häufig nur gesagt, ob ein DC/DC-Wandler galvanisch trennt, oder nicht.
Es wurde leider nicht erklärt, ab wann dies zutrifft... Es könnte doch
auch im Datenblatt stehen: "E/A-Isolation >10kOhm". Was wäre dann?
Viele Grüße!
Dein Traco-Wandler ist galvanisch getrennt. Dafür steht das hier im
Datenblatt:
> The TEL-2 series, comprising 28 models, is a range of isolated 2 Watt
converters in a low pro le DIP-16 package.
(Hervorhebung von mir)
Mit 1.5 kV Isolationsspannung ist das Ding aber afaik nicht für den
medizintechnischen Bereich geeignet, da sind die Isolationsanforderungen
etwas höher.
Hallo
"Mit 1.5 kV Isolationsspannung ist das Ding aber afaik nicht für den
medizintechnischen Bereich geeignet, da sind die Isolationsanforderungen
etwas höher."
Warum eigentlich?
Die Frage mag sich jetzt seltsam anhören, und die wohl prinzipiell
richtige Antwort lautet wohl:
Weil es Vorschrift ist, und Vorschrift ist es weil im Medizinischen
Bereich eine direkte Verbindung mit den Körper möglich ist, oder sogar
gegeben sein muss.
Aber trotzdem wären jetzt auch schon (überspitzt und etwas Praxisfremd)
1600V (Garantierte Isolationsspannung wird überschritten)bei normalen
Arbeitsumfeld sehr gefährlich und Verletzungen oder sogar der Tod sind
garantiert.
Warum wird jetzt nicht generell mit einer hohen Isolationsspannung wie
im Medizinischen Umfeld gearbeitet?
Wohl aus Kosten und eventuell Größenkosten?!
Wird einfach für ein "normales" Umfeld ein höheres (aber immer noch sehr
geringes) Risiko eingegangen und erlaubt, und die nochmal deutlich
höheren Isospannungsfestigkeit im Medizinischen Bereich "nur" aus
rechtlichen Gründen verwendet?
Weil ob ich jetzt an 3A Strom durch den Körper ("hoher" Körperwiderstand
wegen Hautschichten" oder an 10A, direkt in das Fleisch, getötet werde
ist doch egal (Wahrscheinlich aber nicht rechtlich, den es "hätte" ja...
und "könnte" ja...)?
Jemand
Rufus Τ. F. schrieb:> Mit 1.5 kV Isolationsspannung ist das Ding aber afaik nicht für den> medizintechnischen Bereich geeignet, da sind die Isolationsanforderungen> etwas höher.
wie kommst Du auf Medizintechnik? Der TO hat davon doch nichts
geschrieben, oder?
Die 1500V Isolation gelten übrigens nur für max. 60 Sekunden, auf keinen
Fall für Dauerbetrieb. Auch mit 230V Netzspannung darf man die Isolation
nicht dauerhaft belasten.
Bernd schrieb:> Die E/A-Isolation beträgt >1000MOhm. Kann mir jemand sagen, ob> dieser Wandler nun eine galvanische Trennung bietet?
Nein
Eine echte galvanische Trennung gibt es nicht. Es fließen immer Ströme
über die Isolation, an den Oberflächen oder auf Grund von
Polarisationseffekten.
Ohne zu wissen, welche genauen Anforderungen deine galvanische Trennung
erfüllen muss, lässt sich nicht sagen, ob dieser Isolationswiderstand
als galvanische Trennung im Sinne deiner Anwendung ausreicht.
Bernd schrieb:> Ich habe hier viele Artikel zu dieser Thematik gelesen. Aber es wurde> häufig nur gesagt, ob ein DC/DC-Wandler galvanisch trennt, oder nicht.> Es wurde leider nicht erklärt, ab wann dies zutrifft... Es könnte doch> auch im Datenblatt stehen: "E/A-Isolation >10kOhm". Was wäre dann?
Wie würde denn die interne Schaltung von einem Wandler mit 10kOhm
Isolationswiderstand aussehen?
Mir fällt da eigentlich nur ein klassischer isolierter Wandler ein, bei
dem man entweder extra einen 10kOhm Widerstand einbaut, oder bei dem die
Wicklungen um den Trafo extra so hauchdünn isoliert sind daß da etwas
Strom fließt, aber man gerade nicht unter 10K kommt. Das genau so
hinzubekommen dürfte aufwendig sein.
Von daher hast Du entweder nicht isolierte Wandler bei denen Du eine
gemeinsame Masse zwischen Ein- und Ausgang hast oder eben isolierte
Wandler, die haben dann gleich Isolationswiderstände mindestens im
3-stelligen Megaohm-Bereich wenn sich der Hersteller nicht ganz dumm
anstellt.
Gerd E. schrieb:> Von daher hast Du entweder nicht isolierte Wandler bei denen Du eine> gemeinsame Masse zwischen Ein- und Ausgang hast oder eben isolierte> Wandler, die haben dann gleich Isolationswiderstände mindestens im> 3-stelligen Megaohm-Bereich wenn sich der Hersteller nicht ganz dumm> anstellt.
Für einen Gerät mit einem Eingangswiderstand im 10^12Ω-Bereich wäre das
noch wie ein satter Kurzschluss. Es kommt ganz entscheidend auf die
Anwendung an.
Bring mal einen Wandler, der bei Raumtemperatur eine
Isolationswiderstand im 2-stelligen GΩ-Bereich hat, anständig auf
Temperatur (125°C). Da kann es passieren, dass der Isolationswiderstand
ganz schnell mal um einen Faktor 10 oder mehr absinkt.
Wolfgang schrieb:> Für einen Gerät mit einem Eingangswiderstand im 10^12Ω-Bereich wäre das> noch wie ein satter Kurzschluss. Es kommt ganz entscheidend auf die> Anwendung an.
Klar. Oder wenn Du z.B. 10kV zwischen die Isolation legen willst muss
der Wandler auch ein wenig anders aussehen.
Ich glaube aber dem TO ging es weniger um Spezialanwendungen als um das
grundsätzliche Prinzip was ist isoliert und was nicht.
Gerd E. schrieb:> Ich glaube aber dem TO ging es weniger um Spezialanwendungen als um das> grundsätzliche Prinzip was ist isoliert und was nicht.
Dann sollte er sich erstmal mit der Größenordnung von Widerständen und
der Bedeutung für die Praxis vertraut machen. Bei 1GΩ ist die Trennung
nun wirklich nicht so ganz schlecht und das fließen irgendwelcher
Kriechströme doch schon arg begrenzt - insbesondere in Relation zum
menschlichen Körper, der bei Iolationsfragen oft eine relevante
Bezugsgröße darstellt ;-)
Also es geht um folgendes:
Ich möchte über einen DC/DC-Wandler einen Signalverstärker für induktive
Wegaufnehmer versorgen und möchte daher wissen, welches GND ich für das
Analoge Signal nutzen muss. Also der Verstärker bekommt +/-12V DC. Damit
versorgt er den Wegaufnehmer mit einer modulierten Wechselspannung.
Dieser liefert ein Signal zurück zum Verstärker. Der Verstärker gibt
dann Analogwerte +/-10 V raus, welche der gemessenen Entfernung
entsprechen. Jetzt war ich mir nicht ganz sicher, gegen welchen GND ich
diese +/-10 V messen kann. Also entweder gegen GND vor dem DC/DC-Wandler
oder gegen GND nach dem DC/DC-Wandler. Da wir aber ja, wir oben erklärt,
eine galvanische Trennung haben, muss ich gegen GND nach dem Wandler
messen, richtig?
Danke schon mal für die zahlreichen Antworten!
Bernd schrieb:> Also es geht um folgendes: [...]
Trainierst Du für eine Karriere als Patentanwalt -- oder
warum lieferst Du kein Schaltbild? (Papier, Bleistift und
Digicam genügt.)
Bernd schrieb:> Jetzt war ich mir nicht ganz sicher, gegen welchen GND ich> diese +/-10 V messen kann. Also entweder gegen GND vor dem DC/DC-Wandler> oder gegen GND nach dem DC/DC-Wandler. Da wir aber ja, wir oben erklärt,> eine galvanische Trennung haben, muss ich gegen GND nach dem Wandler> messen, richtig?
Brauchst du unbedingt galvanische trennung fuer der DC/DC Converter ?
Wenn Ja, dann muszt du auch das messsignal galvanisch trennen. Wenn
nein, dann kannst du GND von eingang zu ausgang der DC/DC
durchverbinden.
Was du vorschlagst, DC/DC gavlanisch trennen und dann 'einfach'
messsignal gegen GND nach dem Wandler messen, das geht praktisch nicht.
Possetitjel schrieb:> Trainierst Du für eine Karriere als Patentanwalt -- oder> warum lieferst Du kein Schaltbild?
Wenn du mit den wenigen Worten, mit denen der TO sein Vorhaben
geschildert hat, nicht klar kommst, melde ich mal Zweifel an, dass dir
mit einem Schaltbild geholfen wäre... Ganz im Gegentum...
Bernd schrieb:> Da wir aber ja, wir oben erklärt,> eine galvanische Trennung haben, muss ich gegen GND nach dem Wandler> messen, richtig?
Wir nehmen jetzt mal an, mit "GND nach dem Wandler" meinst du das, was
im Datenblatt als "Common" bezeichnet wird. Das ist das Bezugspotential
für -Vout und +Vout...
Haha :D
Okay entschuldige, ich habe mal eine Skizze gemacht. Du hast recht, nur
mit Beschreibung ist es nicht wirklich hilfreich. Ich hoffe man versteht
meine Skizze einigermaßen?
Patrick C. schrieb:> Danke fuer die Skizze. Was meinst du mit (V) am ausgang ? Multimesser ?> Sowieso musz du in diesen fall 0V von AUSgang der DCDC benutzen.
Ja genau, dort wird ein Messgerät sitzen. Es wird also +/-10V gemessen.
Ich muss das Messgerät also gegen 0V von Ausgang des DC/DC-Wandlers
messen?
Was wäre denn, wenn ich gegen die 0V vor dem DC/DC-Wandler messen würde?
Hätte der Messwert dann evtl. abweichende bzw. verfälschte Werte?
Wozu brauchst Du die galvanische Trennung?
Bei dem Teil, den wir in der Skizze sehen, würde ein normaler, nicht
galvanisch isolierender Buck- und Inverswandler ausreichen.
Wandler mit galvanischer Trennung sind teurer als solche ohne, haben
tendenziell schlechtere Wirkungsgrade und sind anfälliger EMV-Probleme
zu verursachen. Die nimmt man also nur wenn man einen triftigen Grund
dafür hat.
Gerd E. schrieb:> Wozu brauchst Du die galvanische Trennung?
Ich möchte gerne Messwerte aufnehmen. Um dies möglichst genau
durchzuführen habe ich recherchiert. Dabei habe ich eine Abschlussarbeit
gefunden in der ganz ähnliche Komponenten wie sie mir zur Verfügung
stehen genutzt wurden.
Zitat: "...um nun die Spannungsversorgung zu optimieren wird eine
galvanische Trennung vollzogen, welche der DC/DC-Wandler (TEL 2-2422)
übernimmt."
...Und diesen Satz hatte ich nicht ganz verstanden ;)
Bernd schrieb:> Was wäre denn, wenn ich gegen die 0V vor dem DC/DC-Wandler messen würde?> Hätte der Messwert dann evtl. abweichende bzw. verfälschte Werte?
Also bestudiere dich bitte was genau Galvanische Trennung in Algemeinem
heist. (Nicht falsch gemeint).
https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanische_Trennung
Wenn du der GND von eingang der DC/DC benutzt, hast du keine richtige
referenz. Niemand kann sagen was das resultat davon ist. Vergleich es
mit der laenge messen eines farhendes Auto. Wenn man der abstand von
vorne bis ende messt, ist ok. Aber wenn du der Abstand von Verkehrsampel
bis vorne messt, der Abstand von Verkehrsampel bis hinten, und die
voneinander abzieht, ja dan ist es schwierig zu sagen was man messt.
Also dann mochmal die Frage bitte - was verwendest du GENAU als
meszgeraet ? Wenn batterie-getriebener Multimesser, der ist schon
galvanisch getrennt. Aber wenn du zB einen Oscilloscope benutzt, der ist
(wahrscheinlich) nich galvanisch getrennt (sonnst GND=Erde) also dann
musz deine schaltung am besten vollig Galvanisch getrennt sein.
Patrick C. schrieb:> Also dann mochmal die Frage bitte - was verwendest du GENAU als> meszgeraet
Ich möchte die analogen Eingänge eines Mikrocontrollers nutzen um die
Spannung zu ermitteln und damit auf die gemessene Entfernung zu kommen.
Das habe ich schon öfter gemacht und es hat auch funktioniert.
Das einzige Problem was ich hier habe, sind die vorhandenen
DC/DC-Wandler, die ich nutzen möchte. Die haben ja anscheinend eine
galvanische Trennung. Das war sozusagen der Grund für meine Frage...
welche Masse ich zum Messen nehmen sollte, um die richtigen Werte zu
bekommen.
Bernd schrieb:> Okay entschuldige, ich habe mal eine Skizze gemacht.
Vielen Dank.
> Du hast recht, nur mit Beschreibung ist es nicht wirklich> hilfreich.
Ich gebe freimütig zu, dass meine Intelligenz nicht ausreicht,
um die verbale Beschreibung mit Sicherheit richtig zu verstehen.
> Ich hoffe man versteht meine Skizze einigermaßen?
Ja, kein Problem.
Die Antwort ist eindeutig: Wenn Du die Schaltung so
ausführst wie auf der Sizze, musst Du gegen die
sekundärseite Null des DC/DC-Wandlers messen.
Bernd schrieb:> Zitat: "...um nun die Spannungsversorgung zu optimieren wird eine> galvanische Trennung vollzogen, welche der DC/DC-Wandler (TEL 2-2422)> übernimmt.">> ...Und diesen Satz hatte ich nicht ganz verstanden ;)
kein Wunder, denn "optimieren" kann alles Mögliche oder nichts heißen.
Vielleicht hat der Autor auch nicht genau verstanden was er da tut und
einfach mal so einen isolierenden Wandler reingesetzt weil es gut klingt
oder schön aussieht. Sowas sieht man auch öfters mit eigentlich
unnötigen Optokopplern, den "Angstkopplern".
> Gerd E. schrieb:>> Wozu brauchst Du die galvanische Trennung?>> Ich möchte gerne Messwerte aufnehmen. Um dies möglichst genau> durchzuführen habe ich recherchiert.
Nun, "möglichst genau" ist so ne Sache...
Deutlich besser ist es, sich Gedanken zu machen, was für Fehlerarten
auftreten können und dann zulässige Toleranzen für diese Fehler
festzulegen. Dann kann man berechnen oder abschätzen ob das mit einem
geplanten Design realistisch ist oder wo und warum nicht.
Und dann gezielte Maßnahmen dagegen umsetzen. Galvanische Trennung kann
eine solche Maßnahme sein, aber die hilft eben nur in ganz bestimmten
Fällen (z.B. Masseschleife), aber eben nicht immer. Manchmal ist sie
auch kontraproduktiv, z.B. weil der isolierende Wandler deutlich mehr
Störungen verursacht als ein nicht isolierender.
Bernd schrieb:> Was wäre denn, wenn ich gegen die 0V vor dem DC/DC-Wandler> messen würde?
Du misst die berühmten "Hausnummern".
> Hätte der Messwert dann evtl. abweichende bzw. verfälschte> Werte?
Er hat überhaupt keine sinnvoll interpretierbaren Werte.
Bernd schrieb:> Gerd E. schrieb:>> Wozu brauchst Du die galvanische Trennung?>> Ich möchte gerne Messwerte aufnehmen. Um dies möglichst genau> durchzuführen habe ich recherchiert. Dabei habe ich eine Abschlussarbeit> gefunden in der ganz ähnliche Komponenten wie sie mir zur Verfügung> stehen genutzt wurden.>> Zitat: "...um nun die Spannungsversorgung zu optimieren wird eine> galvanische Trennung vollzogen, welche der DC/DC-Wandler (TEL 2-2422)> übernimmt.">> ...Und diesen Satz hatte ich nicht ganz verstanden ;)
Geht mit nicht anders obwohl ich so was beruflich mache.
Das liegt aber m.E. an der nicht ausreichenden Beschreibung.
Dreh das ganze mal um: Eine galvanische Trennung ist unnötig.
Außer wenn ___________ was hier der Fall ist.
Was steht in deinem Fall bei _________ .
Bernd schrieb:> Zitat: "...um nun die Spannungsversorgung zu optimieren> wird eine galvanische Trennung vollzogen, welche der> DC/DC-Wandler (TEL 2-2422) übernimmt.">> ...Und diesen Satz hatte ich nicht ganz verstanden ;)
Der zitierte Satz hat so isoliert auch keinen definierbaren
Sinn. Das kann alles mögliche bedeuten.
Das heißt jetzt nicht, dass in der Originalarbeit Unsinn
stand - keineswegs. Man müsste halt nur wissen, mit welchen
Problemen der Autor der zitierten Arbeit zu kämpfen hatte,
und welche Lösungsidee seiner Schaltung zu Grunde liegt.
Ganz generell: Potenzialgetrennte DC/DC-Wandler haben den
Vorteil, dass man in der Wahl der Sekundärmasse völlig frei
ist. Man kann sie auch mit der Primärmasse zusammenschalten,
dann zieht man zwar keinen Vorteil aus der Potenzialtrennung,
sie schadet aber auch nicht.
Solche Wandler sind flexibler als welche ohne Trennung, denn
bei jenen hat man gar keine Wahl und MUSS eine durchgehende
Masse verwenden.
Ich habe mal in der Arbeit nachgesehen. Es leider nichts mehr dazu,
warum eine galvanische Trennung genutzt wurde.
Aber es spielt für mich jetzt auch keine Rolle mehr. Ich habe jetzt mal
die DC/DC-Wandler eingebaut. Die galvanische Trennung hat für mich keine
Bedeutung, daher habe ich die Primär- und Sekundärmasse verbunden. Alles
funktioniert prima!
Danke für die Antworten :)
