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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik versch. DC Spannungen an gleichen GND?


Autor: Bernd Seiler (Gast)
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Hallo,

ich bekomme über ein AC/DC Netzteil einen Gleichstromspannung von 24V 
die ich dann entweder über DC/DC Booster auf 48V oder über Step-Down 
Module auf 12 oder 9V angleiche.

Muß der GND den ich vom z.B. 9V Step-Down Modul erhalte dann auch wieder 
auf das 9V zurück geführt werden oder kann ich den GND aller 
Gleichstromspannungen zusammenfassen ?

Grüße Bernd

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Bernd Seiler schrieb:
> Muß der GND den ich vom z.B. 9V Step-Down Modul erhalte dann auch wieder
> auf das 9V zurück geführt werden

Es gibt galvanisch getrennte DC/DC Module und solche bei denen GND 
verbunden ist.

Du solltest GND nur an einer Stelle zusammenschliessen, dem gemeinsamen 
Sternpunkt, und ansonsten immer plus und GND nah beieinander parallel 
führen (und gelegentlich mal Abblocken mit 100nF Kondensatoren).

Diese gemeinsame GND Stelle wäre bei nicht galvanisch trennenden DC/DC 
Module vor den Modulen, an GND der 24V, an seinem Siebelko bzw. 
Netzteilausgang. Gäbe es irgendeine Stelle HINTER diesem Ort, an dem GND 
der unterschiedlichen Spannungen trotzdem nochmal zwangsweise verbunden 
ist, dann hättest du eine Schleife, eine Kreis, eine Trafowicklung, die 
EMV Störungen aussendet und empfängt, also nicht gut.
Wenn diese Verbindungsstelle aber nicht abgeschafft werden kann, dann 
musst du galvanisch isolierende DC/DC Wandler einsetzen. Ihr GND ist 
dann an eben jeder Stelle die du nicht trennen kannst mit GND der 
anderen verbunden.

Hast du galvanisch isolierende DC/DC Wandler aber keine Stelle an der 
GND verbunden ist, suchst du dir selbst einen gemeinsamen GND Sternpunkt 
aus, manchmal ist das der A/D Wandler bei dem es empfohlen wird diese 
Stelle anzubringen damit er ohne Störungen misst.

Autor: HildeK (Gast)
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Bernd Seiler schrieb:
> oder kann ich den GND aller
> Gleichstromspannungen zusammenfassen ?

Es gibt galvanisch getrennte DC-DC-Wandler, bei denen die GNDs am 
Eingang und Ausgang nicht verbunden werden dürfen. Informiere dich im 
Datenblatt.
Wenn Schaltungsteile vorhanden sind, die ein solches Modul erforderlich 
machen, dann ist der Grund ja der, dass man Eingang und Ausgang 
voneinander isoliert haben will/muss und dann haben aber auch die 
jeweils daran hängenden Schaltungen keine galvanische Verbindung 
zueinander (ev. nur über Trafo, Optokoppler usw.).

Für die allermeisten Schaltungen jedoch sind die GNDs alle unbedingt zu 
verbinden und es hängt von vielem ab, wie und wo die GNDs 
zusammengeführt werden müssen. Auf einer Platine mit einer großflächigen 
Masselage ist es in vielen Fällen ausreichend, einfach die GNDs der 
einzelnen Teile auf diese Masselage zu führen - an dem Ort, an dem die 
Schaltungsteile eben platziert wurden.

Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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HildeK schrieb:
> Es gibt galvanisch getrennte DC-DC-Wandler, bei denen die GNDs am
> Eingang und Ausgang nicht verbunden werden dürfen.

Das kann ich mir nun wirklich überhaupt nicht vorstellen! Hast Du ein 
Beispiel?

Gruss Chregu

Autor: Bernd Seiler (Gast)
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So wie ich es nun verstehe kann ich den GND also nicht zusammenführen
ich habe nur so ein Billig-China-Step-down Modul
https://eckstein-shop.de/LM2596S-DC-DC-einstellbar...

ich wollte einfach alle GND über eine Klemmleiste zusammenführen.
Ok dann muss ich es wohl trennen

Autor: Gerhard (Gast)
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Hast Du Dir das Modul 
https://eckstein-shop.de/LM2596S-DC-DC-einstellbar... 
schon mal angeguckt? Da ist IN- mit OUT- schon verbunden!

Gerhard

Autor: HildeK (Gast)
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Christian M. schrieb:
> Das kann ich mir nun wirklich überhaupt nicht vorstellen! Hast Du ein
> Beispiel?

Ein Beispiel habe ich nicht - nur was in vager Erinnerung. Aber dein 
Einwand ist berechtigt, vielleicht war es eines, das nicht galvanisch 
getrennt war.

Autor: Jim M. (turboj)
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Christian M. schrieb:
>> Es gibt galvanisch getrennte DC-DC-Wandler, bei denen die GNDs am
>> Eingang und Ausgang nicht verbunden werden dürfen.
>
> Das kann ich mir nun wirklich überhaupt nicht vorstellen! Hast Du ein
> Beispiel?

Es gibt etliche Anwendungsfälle wo Eingang und Ausgang auf 
unterschiedlichem Potential liegen müssen.

Dem galvainsch getrennten DCDC ist der Potentialunterschied (= Spannung 
;-) innerhalb seiner im DB angegebenen Grenzen egal.

Autor: Bernd Seiler (Gast)
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sorry,
muß nochmals nachhaken

habe soeben ein gutes Beispiel gefunden

im beiliegenden Schaltplan wird ja auch GND zusammengeführt

oder lese ich den Schaltplan falsch?

wie ich ihn  lese so wird GND vom z.B. Arduino 5V mit dem GND für das 
Relais zusammengeführt oder?

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Ja, ganz Recht. Es muss in diesem fall so sein, weil der Emitter des 
Transistors den Steuerstromkreis mit dem Laststromkreis zusammen bringt. 
Also muss der Emitter möglichst direkt zum zentralen GND Punkt führen, 
auf den sich alle Spannungspotentiale beziehen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Bernd Seiler (Gast)
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Stefanus F. schrieb:
> anz Re

Stefanus F. schrieb:
> Ja, ganz Recht.

Ist das nur in dem Fall einer Relais-Treiberschaltung dann ok und muß 
dies sogar so sein ?

sorry das ich vielleicht nerve... und etwas auf der Leitung stehe

so wie ich das oben bei meiner eingehenden Frage lesen konnte sollte man 
bei nicht galvanisch getrennten Step-Down-Modulen dann den GND vom

Step-down-Modul-1-mit-12V-Ausgang
und
Step-down-Modul-1-mit-9V-Ausgang
und
Step-down-Modul-1-mit-5V-Ausgang

nicht zusammenführen
Die Frage ist immer bezogen auf den Ausgang der Step-Down-Module.

Wenn ich die relais-Treiberschaltung nun sehe wird dort aber der Ausgang 
vom 5V Step-Down-Modul mit dem Ausgang des 24V-Modules (24V ist bei mir 
der Ausgang vom Netzteil) zusammengeführt

Wenn das aber nur bei einer Treiberschaltung so ist, dann ist es für 
mich auch ok.
Andernfalls verstehe ich es nicht wieso ich dann nicht bei allen 
Stepdownmodulen (Ausgang) den GND zusammenführen kann

Autor: Dieter (Gast)
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Als Fragesteller wuerde ich eine Skizze der Zusammenschaltung der 
Wandler zeichnen und posten. Sonst vermutet jeder andere Randbedingungen 
und das schlaegt sich in Diversitaet der Antworten nieder.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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> Ist das nur in dem Fall einer Relais-Treiberschaltung
> dann ok und muss dies sogar so sein ?

Welche anderen Schaltungen interessieren dich denn nun?

Du musst Dir einfach nur die Stromkreise in den Schaltplan einzeichnen, 
dann siehst du ob und wo sie sich treffen. Oder ob ein Kreis nicht 
geschlossen werden kann, weil eine Verbindung fehlt.

Autor: Bernd Seiler (Gast)
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Dieter schrieb:
> Als Fragesteller wuerde ich eine Skizze der Zusammenschaltung der
> Wandler zeichnen und posten. Sonst vermutet jeder andere Randbedingungen
> und das schlaegt sich in Diversitaet der Antworten nieder.

Hast Du recht

ich hoffe die beiliegende Skizze ist verständlich

Autor: Bernd Seiler (Gast)
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sorry,
kann den Beitrag leider nicht editieren.

der Grund weshalb ich den GND zusammenführen möchte ist folgender:

Ich habe auf einer Hutschiene verschiedene Klemmleisten über die ich 
versch. DC-Spannungen bekomme.
Diese Spannungen bekomme ich teils vom AC/DC Netztgerät 24V DC und von 
Step-Down-Modulen die mir die SC Spannungen 12, 9 und 5V liefern.

Wenn ich den GND der verschiedenen DC 24V oder 5V Verbraucher 
zusammenführen kann so müsste ich den GND auf der Klemmleiste der 
Hutschiene nicht auch noch trennen und könnte ihn mit Brücken auf den 
Klemmböcken verbinden.
Das wäre von der Montage her einfacher

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Bernd Seiler schrieb:
> ich hoffe die beiliegende Skizze ist verständlich

Nein. Aus ihr geht die Masseführung nicht hervor.

Dein 24V Netzteil hätte 3 galvanisch getrennte 24V Ausgänge.

Autor: Bernd Seiler (Gast)
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sorry aber ich zeichne nicht so oft Schaltpläne...

hier anbei nochmal...
ich bekomme vom Netzteil 24V und das führe ich zu x-versch. 
Step-Down-Modulen also auch dessen GND

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Bernd Seiler schrieb:
> hier anbei nochmal...

Wenn jetzt noch klar ist, daß GND der Ausgangsspannung der DC/DC 
Konverter mit GND der Eingangsspannung identisch (direkt verbunden) ist, 
dann geht das sogar.

Ist Masse der Ausgangsspannung NICHT identisch mit Masse der 
Eingangsspannung, aber galvanisch verbunden, wie es bei einem shunt 
Strommesswiderstand in der Masseleitung bei stromregelnden Schaltreglern 
der Fall wäre, dann geht es nicht.

Bei galvanisch getrennten DC/DC Konvertern geht es wieder, da fehlt dann 
noch die Verbindung von Masse Ausgang mit Masse Eingang.

Autor: Harlekin (Gast)
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So wie in Beitrag "Re: versch. DC Spannungen an gleichen GND?" 
gezeichnet, ist es nicht empfehlenswert. Der Rückleiter muss jeweils 
über das jeweilige Step-Down-Modul erfolgen. Nur so kann es die Spannung 
korrekt regeln.

Autor: Bernd Seiler (Gast)
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Harlekin schrieb:
> So wie in Beitrag "Re: versch. DC Spannungen an gleichen GND?"
> gezeichnet, ist es nicht empfehlenswert. Der Rückleiter muss jeweils
> über das jeweilige Step-Down-Modul erfolgen. Nur so kann es die Spannung
> korrekt regeln.

Ok, dann trenne ich sie... da bin ich dann  auf der sicheren Seite

was ich dann aber nicht verstehe ist die Relais-Treiberschaltung (im 
o.g. Beispiel mit Schaltplan)

da ja manche Relais  etwas mehr strom für den Schaltkontakt benötigen 
als was z.B. ein Arduino liefert benötige ich dann diese 
Treiberschaltung

Im Endeffekt sieht das so aus.
Den Arduino versorge ich über ein Step-Down-Modul mit 5V... von dem 
bekommt er Plus und Minus

Den Treiber versorge ich z.B. mit 12V eines Step-Down-Modules
der GND denn ich von den 12V bekomme den verbinde ich dann mit dem GND 
des 5V


Und das verstehe ich nicht ganz.

Zuerst sollte ich es trennen aber bei einer Treiberschaltung führe ich 
dann doch wieder die Minuspole zusammen

Autor: Joachim B. (jar)
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Bernd Seiler schrieb:
> im beiliegenden Schaltplan wird ja auch GND zusammengeführt

ja aber die 24V Quelle liegt hoffentlich galvanisch getrennt vor und 
stammt nicht aus einem Kondensatornetzteil auf 300V in Kaffee oder 
Waschmaschinen.

Damit würde man trefflich nicht galvanisch getrennte Spannungen 
rausführen, das macht u.U. aua bis klein und häßlich.

Autor: Bernd Seiler (Gast)
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anbei eine kleine Zeichnung mit der Treiberschaltung

wie zu sehen wird darin der GND des 5V mit dem GND des 12V verbunden

ist das so ok?

Autor: Harlekin (Gast)
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Bernd Seiler schrieb:
> ist das so ok?

Jein. Das ist abhängig von den Step-Down-Modulen.

Galvanische Trennung => ja.

keine Galvanische Trennung => nein, da eine GND-Schlaufe. Dann landet 
man gezwungermassen beim ersten Vorschlag. Als Abhilfe gegen die 
gegenseitige Kopplung über den gemeinsamen Rückleiter, diesen 
niederohmig halten.

Autor: Bernd Seiler (Gast)
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Harlekin schrieb:
> Jein. Das ist abhängig von den Step-Down-Modulen.
>
> Galvanische Trennung => ja.

oben hat man mir gesagt das meinen Step-Down-Module der GND 
durchverbunden ist.
Ist das nun galvanisch getrennt?

Autor: Joachim B. (jar)
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Bernd Seiler schrieb:
> anbei eine kleine Zeichnung mit der Treiberschaltung
>
> wie zu sehen wird darin der GND des 5V mit dem GND des 12V verbunden
>
> ist das so ok?

nur wenn AC/DC galvanisch getrennt ist von AC

das die DC untereinander nicht galvanisch getrennt sind ist hier 
vermutlich kein Problem, es kommt halt immer drauf an ALLES zu 
betrachten!

Wichtig:
Sternpunkt aller GND bilden, keine Verschleifungen, keine dicken Ströme 
über dünne GND Leitungen führen die nur Signal GND sind usw.

Optimal malt man sich immer die fliessenden Ströme mit Daten ein und in 
verschiedenen Farben, dann sieht man das besser!

Autor: Alex G. (dragongamer)
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Bernd Seiler schrieb:
> oben hat man mir gesagt das meinen Step-Down-Module der GND
> durchverbunden ist.
> Ist das nun galvanisch getrennt?
Nein, galavnisch getrennt bedeutet dass zwischen keinem der "Eingänge" 
eine (niederohmige) Verbindung zu den "Ausgängen" besteht.

Nimm ein Multimeter im Kurzschluss-Detektor Modus (oder 
Widerstandsmodus) und messe deinen Wandler durch.

Die allermeisten Step Down/Up Wandler sind aber nicht galvanisch 
getrennt. Die meisten haben sogar sehr offensichtlich auf der Platine 
einen der beiden Paare (meist der Minus-Pol) zusammengeschaltet.

: Bearbeitet durch User
Autor: Bernd Seiler (Gast)
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Alex G. schrieb:
> Nimm ein Multimeter im Kurzschluss-Detektor Modus (oder
> Widerstandsmodus) und messe deinen Wandler durch.

Hallo

habe ich soeben gemacht
Das Stepdown-Modul zeigt vollen Durchgang von Minus-eingang zu 
Minus-Ausgang und der Widerstand liegt bei 0,0 Ohm
Messe ich von Plus Eingang zu Minus Eingang oder Minus Ausgang so habe 
ich hier keine Verbindung

Für mein Verständnis müsste das Modul somit galvanisch getrennt sein
oder?

Autor: Alex G. (dragongamer)
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Bernd Seiler schrieb:
> Alex G. schrieb:
>> Nimm ein Multimeter im Kurzschluss-Detektor Modus (oder
>> Widerstandsmodus) und messe deinen Wandler durch.
>
> Hallo
>
> habe ich soeben gemacht
> Das Stepdown-Modul zeigt vollen Durchgang von Minus-eingang zu
> Minus-Ausgang und der Widerstand liegt bei 0,0 Ohm
> Messe ich von Plus Eingang zu Minus Eingang oder Minus Ausgang so habe
> ich hier keine Verbindung
>
> Für mein Verständnis müsste das Modul somit galvanisch getrennt sein
> oder?

Eieie, wie kommst du dazu solche Konstruktionen zu bauen, wenn du solche 
Grundkenntnisse nicht kennst, und nichtmal Erklärungen verstehen kannst?

Nochmal:

Nein, galvanisch getrennt bedeutet dass zwischen KEINEM der "Eingänge"
eine (niederohmige) Verbindung zu den "Ausgängen" besteht.


Dein Modul ist also NICHT galvanisch getrennt.


Wie hast du dir das grade überhaupt vorgestellt? "galvanisch nicht 
getrennt" = BEIDE Eingänge sind beide mit den Ausgängen verbunden? Dann 
hast du zwei Leiterstücke und keinen Step-Wandler ;)

: Bearbeitet durch User
Autor: Bernd Seiler (Gast)
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Alex G. schrieb:
> Wie hast du dir das grade überhaupt vorgestellt? "galvanisch nicht
> getrennt" = BEIDE Eingänge sind beide mit den Ausgängen verbunden? Dann
> hast du zwei Leiterstücke und keinen Step-Wandler ;)

sorry ich hatte es falsch verstanden mit der galvanischen Trennung
Ich dachte Trennung zw. Plus und Minus.

ok es ist also nicht galvanisch getrennt
ich muss also nun jeden Minus-Ausgang des Step-Down-Muduls gesondert 
betrachten und darf auch nicht die Minusausgänge verschiedener 
Step-Down-Module zusammenfassen

Wenn dem so ist dann frage ich mich wie die og. Schaltung funktionieren 
soll die eine Relais-Treiberschaltung darstellt

die habe ich von dieser Seite
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1201131.htm

Dort in der Schaltung ist doch zu sehen das der GND von einem TTL (kann 
ja ein 5V Arduino sein) und der GND der 24V Leitungs für das Relay 
zusammengeführt ist

wieso geht es dann dort?

Bevor ich hier aber einen ganzen Lehrgang über elektronik bekomme, kann 
mir jemand sagen wie ich es schalten soll ?

Danke!

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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getrennt ist das Gegenteil von verbunden.

Galvanisch getrennt bedeutet, dass zwischen Eingang und Ausgang KEINE 
elektrische Verbindung besteht.

Autor: Joachim B. (jar)
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Bernd Seiler schrieb:
> Ich dachte Trennung zw. Plus und Minus

müssen immer getrennt sein sonst knallts

(noch nie einen Kurzschluss gebaut? beliebt ist den Innenwiderstand vom 
Kraftwerk zu messen an der Steckdose oder den Strom von Phase nach Null 
mit dem Amperemeter DMM in Stellung mA/A)

mit galvanischer Trennung hat das nichts zu tun.

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