Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 4-20mA Ausgang galvanisch trennen


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von Ananas E. (ananas_express)


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Hallo,

ich habe ein Projekt, in dem ich eine Vakuumpumpe verwende, die als 
Steuerungseingang ein 4-20mA Signal bekommt.

Das Signal muss nicht besonders genau sein, da es nur für eine grobe 
Einstellung verwendet wird.

Die Pumpe wird mit 24V versorgt und liegt auf der selben Masseleitung 
wie mein µC.

Nun ist es so, dass für den Steuereingang ein galvanisch getrenntes 
Signal gefordert ist - also mit eigener Versorgung und Masse.

Ich habe gesehen, dass es DC/DC Wandler gibt, die mir eine getrennte 
Vorsorgung + Masse erzeugten.

Dazu habe ich mir dann die Schaltung im Anhang gezeichnet, mit der ich 
denke, das realisieren zu können.

Da ich noch nie einen DC/DC Wandler verbaut habe, hätte ich dazu gerne 
von euch ein paar Tipps, wonach ich da suchen muss und worauf ich achten 
soll.

Bin gespannt auf eure Vorschläge.

Danke!

von TestX (Gast)


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viele dcdc wandler brauchen eine mindestlast am ausgang.
das was du da machst (pwm) mögen die dinger garnicht.

es gibt doch genug 4..20mA Treiber. Nimm soetwas hinter dem wandler

von Max M. (jens2001)


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Ananas E. schrieb:
> dass für den Steuereingang ein galvanisch getrenntes
> Signal gefordert ist

Wer sagt das???

Und du kennst den Innenwiederstand des Steuereingang?

von Forist (Gast)


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Ananas E. schrieb:
> 2018-08-19_12.32.42.png
> 4,73 MB

Bist du sicher, dass du den Hinweis auf die Bildformate inhaltlich 
richtig verstanden hast?

von Daniel (Gast)


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Wie wäre es mit einem Knick Trennverstärker, gibts für 0/4-20 mA und 
0-10 V für die galvanische Trennung. Hab ich neu rumliegen. Mach eine 
Meldung hier.

https://www.knick-international.com/de/products/proline/isolated-standard-signal-conditioners/varitrans-p-15000/index.html

von wenn ich groß bin (Gast)


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Man kann auch das Analogsinal galvanisch trennen.
Beitrag "Re: Analogsignal galvanisch trennen"

von Ananas E. (ananas_express)


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Max M. schrieb:
> Ananas E. schrieb:
>> dass für den Steuereingang ein galvanisch getrenntes
>> Signal gefordert ist
>
> Wer sagt das???
>
> Und du kennst den Innenwiederstand des Steuereingang?

Hallo Max,
ich habe das bei dem Hersteller nachgefragt.

LG

von Ananas E. (ananas_express)


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Forist schrieb:
> Ananas E. schrieb:
>> 2018-08-19_12.32.42.png
>> 4,73 MB
>
> Bist du sicher, dass du den Hinweis auf die Bildformate inhaltlich
> richtig verstanden hast?

Hallo Forist,

tut mir leid, das habe ich leider übersehen :(

von Ananas E. (ananas_express)


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Max M. schrieb:
> Ananas E. schrieb:
>> dass für den Steuereingang ein galvanisch getrenntes
>> Signal gefordert ist
>
> Wer sagt das???
>
> Und du kennst den Innenwiederstand des Steuereingang?

Hallo Max,

das ist die Eingagsbürde vom Steuereingang, habe ich ebenfalls vom 
Hersteller.

von Max M. (jens2001)


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Ananas E. schrieb:
> habe das bei dem Hersteller nachgefragt.

Und das ist alles geheim?

von Ananas E. (ananas_express)


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TestX schrieb:
> viele dcdc wandler brauchen eine mindestlast am ausgang.
> das was du da machst (pwm) mögen die dinger garnicht.
>
> es gibt doch genug 4..20mA Treiber. Nimm soetwas hinter dem wandler

Könntest du mir hierzu einen IC nennen, der quasi ein "Standardbauteil" 
hierfür ist?

LG

von Ananas E. (ananas_express)


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Max M. schrieb:
> Ananas E. schrieb:
>> habe das bei dem Hersteller nachgefragt.
>
> Und das ist alles geheim?

Nachdem ich die Innenbeschaltung der Pumpe als Firmenanfrage bekommen 
habe und in der eMail was von Geheimhaltung steht - Ja.

LG

von DB (Gast)


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Der Anschluss der Pumpe sollte doch im passenden Db zu sehen sein, 
kannste nicht ein Link hier her setzen, oder ist das DB auch Geheim?

von Ananas E. (ananas_express)


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DB schrieb:
> Der Anschluss der Pumpe sollte doch im passenden Db zu sehen sein,
> kannste nicht ein Link hier her setzen, oder ist das DB auch Geheim?

Das Datenblatt der Pumpe gibt es hier:

https://www.gd-thomas.com/assets/0/121/142/135/192/9b23ab8d-4778-4c9f-94c5-c2ca2613df74.pdf

Modell 6025SE 150113*

LG

von ths (Gast)


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Die Frage ist nicht ob man das galvanisch getrennt ansteuern kann  (Ein 
nettes Feature des Herstellers), sondern ob man das unbedingt galvanisch 
getrennt ansteuern muss.

von Jürgen W. (Firma: MED-EL GmbH) (wissenwasserj)


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Ich bin so frei und klinke mich ein:

Das Datenblatt ist ja hinsichtlich der Steuereingänge und des 
Common-Mode-Range nicht besonders aussagekräftig; die Bürde liegt aber 
offenbar bei 170 Ohm.

Um von Haus aus zu vermeiden, daß irgendein Bauteil wegen Überspannung 
(ESD auf Zuleitung o.ä.) durchschießt, sollte man sich dabei am besten 
im Bereich der 24V-Versorgung aufhalten. Also folgender Vorschlag:

(-)-Eingang über eine Serienschaltung R1+R2 and Masse, dann einen 
weiteren Widerstand R3 (+) und 24V.

Mit einem Optokoppler kannst du z.B. R2 überbrücken und damit zwischen 
4V und 24V hin- und hersschalten.

Die Widerstände wären in Summe also 24V/4mA = R1+R2+R3+170 = 6kOhm bzw.
24V/20mA = R1+R3+170 = 1,2kOhm.

R2 hätte als überbrückter Wid. entsprechend 6k-1k2=4,8 (also praktisch 
4k7); für R1 und R3 bleibt insgesamt 1.03kOhm; aufgeteilt auf 2x560R 
o.ä.

Spannungsmäßig verschiebt man damit zwar immer etwas den Arbeitspunkt, 
aber das sollte bei der Stromsteuerung egal sein. Du garantierst damit 
außerdem, daß sich der Steuereingang nicht auf irgendeinem 
unkontrollierbaren Spannungsniveau (ESD & Co) bewegt.

von Rainer V. (a_zip)


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Jürgen W. schrieb:
> Ich bin so frei und klinke mich ein:

Ist m.M. nach noch zu kompliziert. Du nimmst einen spannungsgesteuerten 
4-20mA Geber, egal ob als Bastelprojekt oder als fertigen Baustein 
(Frage des Geldes, Phoenix z.B. hat da jede Menge Module, auch für die 
Tragschiene) und die Pumpe läuft erst mal. Ob die gavanische Trennung 
nötig ist, hängt ja von der Gesamtanlage ab, die wir nicht kennen. Du 
willst Trennen, also nimm ein Modul mit galvanischer Trennung oder??
Gruß Rainer

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Das wäre eine einfache (nicht perfekte) Lösung. Der Spannungsabfall von 
0,6 Volt am BC337 ersetzt gewissermaßen die 80 Ohm aus dem Datenblatt 
der Pumpe. Der NPN-Optokopplertransistor hat keinen nennenswerten 
Spannungsabfall.

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