Hallo,
ich habe vor für mein Projekt mehrere Karten auf eine Hauptplatine zu
stecken und jede einzelne galvanisch zu trennen (s.
Kartenanordnung.png).
Folgende Lösung habe ich gefunden.
https://www.vishay.com/docs/80052/opticalisolator.pdf
Hier wird aber nur ein Master von einem Slave getrennt. Ich habe 1
Master und will 12 Slavekarten von diesem trennen. Also habe ich mir die
oben angehängte Schaltung erdacht. Ich weiß nur leider nicht wie ich die
Geschwindigkeit der Mosfets berechnen soll. Und vor allem welcher
minimale Strom hierfür benötigt wird. Die Optokoppler können 10Mbd, da
das meine ersten Berührungspunkte mit dem SPIBus sind, will ich nicht
durch falsch ausgewählte Mosfets den Bus unnötig "verkrüppeln". Wenn ich
nur nach td(on), tr, td(off), tf gehe, dann schaffen die Mosfets das
locker (>62Mhz). Aber das wird nicht richtig sein.
P.S. Die angefügte Schaltung ist nicht vollständig. MOSI würde genau so
aussehen wie CLK und CS fehlt auch noch. Außerdem ist die Sekundärseite
nur bei einer Karte (IC3 und IC6) gezeichnet und vom potential natürlich
getrennt. Am Ende wären es natürlich auch zwölf Karten und nicht Drei.
Mosfet
https://www.mouser.de/datasheet/2/408/SSM3K35AMFV_datasheet_en_20170217-1128731.pdf
Heinz schrieb:> Hallo,>> ich habe vor für mein Projekt mehrere Karten auf eine Hauptplatine zu> stecken und jede einzelne galvanisch zu trennen (s.> Kartenanordnung.png).
Warum? Optokopplerfetisch? Hypochonder?
Die allermeisten (alle?) System dieser Art mit Backplane brauchen keine
Optokoppler, weder für SPI noch für DEUTLICH schnellere Busse.
Heinz schrieb:> ich habe vor für mein Projekt mehrere Karten auf eine Hauptplatine zu> stecken und jede einzelne galvanisch zu trennen
Warum?
Ja, es gibt ab und die Notwendigkeit das zu tun. Die allermeiste
Elektronik funktioniert aber ohne Trennung.
Falk B. schrieb:> Heinz schrieb:>> ich habe vor für mein Projekt mehrere Karten auf eine Hauptplatine zu>> stecken und jede einzelne galvanisch zu trennen>> Warum? Optokopplerfetisch? Hypochonder?> Die allermeisten (alle?) System dieser Art mit Backplane brauchen keine> Optokoppler, weder für SPI noch für DEUTLICH schnellere Busse.
Ich frage mich ob der TE das bis zum Ende durchdacht hat. Den Bus
galvanisch zu trennen, reicht ja nicht. Er muß dann auch jedem Slot die
Betriebsspannung(en) galvanisch getrennt zuführen. Also in seinem
Beispiel 6 Netzteile bzw. ein Netzteil und 5 DC/DC-Wandler (pro
Spannung).
Der Aufwand explodiert wie Bauschaum. Das macht man nicht mal aus einer
Laune heraus. Das muß man wirklich brauchen.
Heinz schrieb:> ich habe vor für mein Projekt mehrere Karten auf eine Hauptplatine zu> stecken und jede einzelne galvanisch zu trennen
Diese Forderung macht dein System aber ziemlich unhandlich und teuer.
Willst du diese galvanische Trennung oder brauchst du sie?
> mehrere Karten auf eine Hauptplatine
Hat diese Hauptplatine eine einzige Masse für alle Steckplatinen und
eine gemeinsame Versorgung?
Falls ja, dann sind Optokoppler völlig unsinnig. Denn eine Galvanische
Trennung macht man nur, wenn man sie wegen der Anwendung unbedingt
machen muss. In diesem Fall ist aber niemals die Masse zwischen den
beteiligten Komponenten einfach durchverbunden, sondern die Versorgung
muss dann natürlich auch potentialgetrennt sein.
Für SPI sind Optokoppler zudem meist ungünstig, weil die Beschaltung um
die Optokoppler angesichts der Geschwindigkeit zeimlich inederohmig
ausfallen muss. Nimm besser magnetische Koppler wie die ADUM oder die
IL700/200:
https://www.all-electronics.de/wp-content/uploads/migrated/article-pdf/74725/ei06-06-032.pdfhttps://www.nve.com/Isolators.php
Heinz schrieb:> Ich weiß nur leider nicht wie ich die> Geschwindigkeit der Mosfets berechnen soll.
Die hängt auch vom Strom und von der Lastkapazität ab. Und da verliert
man irgendwann die Lust, das diskret aufzubauen, und nimmt einen Puffer
wie z.B. SN74LVC07A (bei max. 24 mA pro Ausgang braucht man mehrere).
Heinz schrieb:> Ich wollte alle Karten gleich und tauschbar haben.
Dazu braucht man aber keine galvanische Trennung?
> Dann bau ich das jetzt so auf.
Da sehe ich ja immer noch den Schwachsinn? Entweder man braucht die
galvanische Trennung oder man braucht sie nicht. Das kann doch echt
nicht so schwer sein, das zu entscheiden.
Heinz schrieb:> Dann bau ich das jetzt so auf.
Tu's nicht. Gegen den ersten Plan hätte ich nichts gehabt -- man gönnt
sich ja sonst nichts. Aber jetzt wird es richtig kompliziert, weil du
jetzt 3 Masseschleifen hast. Und aktive Bauteile auf der Backplane sind
auch nicht so toll.
> Auf die Steckkarten kommen dann jeweils noch zwei LDOs für + und -5V.
Anscheinend ist analoges auf den Karten, dann passt das schon.
> Das kann doch echt nicht so schwer sein, das zu entscheiden.
ich vermute der TO hast Angst vor L1 L2 L3 (ups, ist der N da nicht
derselbe?).
höchstwahrsch. ist für diese Messanordnung (ADCs) hier keinerlei galv.
Trennung nötig.
fraglich ist auch wie schnell je Kanal überhaupt gemessen werden soll,
evtl. wäre da auch Mux möglich.
Bauform B. schrieb:> Tu's nicht. Gegen den ersten Plan hätte ich nichts gehabt -- man gönnt> sich ja sonst nichts. Aber jetzt wird es richtig kompliziert, weil du> jetzt 3 Masseschleifen hast. Und aktive Bauteile auf der Backplane sind> auch nicht so toll.MCUA schrieb:> ich vermute der TO hast Angst vor L1 L2 L3 (ups, ist der N da nicht> derselbe?).> höchstwahrsch. ist für diese Messanordnung (ADCs) hier keinerlei galv.> Trennung nötig.> fraglich ist auch wie schnell je Kanal überhaupt gemessen werden soll,> evtl. wäre da auch Mux möglich.
Elektronik auf der Backplain ist selbstverständlich ungeschickt, wenn da
mal was kaputt geht bau ich meinen Verteiler auseinander. Danke für den
Denkanstoß. Als ich gerade die drei ADUM's auf die Masterplatine fummeln
wollte, ist mir auch ein Licht aufgegangen. Also nur eine Trennung.
Das mit den Masseschleifen habe ich bei meiner Recherche hierzu auch
gelesen. Ich habe nur eine niederohmige Verbindung zwischen N und GNDA
direkt hinter dem DC/DC-WAndler (Masterplatine). Eine Masseschleifen
sollte ich dann doch nicht haben. Wenn ich hier etwas übersehe bitte
schreien.
Spannung wird auf jeder Platine 1x gemessen. Der Strom wird 3x gemessen
(differential) und einmal geschätzt(single-endend). ;)
Der ADC MCP3008 kommt auf eine Aufsteckplatine, weil das Ganze
wahrscheinlich zu langsam ist um die Spannung und den Strom im Bezug auf
die Phasenverschiebung zu ermitteln. Ich will damit erstmal ein bisschen
spielen. Später, wenn ich etwas mehr Zeit habe will ich den MCP3008
abstecken und mich mit Mikrocontrollern beschäftigen. Dann wird auf
jeder Karte ein Mikrocontroller Werkeln, der nur noch die ausgerechneten
Werte der Wirkleistung, Blindleistung, Strom und Spannung überträgt. So
ist zumindest der Plan.
> Später....,> ...und mich mit Mikrocontrollern beschäftigen
mach das doch vorher nicht nachher.
(etwas von Bussystemen könnte auch nichts schaden)
Du weist ja nichtmal wie schnell du samplen willst.
50 Hz sind keine 50 MHz.
Womöglich reicht hier eine einzige MCU aus, um das zu machen.
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