Hallo zusammen, ich bin etwas verwirrt, vielleicht könnt ihr mir helfen. Ganz einfaches Szenario, ich habe einen batteriebetriebenen, ggü. Erde isolierten Schaltkreis, der eine bestimmte Spannung ausgibt, sagen wir 5 V DC + 0.5 V AC. In Reihe folgt ein Elektrolytkondensator, positive Polung in Richtung Schaltkreis. Nun wird aber von der negativen Seite her "aus Versehen" ebenfalls eine DC Spannung ggü. Erde angelegt. Angenommene DC Ratings: 20 V Frage: Passiert dem Elko etwas, wenn die angelegte Spannung > 25 V ist, sodass die ratings gerissen werden? Oder passiert nix, weil die Schaltung floated? Ich bin in einer Diskussion, in der fest behauptet wird, dass niemals was passiert, weil kein Ground/Erdbezug besteht und ich bin der Meinung, dass nur der Potentialunterschied über dem Kondensator (Betrag und Vorzeichen) eine Rolle spielt und somit doch was passieren kann. Was ist korrekt? Mini Schaltplan ist angehängt. Danke!
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Jan K. schrieb: > Ganz einfaches Szenario, Das glaube ich nicht, Tim. > ich habe einen batteriebetriebenen, ggü. Erde isolierten > Schaltkreis, Die berühmte, schon in der DDR erfundene Monode? Kennwerte: I_max_linksvorbei und I_max_rechtsvorbei... > der eine bestimmte Spannung ausgibt, sagen wir > 5 V DC + 0.5 V AC. Geht nicht. Eine Spannung liegt zwischen ZWEI Punkten an. Mit der Forderung "ggü. Erde isoliert" hat Du eindeutig festgelegt, dass der andere Punkt für die Spannung NICHT Erde sein kann. Du kannst den Begriff "Spannung" ruhig wörtlich nehmen und Dir eine gespannte Feder vorstellen. Diese braucht auch einen Befestigungspunkt, um Kraft zu entfalten. Eine Kraft ohne Gegenkraft gibt's nicht... Du kannst an isolierte Punkte beliebige "Spannungen" (eigent- lich: Potentiale) dranschreiben; das hat keinerlei physikalische Relevanz. Und -- nein, das ist keine irrelevante Krümelkackerei, sondern die Substanz Deines Irrtums. Es gibt streggenommen keine "Spannung", sondern immer nur "Spannung gegenüber Punkt <so-und-so>". Lässt man "So-und-so" weg, dann ist das "offensichtliche", "allgemein übliche" Bezugspotenzial der Schaltung gemeint. > In Reihe folgt ein Elektrolytkondensator, positive > Polung in Richtung Schaltkreis. Nun wird aber von der > negativen Seite her "aus Versehen" ebenfalls eine > DC Spannung ggü. Erde angelegt. ??? > > Angenommene DC Ratings: 20 V > > Frage: Passiert dem Elko etwas, wenn die angelegte > Spannung > 25 V ist, sodass die ratings ...Grenzwerte... > gerissen werden? Oder passiert nix, weil die Schaltung > floated? ...schwimmt? > Ich bin in einer Diskussion, in der fest behauptet wird, > dass niemals was passiert, weil kein Ground/Erdbezug > besteht Ist in sich erstmal richtig, vorausgesetzt, die Regeln wurden korrekt angewendet. > und ich bin der Meinung, dass nur der Potentialunterschied Welcher Potentialunterschied? Du kannst an beliebige Punkte beliebige Zahlen dranschreiben und die Einheit "V" dahintermalen -- das hat keinerlei Relevanz, wenn Du im selben Atemzug erklärst, diese Spannungsangabe beziehe sich NICHT auf das Bezugspotenzial dieser Schaltung (=Masse). Das ist genauso sinnvoll wie zu sagen: "Hier sind 127 Meter!", wenn ich keine Angabe darüber mache, wo der Bezugspunkt für die Längenmessung ist. Der Minus-Pol der Batterie in meinem Funkwecker mag -3.194GV gegen den linken Vorderreifen des Lunochod im Mare Imbrium haben -- das ist für den Betrieb des Funkweckers hier auf der Erde VÖLLIG egal... > über dem Kondensator (Betrag und Vorzeichen) Für den Kondensator ist nur wichtig, welche Spannung über dem Kondensator anliegt, d.h. linker Anschluss gemessen gegen rechten Anschluss. Ja. Ist richtig. Das stimmt für sich genommen. Es hat nur keinen logischen Zusammenhang zu Deinen "Spannungen" ohne Bezugspunkt. > Was ist korrekt? Beides. Spannungen sind Potential- DIFFERENZEN . Ein beliebiger willkürlicher Offset ändert überhaupt nichts.
Ein Kondensator wird geladen, wenn Strom durch ihn fließt. Im gezeigten Schaltbild gibt es keinen geschlossenen Stromkreis, der einen Strom durch den Kondensator CPF1 erzeugen kann. Nachtrag: Ob irgendein Netzknoten mit "Ground" verbunden ist oder nicht, ist völlig belanglos.
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Bernhard schrieb: > Ein Kondensator wird geladen, wenn Strom durch ihn fließt. Durch einen Kondensator fließt kein Strom. Das verhindert das Dielektrikum (Isolator).
Rainer W. schrieb: > Durch einen Kondensator fließt kein Strom. Das verhindert das > Dielektrikum (Isolator). Uhh, das sehe ich aber ganz anders. Bei einem Kondensator fließt auf der einen Seite genau so viel Strom herein wie auf der anderen Seite heraus. Wieso sollte da jetzt kein Strom "durch" fließen? An das Pendant zur Spule ist dann, es fällt keine Sopannung ab, die Spule erzeugt dioe Spannung schließlich durch Selbstinduktion? Ich vermute die meinst, durch das Dielektrikum fließt kein Strom. Das ist aber etwas völlig anderes. Letztlich ist das aber egal, aus meiner Sicht wolltest du nur mal stänkern und den TO verwirren.
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Rainer W. schrieb: > Durch einen Kondensator fließt kein Strom. Das verhindert das > Dielektrikum (Isolator). Dazu solltest du nochal den Verschiebestrom befragen.
Die Schaltung ist völliger Humbug. Beim Einschalten ist CPF3 entladen, d.h. U1 sieht +25V. Je nach Richtung des Biasstromes lädt oder entlädt sich CPF3 bis U1 am Anschlag ist. Der Teil mit CPF1 ist völlig irrelevant, an CPF1 fällt keine Spannung ab.
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Okay okay, dann also nochmal von vorne, siehe angehängte Schaltung - das ist im Kern was ich oben darstellen wollte, aber nicht getan habe. Die Schaltung stellt eine kleine Mikrofon Kapsel dar (links), das Model ist nach https://www.ti.com/lit/ug/tidu765/tidu765.pdf. Dann gibt's eine über ein kurzes Kabel mit Cinch Anschluss die "Connection Box", die nur eine 9V Batterie, einen bias Widerstand R5, und C4 als AC Kopplung beinhaltet. Von da geht's via 2 pin TS ("Klinke") Stecker per Adapter auf einen 3 pin XLR Stecker (Pinbelegung wie gezeigt, XLR GND nicht an die Box angeschlossen!). Dann kommt ein längeres 3 adriges Kabel, das dann in das Mischpult geht, das die Phantomspannung und einen mic Verstärker beinhaltet. Nachgebaut wurde das nach https://www.ti.com/lit/an/sboa320a/sboa320a.pdf?ts=1758132716182 Seite 2. Der gewählte Verstärker ist dieser: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/1920f.pdf Der Hintergrund meiner Frage ist, ob die aufgeschaltete Phantomspannung den gepolten Elko C4 in irgendeiner Art schädigen kann, und daher kam die Frage im ersten Post auf. Die Simulation (via LTSpice 24.9, die natürlich falsch sein kann - Feedback gerne erwünscht) zeigt in der Tat keine hohen Spannungen an C4, siehe angehängte Bilder. Stattdessen wird der DC Pegel von bat_gnd, C4_neg und C4_pos gleichmäßig angehoben, sodass die Spannung über C4 stets nur die 9 V Bias + eine kleine Wechselspannung ist. Die ~25 mV peak-peak des "Mikrofons" werden - egal ob Phantomspeisung an oder aus ist - die ganze Zeit um einen Faktor von -2 (weil ich +/- inputs vertauscht habe) verstärkt, wie gewünscht. Fragen: - Entspricht diese Sim (ausreichend) der Realität? D.h., kann ich in meiner echten Schaltung bedenkenlos Phantomspeisung anmachen, ohne dass meine (teuren) Mikrofone oder deren Beschaltung zerstöre? - Kann ich theoretisch beliebig viel Phantomspannung überlagern, ohne dass C4 die Grätsche macht, oder kann der bat_gnd Pegel irgendwann nicht mehr "mithalten"? - Was ist denn jetzt das schlechte für den Kondensator? Die Spannung, die darüber abfällt? Muss diese korrekt gepolt und eine Amplitude in den specs haben (DC natürlich)? - Ich verstehe nicht, warum c4_pos, c4_neg sowie bat_gnd den DC Pegel gleichzeitig erhöhen; oder besser warum C4_neg auf bat_gnd liegt. Ich denke ihr habt mir schon versucht zu erklären aber ich habs noch nicht gerallt. Was ist Ursache, was ist Wirkung? - was ist mit dem Peak bei Einschalten der Phantomspannung, kann der duechschlagen und zu Spannungsüberhöhung führen? C4 Ist ja immerhin für einen kurzen Zeitpunkt wärend des Sprungs durchlässig. Vielen Dank!
Hall Jan, nur zur Info: Für ein ELECTRET-Kondensatormikrofon braucht man keine 48V Phantomspeisung. Für den Betrieb reichen wenige Volt, die Du ja mit V2 bereits eingezeichnet hast. Und in Deinem Sim-Screenshot ist kaum etwas zu erkennen. Dank dem trendy schwarzen Hintergrund überall, gepaart mit dunkelgrauer Schrift und dunklen Farben, sieht man das leider sehr oft im Netz. Echt schlimm... (OK, Off Topic, aber das musste jetzt mal raus. Minikontraste dank schwarzem Hintergrund triggern mich so langsam. Sehe ich einfach zu oft!) ciao Marci
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Marci W. schrieb: > Hall Jan, > > nur zur Info: Für ein ELECTRET-Kondensatormikrofon braucht man keine 48V > Phantomspeisung. Für den Betrieb reichen wenige Volt, die Du ja mit V2 > bereits eingezeichnet hast. > Hi Marci, das ist mir klar, ich benötige aber die Sicherheit, dass mein mic nicht kaputt geht, wenn jemand aus versehen Phantomspeisung einschaltet. Und dann bin ich auf mein Verständnisproblem mit der Kondensatorspannung gestoßen. > Und in Deinem Sim-Screenshot ist kaum etwas zu erkennen. Dank dem trendy > schwarzen Hintergrund überall, gepaart mit dunkelgrauer Schrift und > dunklen Farben, sieht man das leider sehr oft im Netz. Echt schlimm... > (OK, Off Topic, aber das musste jetzt mal raus. Minikontraste dank > schwarzem Hintergrund triggern mich so langsam. Sehe ich einfach zu > oft!) Tjoar, das ist leider die Standardeinstellung von LTSpice und ich hab' noch nichtmal den dark mode an. Ich finde eigentlich, dass man das auf Grund der guten Auflösung sehr gut sieht... klick mal drauf, das Bild wird dann groß. Hab jetzt nochmal eine etwas schmalere Variante hochgeladen. Hab's auch mit weißem Hintergrund probiert, aber glaub mir das sah noch viel bescheidener aus. Klappt das besser?
Jan K. schrieb: > Ich finde eigentlich, dass man das auf Grund der guten Auflösung sehr > gut sieht Blau auf schwarz.... sehr gut zu sehen. Vor allem die Beschriftung. Schwarzer Hintergrund ist und bleibt ungünstig. Es hilft nichts. Man kann den Hintergrund umstellen.
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Es werden hier ständig Plots von LTSpice in der default Variante hochgeladen und noch nie hat sich jemand beschwert. Mach mal bitte einen Screenshot wie das bei euch aussieht, bei mir absolut einwandfrei. Nochmal, die Screenshots sind mit hoher Auflösung gemacht und sollten 100% klar lesbar sein. Skalier euer Browser, zu geringe Auflösung? Mal in Originalgröße angeschaut? Weißer Hintergrund anbei, sehe da keinen Vorteil aber vielleicht hilft es. Ansonsten kann auch oben die Simulation ausprobiert werden, es wurden nur mit LTSpice mitgelieferte Bauteile verwendet... Btt? Jan K. schrieb: > Fragen: > > - Entspricht diese Sim (ausreichend) der Realität? D.h., kann ich in > meiner echten Schaltung bedenkenlos Phantomspeisung anmachen, ohne dass > meine (teuren) Mikrofone oder deren Beschaltung zerstöre? > - Kann ich theoretisch beliebig viel Phantomspannung überlagern, ohne > dass C4 die Grätsche macht, oder kann der bat_gnd Pegel irgendwann nicht > mehr "mithalten"? > - Was ist denn jetzt das schlechte für den Kondensator? Die Spannung, > die darüber abfällt? Muss diese korrekt gepolt und eine Amplitude in den > specs haben (DC natürlich)? > - Ich verstehe nicht, warum c4_pos, c4_neg sowie bat_gnd den DC Pegel > gleichzeitig erhöhen; oder besser warum C4_neg auf bat_gnd liegt. Ich > denke ihr habt mir schon versucht zu erklären aber ich habs noch nicht > gerallt. Was ist Ursache, was ist Wirkung? > - was ist mit dem Peak bei Einschalten der Phantomspannung, kann der > duechschlagen und zu Spannungsüberhöhung führen? C4 Ist ja immerhin für > einen kurzen Zeitpunkt wärend des Sprungs durchlässig. Danke euch.
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Jan K. schrieb: > Der Hintergrund meiner Frage ist, ob die aufgeschaltete > Phantomspannung den gepolten Elko C4 in irgendeiner > Art schädigen kann, und daher kam die Frage im ersten > Post auf. Eine einwandfreie (=fehlerlose) Schaltung schädigt m.E. C4 NICHT . Der fehlerbedingte Kurzschluss EINER Tonader gegen GND führt zu hoher Spannung zwischen den Tonadern und damit möglicherweise zur Überlastung von C4. > D.h., kann ich in meiner echten Schaltung bedenkenlos > Phantomspeisung anmachen, ohne dass meine (teuren) > Mikrofone oder deren Beschaltung zerstöre? Sofern Kurzschlüsse der Tonadern gegen GND mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen sind: Ja. > - Kann ich theoretisch beliebig viel Phantomspannung > überlagern, ohne dass C4 die Grätsche macht, Ja, theoretisch ist das so. > oder kann der bat_gnd Pegel irgendwann nicht mehr > "mithalten"? Nein -- im fehlerfreien Zustand gibt es nix "mitzuhalten". Die Phantomspeisung wirkt auf beide Tonadern gleichartig, d.h. im fehlerfreien Zustand ist da keine DC-Differenzspannung zwischen den Tonadern -- nur zwischen (beiden) Tonadern und GND. Das ist bei 1000V Phantomspeisung immer noch so... Gnade Dir aber Gott, ein Kurzschluss verbindet eine Tonader mit GND -- dann kracht es... > - Was ist denn jetzt das schlechte für den Kondensator? > Die Spannung, die darüber abfällt? Ja. > Muss diese korrekt gepolt Ja, klar. > und eine Amplitude in den specs haben (DC natürlich)? Ja. > - Ich verstehe nicht, warum c4_pos, c4_neg sowie bat_gnd > den DC Pegel gleichzeitig erhöhen; oder besser warum > C4_neg auf bat_gnd liegt. Ähhh... in der Box "Phantom power" kommt oben von links XLR_Pin2 rein, dann kommt ein 6.8k, in Reihe kommt noch ein 6.8k, und dann geht links XLR_Pin3 heraus. c4_neg und bat_gnd sind über 13.6kOhm miteinander ver- bunden. Warum soll an beiden Punkten NICHT der gleiche Pegel anliegen? > - was ist mit dem Peak bei Einschalten der Phantomspannung, Der tritt -- bei idealer Symmetrie -- zwischen jeder der Ton- adern UND GND auf -- NICHT ZWISCHEN DEN TONADERN ! > kann der duechschlagen und zu Spannungsüberhöhung führen? Bei idealer Symmetrie nicht. > C4 Ist ja immerhin für einen kurzen Zeitpunkt wärend des > Sprungs durchlässig. Bei idealer Symmetrie tritt kein Sprung auf. Analogie: Wie kannst Du auf dem Trampolin 3m hoch springen, obwohl Deine Beine nur jeweils 1m lang sind? Naja... Du springst ja mit BEIDEN Beinen auf das Trampolin. Die Höhen- DIFFERENZ zwischen Deinen Beinen ist stets viel kleiner als 1m. Aber völlig unabhängig von der theoretischen Betrachtung: ICH würde die Spannung für die Phantomspeisung so weit reduzieren (bzw. C4 so auslegen), dass C4 die volle Spannung auf Dauer überlebt. Darauf, dass ein Masseschluss einer Tonader nicht auftreten kann, würde ich mich nicht verlassen. Eine DI-Box/ein Übertrager ist keine Option?
Denk dir mal V2 weg, kann V5 den Kondensator C4 aufladen? Nein, weil es keinen Pfad von C4 nach Masse gibt. Die Spannung über C4 bleibt immer 0V, egal wie die Spannung von V5 ist. C4 sieht nur die Spannung von V2. von Jan K. (jan_k776) schrieb: >Der Hintergrund meiner Frage ist, ob die aufgeschaltete Phantomspannung >den gepolten Elko C4 in irgendeiner Art schädigen kann, und daher kam >die Frage im ersten Post auf. Nein, C4 sieht die Spannung von V5 überhaupt nicht, die Spannung von V5 bezieht sich auf Masse und C4 hat keinen Pfad nach Masse.
Jan K. schrieb: > Ich bin in einer Diskussion, in der fest behauptet wird, dass niemals > was passiert, weil kein Ground/Erdbezug besteht Wo kein Strom fließt oder fließen kann tut sich nichts... Ein Stromkreis muss vorhanden sein damit Wirkung entsteht...
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Mani W. schrieb: > Ein Stromkreis muss vorhanden sein damit Wirkung entsteht... Ein Stromkreis kann vorhanden sein, ohne dass Erdbezug besteht.
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