mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fehlende galvanische Trennung bei PC-Netzteil?


Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

ich habe heute festgestellt, dass bei meinem PC-Netzteil GND mit der 
Erdleitung vom Netzanschluss verbunden ist. Die Verbindung entsteht 
durch eine Schraube, mit der die Platine befestigt wird. Dort wo die 
Schraube ist, ist auch eine Massefläche, daher die Verbindung. Muss das 
so sein? Ist das bei allen PC-Netzteilen so?

Hat man damit nicht eine galvanische Verbindung mit dem Netz?
Was hat das sonst für einen Sinn?

mfg Stefan

Autor: Schorsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ist bei mir auch so.

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok, aber wozu macht man das?

Autor: Michael K. (grafmi40)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Grundsätzlich sind das Schaltnetzteile, die keinen Trafo haben.
Laut VDE muss so ein Netzteil geerdet werden da es nicht Schutzisoliert 
ist.
Ausserdem gibt es keinen Trafo der die benötigten Spannungen mit den 
entsprechenden Strömen einen PC versorgen kann.
Die Summe der Sekundärleistungen mal 1,18 ist die Primärleistun die der 
Trafo
bringen müsste.
Folgende Berechnung bei angenommenen Werten:
12V 10A   120W
5V  40A   200W
3,3V 5A   16,5W   Summe 336,5W x 1,18  398 Watt !!!!!!!

Dann wickelt mal so nen Trafo (Spass). Das ist der Hammer.
Der Trafo würde so um die 10kg wiegen.
Die Stabilisierung der Spannungen wären das nächste Problem.
Bauelemente kaum beschaffbar.

M.K.

Autor: Michael K. (grafmi40)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das wichtigste fehlt noch.
Bei diesen Schaltnetzteilen wird immer GND geerdet.
Wenn mit dem SNT was sein sollte wird immer gegen Erde abgeleitet und 
das Board nicht gleich geschrottet.

M.K.

Autor: Aua (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ M.K.

Selten so einen Mist gelesen.

>Dann wickelt mal so nen Trafo (Spass). Das ist der Hammer.
>Der Trafo würde so um die 10kg wiegen.
>Die Stabilisierung der Spannungen wären das nächste Problem.
>Bauelemente kaum beschaffbar.

Mach mal ein Netzteil auf. Der Trafo ist drin. Ist so groß wie ein 
Bonbon und wiegt ein paar Gramm. Das ist der Vorteil der hohen 
Frequenzen.

Stabilisierungen ist kein Problem, und die Bauelemente dafür kosten ein 
paar Cent.

Oder habe ich hier eine Ironie übersehen??

Autor: A.Doerr (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
sprut.de hat so ein Teil mal aufgemacht und modifiziert:

http://www.sprut.de/electronic/switch/12vsnt/12vsnt.html

Er hat dabei so ziemlich alles genauer beschrieben. Viel Spaß

Andreas

Autor: Dieter Werner (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Erdung erfolgt nicht nur über das Netzteil.

Auch jedes Mainboard hat mindestens eine Schraubverbindung zum Gehäuse 
über die GND geerdet wird.

Autor: Michael U. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

alle von außen berührbaren Metallteile müssen ausreichend niederohmig 
mit dem Schutzleiter verbunden sein.

Alternative wäre Schutzisolierung, will aber bei einem PC-Netzteil 
vermutlich keiner bezahlen. ;)

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: TOM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hey,

ich hatte diese Woche das Problem mit dem GND auch, hat mich einen 
MEGA128 gekostet.
Hatte ein Netzgerät an dem uC angeschlossen dieses ist ebenfalls 
geerdet.
Als ich nun den uC mit dem MK2 mit dem PC verbunden habe gab es einen 
Kurzschluss zwischen Netzgerät und PC GND(Abschirmung) des USB Steckers.
Und dann war auch schon hin der uC ;-(.
Mit einem Steckernetzteil ist alles OK da Schutzisoliert (ohne PE)

TOM

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Michael U. wrote:

> alle von außen berührbaren Metallteile müssen ausreichend niederohmig
> mit dem Schutzleiter verbunden sein.

Ja das Gehäuse ist mir klar, aber warum auch die GND Leitung? Wo sind da 
berührbare Metallteile?

mfg Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
GND wird vermutlich aus EMV Gründen mit dem Gehäuse verbunden.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>GND wird vermutlich aus EMV Gründen mit dem Gehäuse verbunden.

Was ist denn GND??

GROUND = BezugsMASSE..

Also Erde...

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ganz einfach: Nahezu bei allem, was in einem PC eingebaut ist, ist GND 
mit den Befestigungen durchverbunden, was schon aufgrund der 
HF-Abschirmung notwendig ist. Damit aber das GND-Potential vom Netzteil 
mit dem Rest identisch ist, wird eben auch im Netzteil durchverbunden. 
Was dann auch so diverse Effekte wie Datenfehler und Abstürze 
verhindert, wenn der Kühlschrank anspringt oder man das Licht 
einschaltet.

Tote Mikrocontroller verhindert man, in dem man grundsätzlich das 
Netzgerät der Versuchsschaltung in die gleiche Steckdosenleiste steckt, 
in der auch der PC steckt. Dazu gilt, erst mit dem PC verbinden, dann 
das Netzgerät der Versuchsschaltung einstecken. Mir ist noch kein 
Controller abgeraucht.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Mattes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Aua
Da hast du wohl etwas falsch verstanden. Der Trafo, den du meinst, ist 
nicht dazu da, die Ausgangsleistung des Netzteils zu bringen. Das 
geschieht über ein Schaltnetzteil mit hoher Frequenz, wodurch die 
Speicherdrosseln nicht so riesig sein müssen. Der kleine Trafo ist 
meines Wissens lediglich dazu da Referenzspannungen zu erzeugen, die 
naturgemäß kaum belastet werden und zur Steuerung der Ausgangsspannungen 
des Schaltnetzteils benötigt werden.
M.K. dagegen meinte einen Trafo, der die gesamte Leistung des Netzteils 
bringt, das Netzteil also gar kein Schaltnetzteil mehr ist. Die 
Spannungen auf der Sekundärseite bei den beachtlichen Strömen 
ausreichend zu stabilisieren, erachte ich ebenfalls wie M.K. für 
ziemlich aufwendig.

Grüße,
Mattes

Autor: Peter Dannegger (peda)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
TOM wrote:

> ich hatte diese Woche das Problem mit dem GND auch, hat mich einen
> MEGA128 gekostet.
> Hatte ein Netzgerät an dem uC angeschlossen dieses ist ebenfalls
> geerdet.

Dann solltest Du schleunigst mal das Netzgerät überprüfen oder 
wegschmeißen.

Wenn PC und Netzteil geerdet sind, macht das nichts, denn Erde mit Erde 
zu verbinden ist kein Kurzschluß, da fehlt die Spannungsquelle.

Eines der Geräte muß also defekt sein und eine Fehlerspannung auf GND 
legen, statt Erde.

Oder Deine Schukodosen sind defekt (kein Erdkontakt).
Mir hat mal ein Elektriker ne Schukodose verlegt und Phase auf den 
Schutzkontakt geknallt, der Idiot.

Sei froh, daß es den Mega128 erlegt hat und nicht Dich.
Suche die Fehlerquelle, sonst wirds lebensgefährlich.


Peter


P.S.:
Fürs Basteln sollte man grundsätzlich Wandwarzen oder Labornetzteile 
nehmen, die sind galvanisch vom Netz getrennt.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Mattes

Soll ich mich jetzt Aua2 nennen ?
Deine Aussage ist auch nicht besser:

> Der kleine Trafo ist
> meines Wissens lediglich dazu da Referenzspannungen zu erzeugen, die
> naturgemäß kaum belastet werden und zur Steuerung der Ausgangsspannungen
> des Schaltnetzteils benötigt werden.

Es gibt 3 Übertrager in einem typischen ATX Netzteil:
- 5V StandbBy (aus dem auch meist die interne Betriebsspannung des 
Netzteils gewonnen wird)
- Ansteuersignale für Transistoren
- Gesamte Leistung des Netzteils.

Autor: Andreas K. (a-k)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Mattes: Es gibt mehr als einen Typ Schaltnetzteil. Und so arbeitet ein 
primärgetaktetes Schaltnetzteil ganz anders als ein Step Down Wandler.

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn ich das PC-Netzteil nur für Versuchszwecke verwende und nicht mehr 
vorhabe, in den PC einzubauen, kann ich dann die Verbindung GND-Erde 
entfernen? Welche Gefahr besteht dann? Ich hätte gerne ein 
leistungsstarkes, wenn geht nicht geerdetes Netzteil.

mfg Stefan

Autor: Paul Baumann (paul_baumann)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Mir hat mal ein Elektriker ne Schukodose verlegt und Phase auf den
>Schutzkontakt geknallt, der Idiot.

Das ist aber energiesparend, denn das Gerät hat ja dann an N und dem 
Schutzleiter gehangen. ;-) Komisch, daß da der FI nicht ausgelöst hat, 
oder hast Du noch Nullung?

MfG Paul

Autor: Mandrake (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Muss Benedikt und Aua zustimmen!
Da haben wohl die zwei weiter oben keine Ahnung von Schaltnetzteilen.

>Trafo zum Referenzspannung erzeugen...
Nie so einen Schmarn gehört. Die Referenz wird primärseitig durch den 
Controller gestellt (meistens). Sekundär wird gerne ein TL431 
Shuntregler benutzt.

Wie Benedikt richtig eingeworfen hat gibt es verschiedene 
Schaltwandlervarianten. Dabei werden oft neben den Haupttransformatoren
(die im übrigen die Leistung übertragen) sog. Impulstrafos benutzt um 
die Schalttransistoren potentialfrei anzusteuern.

Autor: gtf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Tom
wie Peter bereits erwähnt hat ein einfaches Trafonetzteil nehmen die 
sind Galvanisch getrennt.
Meistens fließt über die Y- Kondensatoren etwas Strom ,deswegen kann man 
zwischen PC und nem anderen SNT betriebenen Gerät so ca. 80V messen.
 Gelegentlich sorgt diese Spannung für Störungen bei Messungen.

und nicht vergessen den mega 128 vorm Haus verbuddeln :-(

Autor: Peter Dannegger (peda)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Paul Baumann wrote:

> Das ist aber energiesparend, denn das Gerät hat ja dann an N und dem
> Schutzleiter gehangen. ;-) Komisch, daß da der FI nicht ausgelöst hat,
> oder hast Du noch Nullung?

Das ist schon ne Weile her und war ein Altbau mit 2adriger Verkabelung.


Peter

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eines ist mir noch nicht ganz klar: angenommen ich verbinde die 12V vom 
PC-Netzteil über einen 100 Ohm Widerstand mit einer Erdleitung (z.B von 
einem 2. PC-Netzteil).

Dann fließt ja eigentlich der Strom von den 12V zurück zum Gehäuse (über 
das 2. Netzteil) und somit nach Masse. Da wird aber kein FI auslösen 
oder? zumindest nicht, wenn die beiden Netzteile an der selben 
Steckerleiste hängen. Steht da das Gehäuse des 2. PC-Netzteiles unter 
Spannung? Alles was mit Netzspannung zu tun hat habe ich irgendwie noch 
nicht so ganz durchschaut...

Ich hab auch grad bemerkt, dass mein Oszilloskop nicht geerdet ist!? 
Habe ein HM208, weiß jemand ob das bei diesem so ist oder fehlt bei mir 
der Schutzleiter? Der Anschluss für den Schutzleiter fehlt nämlich schon 
am Netzanschluss...

mfg Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan Tschiggerl wrote:
> Eines ist mir noch nicht ganz klar: angenommen ich verbinde die 12V vom
> PC-Netzteil über einen 100 Ohm Widerstand mit einer Erdleitung (z.B von
> einem 2. PC-Netzteil).
>
> Dann fließt ja eigentlich der Strom von den 12V zurück zum Gehäuse (über
> das 2. Netzteil) und somit nach Masse.

Richtig.

>Da wird aber kein FI auslösen oder? zumindest nicht, wenn die beiden Netzteile an 
der selben Steckerleiste hängen.

Auch im 2. Fall nicht, da ein FI nur die Summe aller L und N misst. Was 
suf dem Schutzleiter fließt interessiert einen FI nicht.

>Steht da das Gehäuse des 2. PC-Netzteiles unter Spannung?

Nein, denn es ist ja geerdet.

Autor: Paul Baumann (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Peter
Aha. Wenn das so ist, verdient der Herr Kollege einen kräftigen Tritt
in den Allerwertesten. So etwas darf nicht passieren.

MfG Paul

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kann mir vielleicht jemand sagen, ob ein HM208 geerdet sein sollte? Hat 
vielleicht jemand so ein Oszi? Ich hab nämlich ein Gebrauchtes...

mfg Stefan

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich frage nun noch einmal, da meine Frage noch nicht beantwortet wurde.
Dieses Netzteil werde ich nicht mehr in einen PC einbauen. Daher ist die 
sekundärseitige Erdung für potentialausgleich mit dem Mainbord nicht 
mehr nötig. Verringert die Erdung die EMV-Probleme wirklich so stark?

Was spricht dagegen, die Sekundärseite nicht mehr zu erden?

mfg Stefan

Autor: Michael U. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

simpel gesagt: es spricht nichts dagegen, wenn das Netzteil entweder das 
Netzteil der Klasse schutzisoliert entspricht (ist nicht der Fall) oder 
Netzteil und angeschlossene Schaltung in ein schutzisoliertes Gehäuse 
verbaut sind und keinerlei galvanisch verbundene Anschlüsse aus diesem 
Gerät nach außen führen.

Im Fehlerfall, wenn das PC-Netzteil passend abraucht (Trafo-Schluß 
primär/sekundär, abfallender Draht/Bauteil, das eine Verbindung 
primär/sekundär herstellen kann), liegt eben die Netzspannung am 
Ausgangskreis. Mit der Erdung würde da FI oder LS auslösen.

PC-Netzteile sind auch sonst nicht sonderlich als Experimetiernetzteil 
geeignet, meist sind die Stromreserven viel zu hoch, so daß jeder Fehler 
beim Basteln zu Totalschäden führen kann, die Spannungsregelung ist auf 
die üblichen Lastverhältnisse im PC abgestimmt, meist ist nur die 
3,3V/%V-Strecke die Referenz, die anderen Spannungen stimmen nur, wenn 
die Last paßt.

Sie sind nur begrenzt kurzschlußfest (nach dem 3. oder 4 Versuch sterben 
sie genr komplett), sie sind nicht unbedingt Leerlauffest (ein paarmal 
im Leerlauf Ein- und Ausschalten reicht oft für das Ableben des 
Wandlers).

Man sollte sich also zumindest genau darüber im klaren sein, ob man für 
die Ersparnis beim Netzteilpreis das versehentliche Ableben einer 
Schaltung mit Bauteilen für 100 Euro in Kauf nehmen will...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok danke.

Michael U. wrote:

> Im Fehlerfall, wenn das PC-Netzteil passend abraucht (Trafo-Schluß
> primär/sekundär, abfallender Draht/Bauteil, das eine Verbindung
> primär/sekundär herstellen kann), liegt eben die Netzspannung am
> Ausgangskreis. Mit der Erdung würde da FI oder LS auslösen.

Ja das ist mir klar.

Was ist aber wenn ein Draht eine Verbindung primär/sekundär bei einem 
schutzisolierten Netzteil herstellt? Dann liegt ja an den Steckern auf 
der Sekundärseite (zb solchen wie im PC-NT) ja auch Netzspannung an...
oder was passiert wenn bei einem schutzisoliertem Netzteil ein 
Trafo-Kurzschluss entsteht? Oder sind diese Fehlerfälle bei einem 
solchen Netzteil nicht möglich?

mfg Stefan

Autor: Peter Dannegger (peda)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan Tschiggerl wrote:

> Was ist aber wenn ein Draht eine Verbindung primär/sekundär bei einem
> schutzisolierten Netzteil herstellt?


Hast Du mal ne Wandwarze aufgemacht ?

Da ist ein Trafo mit 2 getrennten Spulenkörpern drin und das Gehäuse ist 
in 2 Kammern aufgeteilt, damit nicht ein umherfliegendes Drahtstück 
einen Kurzschluß machen kann.

Für schutzisolierte Netzteile sind die Anforderungen eben strenger und 
ein PC-Netzteil erfüllt diese nicht.
Daher ist ein Auftrennen des Schutzleiters auf eigene (Lebens-)Gefahr.


Auch haben schutzgeerdete Netzteile oft nen sehr großen 
Enstörkondensator, über den schon große Blindströme fließen.
Die sind zwar für den Menschen noch ungefährlich (kribbelt aber schon 
kräftig), ICs können sie aber schon killen.


Peter

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei einem Schutzisolierten Netzteil darf sowas nicht passieren. Die 
Isolation muss stärker ausgelegt sein.
Bei normalen Trafos sind oftmals nur dünne Kunstofffolien zwischen den 
Wicklungen. Es gibt aber auch Trafos, bei denen die Wicklungen auch 
mechanisch getrennt sind (z.B. bei vielen Steckernetzteilen liegen die 
Wicklungen nebeineinander, es gibt auch auch Trafos, bei denen die 
Wicklungen  noch besser getrennt sind). Bei Schaltnetzteilen gilt 
ähnliches.

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke nun hab ichs endlich verstanden.

Peter Dannegger wrote:

> Auch haben schutzgeerdete Netzteile oft nen sehr großen
> Enstörkondensator, über den schon große Blindströme fließen.
> Die sind zwar für den Menschen noch ungefährlich (kribbelt aber schon
> kräftig), ICs können sie aber schon killen.

Heißt das, dass ein IC, der mit einem PC-Netzteil versorgt wird, 
durchaus zerstört werden kann?

mfg Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn das Netzteil in der Steckdose steckt, (ob es ein oder ausgeschaltet 
ist ist egal !), während man das Netzteil an die Schaltung anschließt, 
dann kann dies durchaus passieren.

Autor: Peter Dannegger (peda)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan Tschiggerl wrote:

> Heißt das, dass ein IC, der mit einem PC-Netzteil versorgt wird,
> durchaus zerstört werden kann?

Ja, wenn beim Verbinden mit einer anderen geerdeten Schaltung (PC) 
zuerst ein IO-Pin Kontakt kriegt vor dem GND-Anschluß.

Oder wenn Du mal nen kleinen Fehler machst (z.B. Abrutscher mit der 
Tastspitze, IC verkehrt rum in Sockel usw.) und das PC-Netzteil dann 
seine vollen 50A reinpumpt.


Peter

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die zahlreichen Antworten

mfg Stefan

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eine kleine Frage hab ich noch. Wenn ich eine Schaltung, die in einem 
Metallgehäuse ist, mit einem PC-Netzteil versorge, muss ich das 
Metallgehäuse dann auch erden?

mfg Stefan

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ich meine damit das Gehäuse, in der die Schaltung ist...

Muss ich dieses auch erden?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde nein sagen, denn das PC Netzteil ist ja geerdet. Sollte da 
etwas kaputt gehen, fließt dort der Strom sofort ab und der FI fliegt 
raus.

Autor: Stefan Tschiggerl (stefan90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok danke

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.