Hallo.
In meiner Schaltung habe ich das Problem, dass CMOS-Bausteine zerstört
werden. Diese arbeiten mit 12VDC-Steuerspannung und erhalten in keinem
Falle mehr als die angegebene Betriebspannung an ihren Eingängen.
Zusätzlich schalten Relais rechteckförmig eine 1000VDC-Hochspannung; Die
Hochspannung und die Steuerspannung sind mit ihrer Masseleitung
verbunden.
Dies führt nun zur CMOS-IC Zerstörung.
Welchen Einfluss kann meine Masseleitung haben?? Denn an sich besteht
durch die Relais galvanische Trennung zwischen der Steuer- und
Wirkspannung.
Es herrscht nur eine Masseverbindung. Beim Aufschalten der Hochspannung
auf die Relais gehen die CMOS-Bausteine kaputt.
mfg und danke um jede hilfreiche antwort
>Zusätzlich schalten Relais rechteckförmig eine 1000VDC-Hochspannung; Die>Hochspannung und die Steuerspannung sind mit ihrer Masseleitung>verbunden.
Wozu dann bitte Relais? Die werden doch gerade aufgrund vollständiger
galvanischer Isolation verwendet...
Hmm,
was ich mir jetzt denken könnte: Sind an den Spulen der Relais
freilaufdiode dran? Wenn ja würde ich auch auf die Induktive Schiene
tippen. Was auch möglich wäre, da du eine gemeinsame Masseverbindung
hast, kontrolliere mal die Masseführung. 1000V sind schon ne Menge und
wenn dir eine Schlechte Masseverbindung dieses GND-Potential "hochzieht"
erhalten deine CMOS-Chips u.U. eine verpolte spannung. Ist mir schon mal
passiert, hab vergessen eine GND-Klemme richtig anzuziehen, als ich
laststrom angelegt habe hat die Klemme nach ca. 5 sec. ein "thermisches
Problem" gehabt und meine Halbleiter waren allesamt hinüber... :)
Roland
<Hmm,
<
<was ich mir jetzt denken könnte: Sind an den Spulen der Relais
<freilaufdiode dran? Wenn ja würde ich auch auf die Induktive Schiene
<tippen. Was auch möglich wäre, da du eine gemeinsame Masseverbindung
<hast, kontrolliere mal die Masseführung. 1000V sind schon ne Menge und
<wenn dir eine Schlechte Masseverbindung dieses GND-Potential
"hochzieht"
<erhalten deine CMOS-Chips u.U. eine verpolte spannung. Ist mir schon
mal
<passiert, hab vergessen eine GND-Klemme richtig anzuziehen, als ich
<laststrom angelegt habe hat die Klemme nach ca. 5 sec. ein "thermisches
<Problem" gehabt und meine Halbleiter waren allesamt hinüber... :)
<
<Roland
Freilaufdioden sind vorhanden. Wenn kurzzeitig das GND-Potenzial
hochgezogen werden würde, dann könnten sich wahrlich Probleme ergeben.
Ist es möglich, eine Masseverschiebung messtechnisch zu erfassen? Was
wäre nun das Bezugsptoenzial?
@ tomtis (Gast)
>Ist es möglich, eine Masseverschiebung messtechnisch zu erfassen?
Sicher.
> Was wäre nun das Bezugsptoenzial?
Kannst du dir aussuchen. Sinnvollerweise da, welches als fest bzw.
geerdet vermutet wird.
MfG
Falk
Hallo,
das bezugspotential bei einer GND-Anhebung ist schwer vorauszusagen da
viele Parameter da mit rein spielen, z.B. Leiterbahnbreite, Länge,
Führung der Leiterbahn, Stromquelle um nur ein paar zu nennen. Messen
wirst du das evtl. nur mit einem Oszilloskop können da dies keine
statische Spannung sein dürfte sondern nur ein kurzer peak.
Poste doch mal das Layout, Schaltplan und evtl den Anwendungszweck der
Schaltung dann kann ich evtl. mehr dazu sagen.
Das Bezugspotential für die Messung ist ebenfalls recht schwierig, dazu
müßte ich wissen wie die Schaltung versorgt wird und auch wo die 1000V
herkommen. Wenn in der Schaltung z.B. Step-Up Regler verbaut sind um die
1000V zu erzeugen, könnte das ein hinweis auf ungenügende Ladeelkos vor
dem Regler sein der bei belastung starke Stromspitzen auf der Versorgung
erzeugt und dir evtl. damit das GND-Potential versaut.
Poste bitte mal mehr infos.
Roland :)
<Hallo,
<
<das bezugspotential bei einer GND-Anhebung ist schwer vorauszusagen da
<viele Parameter da mit rein spielen, z.B. Leiterbahnbreite, Länge,
<Führung der Leiterbahn, Stromquelle um nur ein paar zu nennen. Messen
<wirst du das evtl. nur mit einem Oszilloskop können da dies keine
<statische Spannung sein dürfte sondern nur ein kurzer peak.
<Poste doch mal das Layout, Schaltplan und evtl den Anwendungszweck der
<Schaltung dann kann ich evtl. mehr dazu sagen.
<
<Das Bezugspotential für die Messung ist ebenfalls recht schwierig, dazu
<müßte ich wissen wie die Schaltung versorgt wird und auch wo die 1000V
<herkommen. Wenn in der Schaltung z.B. Step-Up Regler verbaut sind um
die
<1000V zu erzeugen, könnte das ein hinweis auf ungenügende Ladeelkos vor
<dem Regler sein der bei belastung starke Stromspitzen auf der
Versorgung
<erzeugt und dir evtl. damit das GND-Potential versaut.
<
<Poste bitte mal mehr infos.
<
<Roland :)
So,
eingesetzt wird ein Hochspannungsnetzgerät der Firma FUG-Elektronik.
Über HV-BNC werden die 1000V übergeben. Strombegrenzung 1mA.
Schutzklasse 1. 12V-Masse ist mit der 1000V-Masse verbunden. Die
Steuerspannung 12V liefert ein Schaltnetzteil.
Layout und Schaltplan kann ich leider nicht posten. Sorry.
Mir fehlt das Verständis, wie ein Schalten der 1000V auf die 12V bzw.
die gemeinsame Masse einspielen können, so dass dies meine CMOS
willkürlich zerstört. Also mal auf nen Timerbaustein, oder einen
Komparator!
Hallo,
wenn das hochspannungsnetzteil auch ein Schaltnetzteil ist und den
"üblichen" X2-Kondensator hat, kann es sein daß du eine Schwebung
bekommst die dein GND-Potential rauf oder runterzieht, je nach
Schaltungsart. Schau mal hier im Forum nach den diesem Problem, das ist
schon ein paar mal durch, vorausgesetzt es sind wie gesagt beides
Schaltnetzteile.
EDIT: Sorry finde den Thread auf die Schnelle grade nicht, aber es
handelte sich um etwas ähnliches nur das der User zwischen den "Massen"
der Schaltnetzteile eine Schwebung je nach auslastung von fast 100V
messen konnte.
Roland
wie soll denn zw. den Massen eine Schwebung enstehen, wenn beide
miteinander (niederohnmig) verbunden sind. Also eine 50Hz Schwebung
kanns ja nicht sein.
Kann also nur noch sein, daß man Spikes auf der Leitung hat, die schöne
kurze Potentialverwerfungen zw. zwei Massepunkten verursachen könnten
(daselbe gilt auch für die + Leitung).
Jedenfalls kannste u.U. bei harten und starken Schaltflanken, die einen
Strom über Masse fließen lassen, mit dem Oszi etliche Volt zw.
Masse-Punkt A und B sehen. Da kommts dann auf das Layout an, daß die
unterdrückt werden, bzw. keine unschönen Auswirkungen hat.
Schließe doch mal ein (Speicher)Oszi an, Zeitbereich µs oder ns, und
Single-Triggermodus (heißt das so???), bei dem der Oszi auf die erste
passende Flanke wartet und einfängt. Und verschiedene Meßpunkte testen -
also einmal zw. + und 0, oder zwei (entferntere) Masse- bzw. + Punkte
usw.
Und die Masse des Oszis sollte direkt am Tastkopf abgenommen werden,
sonst siehste alles mögliche ;-)
Übrigens: 10V Z-Diode in einer 12V Schaltung? Sind die 10V nicht ein
wenig klein, wenn das Relais mit 12V geschaltet wird?
<Hallo,
<
<wenn das hochspannungsnetzteil auch ein Schaltnetzteil ist und den
<"üblichen" X2-Kondensator hat, kann es sein daß du eine Schwebung
<bekommst die dein GND-Potential rauf oder runterzieht, je nach
<Schaltungsart. Schau mal hier im Forum nach den diesem Problem, das ist
<schon ein paar mal durch, vorausgesetzt es sind wie gesagt beides
<Schaltnetzteile.
<
<EDIT: Sorry finde den Thread auf die Schnelle grade nicht, aber es
<handelte sich um etwas ähnliches nur das der User zwischen den "Massen"
<der Schaltnetzteile eine Schwebung je nach auslastung von fast 100V
<messen konnte.
<
<Roland
Hier die Bezugsfrequenzen bezüglich einer möglichen Schwebung:
Das 12V-Schaltnetzteil hat eine Taktfrequenz von 100MHz, 200mV max.
Rauschen;
Das 1000V-HV-Netzgerät ist auch ein Schaltnetzteil und hat eine
Taktfrequenz von 17kHz;
@ tomtis (Gast)
>Das 12V-Schaltnetzteil hat eine Taktfrequenz von 100MHz, 200mV max.>Rauschen;
BOAH EH! 100 MEGA Hertz? Wohl eher KILO Hertz?!
MFg
Falk
Danke fuer den Hinweis:)))
Hier die Bezugsfrequenzen bezüglich einer möglichen Schwebung:
Das 12V-Schaltnetzteil hat eine Taktfrequenz von 100kHz, 200mV max.
Rauschen;
Das 1000V-HV-Netzgerät ist auch ein Schaltnetzteil und hat eine
Taktfrequenz von 17kHz;
Ich vermute hier eine Einkopplung der geschalteten Hochspannung über
parasitäre (Leitungs-)Kapazitäten auf Eingänge der C-Mos Bauteile.
Möglich ist auch eine Einkopplung in die 12V Versorgungsspannung. Die
Schutzdioden der CMOS-Gatter haben eine endliche Schaltzeit und sind
vermutlich mit den Spannungspulsen überfordert. 1000V sind schon
ziemlich viel Holz. Masseschleifen halte ich wegen der geringen Ströme
für eher unwahrscheinlich.
Wie sind denn die hochspannungsführenden Leitungen vom
Niederspannungsteil getrennt? Eventuell C-MOS Bauteile in einen
geerdeten Metallkäfig einbauen, oder Optokoppler und galvanisch
isolierte Stromversorgung (DC-DC-Wandler verwenden, eventuell auch
beides.
Gruss
Mike
Auch wenn was von nur 1mA im HV Teil gesagt wurde: Wenn da gewisse
parsitäre C's vorhanden sind, die beim Einschalten plötzlich umgeladen
werden, dann können schon höhere Ströme als Peak auftreten (also nicht
nur mA Bereich).
Auch der Schaltfunke im Relais ist ja sicherlich kein einzelner
Schaltvorgang, sondern sicherlich im Einschaltmoment ein ganzes
Gewitter. Da kann ich mir dann schon vorstellen, daß sich da resonante
Schwingungen im HV-Teil aufschaukeln, und sich ins NV-Teil kräftig
einkoppeln (Hertz läßt grüßen).
Der von Mike empfohlene Metallkäfig ist von daher nicht zuviel verlangt.
Zumindest auch drauf achten, daß die HV-Masseströme nicht mit über die
Masseleitungen der NV-Schaltung fließen.
@ JensG (Gast)
>werden, dann können schon höhere Ströme als Peak auftreten (also nicht>nur mA Bereich).
Jep.
>Auch der Schaltfunke im Relais ist ja sicherlich kein einzelner>Schaltvorgang, sondern sicherlich im Einschaltmoment ein ganzes>Gewitter.
Das sollte durch einen Snubber vermieden werden.
MFG
Falk
Sorry,
ich hab grade nochmal geschaut ich finde den Thread nicht mehr auf die
Schnelle. Wenn ich daheim bin setz ich mich mal in ruhe ran und such
den. Ich hatte schon mal ein ähnliches Problem, das durch Kapazitive
einkollungen verursacht wurde. 1000V sind immerhin im Elektronikbereich
nen haufen holz...
Roland
So, habs doch noch gefunden:
Beitrag "Kleinschaltnetzteile -> Fingerbizzeln?" <-- Schaut mal da.
Ok, einen Schreibfehler hatte ich drin, es muß Y-Kondensator heißen
nicht X-Kondensator. Je nach dem auf welches Potential der Kondensator
auf der Ausgangsseite geht hat man ein Problem sobald mehr als ein
Schaltnetzteil in der Schaltung verwendet wird. Zugegeben die Ströme
sind recht niedrig, aber um eimpfindliche Halbleiter zu töten reicht die
je nach größe des Y-Kondensators durchaus.
Abhilfe: Trenne die GND-Verbindung auf und nimm das Relais für den
Anwendungszweck wo es da ist, nämlich zur potentialtrennung. Ist auch
vom elektrischen Standpunkt her mit Sicherheit besser. Wenn dir die
GND-Verbindung des 1000V Kreises mal irgendwo unterbrochen wird wirds
sonst haarig, da die Schaltung dann statt mit 12V mit "etwas" mehr
versorgt wird und das gefällt der sicherlich nicht. Wenn du durch nen
dummen Zufall dann noch irgendwo dranpackst bekommst du auch noch was ab
und das ist ungesund.
Merke: Strom, macht klein, schwarz und häßlich :))
Roland