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
entweder induktive verkopplung, oder kapazitiv kommt spg.spitze beim schalten rein ...glaskugel
>Es herrscht nur eine Masseverbindung.
Und damit ist deine Schaltung nicht mehr potentialfrei.
>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
Richtig. Mit dem Oszi konnte eine Spannungsspitze beim Relaisschalten gemessen werden. Über Zenerdioden 10,0V wird diese aber abgefangen.
<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
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