Ich glaube ich habe das Thema Masse/GND nicht ganz verstanden und hoffe, dass sich hier jemand damit auskennt. Es geht um folgenden Aufbau:
Original Raspi 5V Steckernetzteil <-> Raspi 4B <-> Raspi I²C Anschluss <-> TXS0108E <-> Modul mit I²C <-> 5V Steckernetzteil Jingjiao YS6V-0501200E
Das Modul wird also vom Jingjiao Steckernetzteil versorgt. Der TXS0108E hat für beide Seiten nur einen gemeinsamen GND-Anschluss. Daher würde ich die beiden Netzteile gerne über GND verbinden. Wann kann man die Massen von zwei Netzteilen gefahrlos verbinden und wann nicht?
Beide Steckernetzteile haben Schutzklasse II (habe auch noch nie Steckernetzteile gesehen, die mit dem Schutzleiter verbunden sind). Ich habe das so verstanden, dass man Massen von Netzteilen nur dann verbinden darf, wenn sie auf dem gleichen Potential liegen, da ansonsten ein gefährlicher Ausgleichsstrom fließen könnte. Aber wenn die Netzteile auf dem gleichen Potential liegen, würde die Schaltung bzw. die 5-V-Seite des Level-Shifters theoretisch nicht auch ohne verbundene Massen funktionieren?
Zwischen den Massen der beiden Netzteile messe ich eine Spannung von 0,13 V. Mit einem 4,7k-Widerstand dazwischen ist die Spannung aber weg und einen Stromfluss kann ich mit dem Multimeter auch nicht feststellen.
In meinem Fall stecken beide Steckernetzteile in einer gemeinsamen Mehrfach-Steckerleiste. Reicht das schon aus, um von einem gemeinsamen Potential auszugehen? Allerdings hindert mich das ja nicht, irgendwann mal eines der Steckernetzteile in einen andere Steckdose zu stecken, die zufällig an einer anderen Phase hängt. Oder ein defektes Steckernetzteil irgendwann mal gegen ein Schaltnetzteil mit Kaltgerätestecker auszutauschen. An die verbundenen Massen erinnere ich mich dann vermutlich nicht mehr.
Und könnte die unterschiedliche Leistung der Netzteile beim Verbinden der Massen noch wichtig werden? Falls beide Netzteile annähernd ihre Nennleistung liefern frage ich mich, ob sich der über GND zurückfließende Strom dann gleichmäßig auf beide Netzteile aufteilt, weil es ja nun eine gemeinsame Masse gibt? Das Raspi Netzteil hat 15,3 Watt, während das Jingjiao Netzteil nur 6 Watt hat.
Der TXS0108E hat für beide Seiten nur einen gemeinsamen GND-Anschluss
Richtig.
Hier werden die Massepotentiale der Netzteile die jeweils ihre Seite versorgen elektrisch miteinander verbunden.
Hoffentlich gibt es keinen zweiten Platz, an dem sie verbunden werden müssten, sobst muss man einen Kompromiss finden um sich keine Masseschleife einzufangen.
Original Raspi 5V Steckernetzteil <-> Raspi 4B <-> Raspi I²C Anschluss
<-> TXS0108E <-> Modul mit I²C <-> 5V Steckernetzteil Jingjiao
YS6V-0501200E
Ein Bild (Schaltplan) sagt mehr als 1000 Worte, siehe Netiquette.
Das Modul wird also vom Jingjiao Steckernetzteil versorgt. Der TXS0108E
hat für beide Seiten nur einen gemeinsamen GND-Anschluss. Daher würde
ich die beiden Netzteile gerne über GND verbinden. Wann kann man die
Massen von zwei Netzteilen gefahrlos verbinden und wann nicht?
Meistens (99,9%) muss man sie verbinden!
Beide Steckernetzteile haben Schutzklasse II (habe auch noch nie
Steckernetzteile gesehen, die mit dem Schutzleiter verbunden sind). Ich
habe das so verstanden, dass man Massen von Netzteilen nur dann
verbinden darf, wenn sie auf dem gleichen Potential liegen,
Nein, das kann man so allgemein nicht sagen. Eigentlich ist es sogar falsch, denn WENN sie auf dem gleichen Potential liegen, sind sie ja schon verbunden.
da ansonsten
ein gefährlicher Ausgleichsstrom fließen könnte.
Das hat hiermit nichts zu tun.
Aber wenn die Netzteile
auf dem gleichen Potential liegen, würde die Schaltung bzw. die
5-V-Seite des Level-Shifters theoretisch nicht auch ohne verbundene
Massen funktionieren?
Ja.
In meinem Fall stecken beide Steckernetzteile in einer gemeinsamen
Mehrfach-Steckerleiste. Reicht das schon aus, um von einem gemeinsamen
Potential auszugehen?
Nein, denn sie sind ja potentialgetrennt.
Und könnte die unterschiedliche Leistung der Netzteile beim Verbinden
der Massen noch wichtig werden?
Nein, das ist vollkommen egal.
Falls beide Netzteile annähernd ihre
Nennleistung liefern frage ich mich, ob sich der über GND
zurückfließende Strom dann gleichmäßig auf beide Netzteile aufteilt,
weil es ja nun eine gemeinsame Masse gibt?
Der Strom auf GND ist der gleiche, der aus dem Plus-Ausgang fließt. Immer.
Der Aufbau wäre mit Skizze leichter nachvollziehbar.
Nach "Brümmer Schaltungstechnik"
ISBN-10: 3-8023-0610-4
kann jede Baugruppe mit ihrem eigenen Spannungsversorgungsteil arbeiten. Probleme ergeben sich bei der richtigen Auswahl des zentralen GND-Punktes. Der ist für die Signal- und Datenübertragung wichtig.
Wo ist der I2C-Anschluss auf GND-Potenzial gelegt?
Wichtig ist, dass keine Ausgleichsströme der Spannungsversorgung(en) über die Rückführungen bzw. Abschirmungen der Signal- bzw. Datenleitungen fließen, weil die dann mit ins Signal eingehen und Störungen produzieren können.
Das Modul wird also vom Jingjiao Steckernetzteil versorgt. Der TXS0108E
hat für beide Seiten nur einen gemeinsamen GND-Anschluss. Daher würde
ich die beiden Netzteile gerne über GND verbinden. Wann kann man die
Massen von zwei Netzteilen gefahrlos verbinden und wann nicht?
Wenn die Netzteil-Ausgänge nicht potentialgetrennt sind. Aber ich gehe mal davon aus, dass Dein NT wie praktisch jedes Stecker-NT potentialgetrennt ist, und damit kann man deren Massen verbinden.
Beide Steckernetzteile haben Schutzklasse II (habe auch noch nie
Steckernetzteile gesehen, die mit dem Schutzleiter verbunden sind). Ich
habe das so verstanden, dass man Massen von Netzteilen nur dann
verbinden darf, wenn sie auf dem gleichen Potential liegen, da ansonsten
ein gefährlicher Ausgleichsstrom fließen könnte. Aber wenn die Netzteile
Wie oben geschrieben, sind die potentialgetrennt. Also haben deren Ausgänge daher gegenüber Erde bzw. den anderen Netzleitungen (also N, L, PE) eher ein undefiniertes und unterschiedliches Potential, bzw. sollte man so betrachten. Die haben aber einen hohen Widerstand gegenüber der Netzseite, so dass man die dann problemlos zusammenschalten kann (ein evtl. vorhandener Potentialunterschied bricht dabei zusammen, und produziert wegen der Hochohmigkeit der Potentiale praktisch keinen Querstrom).
Durch die internen Entstörkondensatoren und sonstige parasitäre Kapazitäten sind die Potentiale aber trotzdem mit einer gewissen AC-Störspannung überlagert, die dann je nach interner Beschaltung bzw. Steckerpolarität mehr oder weniger hoch sein kann, und zw. zwei Stecker-NT eine Differenzspannung ergeben. Durch die Masseverbindung wird das dann aber kurzgeschlossen, bzw. verursacht einen leichten AC-Querstrom, der idR. aber nicht stört, solange man die Masseverbindungen so setzt, dass dieser Massequerstrom nicht quer durch das PCB einer empfindlichen Schaltung läuft.
auf dem gleichen Potential liegen, würde die Schaltung bzw. die
5-V-Seite des Level-Shifters theoretisch nicht auch ohne verbundene
Massen funktionieren?
Wie oben geschrieben, sind die bei einem Potentialgetrennten NT nicht auf gleichem Potential. Würdest Du Du zwei Schaltungen über je ein NT versorgen, und beide Schaltungen sind z.B. nur über eine Signalleitung verbunden, würdest du eine mehr oder weniger hohe AC-Differenz zw. beiden haben, die der Eingang des einen Moduls sehen würde. Ich denke, dem würde das nicht gefallen, und mit Nichtfunktion quittieren (es sei denn, der Eingang selber ist wiederum potentialgetrennt). Daher die Massen immer definiert verbinden, und NT-Massen am besten an einem Punkt mit der Schaltungsmasse verbinden (evtl. auch jeweils separat NT-Masse dort anbinden, wo die durch sie jeweils zu versorgende Schaltung liegt - hängt vom konkreten Fall ab)
Zwischen den Massen der beiden Netzteile messe ich eine Spannung von
0,13 V. Mit einem 4,7k-Widerstand dazwischen ist die Spannung aber weg
und einen Stromfluss kann ich mit dem Multimeter auch nicht feststellen.
Ja, im DC-Meßbereich. Messe mal im AC-Meßbereich, und spiele mal mit der Steckerpolarität eines der Netzteile. Die Meßwerte werden dann ganz anders aussehen ...
Naja, bei Kondensatornetzteilen ist eine Netztrennung gar nicht
vorhanden. Von diesen war hier aber auch keine Rede.
Klar, aber Rolf musste halt unbedingt etwas absondern.
Oder meintest du Schaltnetzteile mit Y-Kondensator zwischen Primär- und
Sekundärseite?
Der kann tatsächlich Ärger machen, wenn GND nicht verbunden ist, die (Versuchs-)Schaltung aber einen Bezug zur Erde hat. Der liefert zwar nur Mikroampere, aber erstmal mehr Spannung, als ICs können.
Bei mehreren Netzteilen halte ich es für zwingend, deren Minus = Masse verbunden zu haben, bevor die ans Netz kommen.
Die Massen/GND werden normalerweise verbunden, wenn 2 Geräte aus
jeweils einem Netzteil gespeist werden und diese miteinander
über z.B. Ein/Ausgänge miteinander kommunizieren sollen...
Bei Optokopplern bleibt die Masse/GND von einer zur anderen
Schaltung getrennt...
Hoffentlich gibt es keinen zweiten Platz, an dem sie verbunden werden
müssten, sobst muss man einen Kompromiss finden um sich keine
Masseschleife einzufangen.
Eigentlich sollte das die einzige Verbindung zwischen den Netzteilen bleiben. Es geht ja nur um den Level-Shifter, der keine getrennten GND hat.
Aber ich gehe
mal davon aus, dass Dein NT wie praktisch jedes Stecker-NT
potentialgetrennt ist, und damit kann man deren Massen verbinden.
Die netzseitigen Stecker der Netzteile haben keine Verbindung zum Schutzleiter der Steckdose. Und in der Schaltung ist auch nichts irgendwo "geerdet" oder so.
Ja, im DC-Meßbereich. Messe mal im AC-Meßbereich, und spiele mal mit der
Steckerpolarität eines der Netzteile.
Mit meinem Meterman 15XP habe ich im AC-mA-Bereich 0,95 mA gemessen, aber im AC-µA-Bereich nur 85 µA. Merkwürdig. Die Steckerpolarität des Jingjiao hatte keinen Einfluss auf das Messergebnis.
Mit meinem Meterman 15XP habe ich im AC-mA-Bereich 0,95 mA gemessen,
aber im AC-µA-Bereich nur 85 µA. Merkwürdig.
Der Innenwiderstand des Meßgerätes beeinflußt das Ergebnis. Kleinerer Strom-Meßbereich bedeutet größeren Innenwiderstand, daher fließt im Zusammenspiel mit der "Kennlinie" der "Quelle" weniger Strom.
Und: warum sparst du dir nicht das 5-V-Netzteil und nimmst einfach die 5 Volt von Pin 2 oder 4 der GPIO-Stiftleiste?
WEnn es die Schaltung erfordert, dass man 2 Netzteile braucht, kann und muss man 2 Netzteile mit dem Massepotential verbinden.
Ich würde sowieso dem Raspi sein Netzteil lassen. Denn das braucht er auch selber, wegen Stromspitzen. Und den Rest auf ein 'geeignetes' Netzteil setzen.
Und damit sind bei mir die BILLIG-China-Böller von Ali, ect. raus. Diese sind u.U. brandgefährlich.
aber Achtung, so habe ich mir mein DVB-C Encoder zerschossen!
Im Keller war der Koaxschirm auf der Erdschiene, im TV und Compi an Schukodose auch eine Erde und beim Zusammenstecken -> rums DVB-C Enkoder zerschossen, denn zwischen Keller Erdschiene und Wohnung Schuko können erhebliche Potenzialdifferenzen auftreten.
Und: warum sparst du dir nicht das 5-V-Netzteil und nimmst einfach die 5
Volt von Pin 2 oder 4 der GPIO-Stiftleiste?
Genau so hatte ich das zunächst angeschlossen, aber danach lief der Raspi nicht mehr stabil. Das Jingjiao Netzteil hatte ich hier noch rumliegen und seitdem ich das Modul getrennt versorge läuft der Raspi wieder stabil.
WEnn es die Schaltung erfordert, dass man 2 Netzteile braucht, kann und
muss man 2 Netzteile mit dem Massepotential verbinden.
Ach ja? Und was genau sind solche Gründe bei einer Schaltung, die mehrere einzelne Netzteile erforderlich machen sollen, wenn die Sekundärmassen sowieso verbunden werden?
Im Keller war der Koaxschirm auf der Erdschiene, im TV und Compi an
Schukodose auch eine Erde und beim Zusammenstecken -> rums DVB-C Enkoder
zerschossen, denn zwischen Keller Erdschiene und Wohnung Schuko können
erhebliche Potenzialdifferenzen auftreten.
Deshalb verbindet man ZUERST /nur/ die Massen, und erst dann alles andere.
Im Keller war der Koaxschirm auf der Erdschiene, im TV und Compi an
Schukodose auch eine Erde und beim Zusammenstecken -> rums DVB-C Enkoder
zerschossen, denn zwischen Keller Erdschiene und Wohnung Schuko können
erhebliche Potenzialdifferenzen auftreten.
Deshalb verbindet man ZUERST nur die Massen, und erst dann alles
andere.
Viel besser wäre in solch einem Fall allerdings, das irgendwie potentialgetrennt hinzubekommen, sonst entstehen Masseschleifen. Keine Ahnung, ob es DVB-C-Isolatoren gibt, ansonsten wäre evtl. eine Möglichkeit, die Geräte mit Netzteilen auszustatten, deren Sekundärseite nicht geerdet ist.
das würde ich gerne sehen bei fertigen gekauften Koaxkabeln.
Selbst bei Selbstkonfektionierten wird das eine unschöne Bastelei.
Es geht um ein paar Millisekunden, die die voreilende Masse früher kontaktiert wird, als der Innenleiter. Das ist eine Frage des Steckverbinders und hat mit irgendwelchen Basteleien nichts zu tun.
Wenn man Fehlströme ignoriert, die über den 230-V-Anschluss laufen. Die
Netztrennung ist ja nie vollkommen, schon gar nicht bei
Kondensatornetzteilen.
Bei einem Schutzklasse II Netzteil sind einfache Kondensatonetzteile schlichtweg verboten, da sie nicht den erforderlichen Berührungsschutz bieten.
In den Wandwarzen sind heutzutage Schaltnetzteile verbaut und da ist die galvanische Trennung der Niederspannung von der Netzspannung durch einen kleinen Übertrager gewährleistet.
Und ja die Netztrennung ist bei solchen Netzteilen gegeben, weil es keine galvanische Verbindung zum Netz gibt.
Beide Steckernetzteile haben Schutzklasse II (habe auch noch nie
Steckernetzteile gesehen, die mit dem Schutzleiter verbunden sind).
NUR zur Info: Gibt es doch, Foto anbei. Habe eben nachgemessen Schutzleiter ist mit Masse verbunden. Folglich können PC-USB-Anschlüsse genau diese Masse haben...
Weiß nicht, weil über eine Brücke verbindet man zuerst die Massen und routete die weiter durch einen Tunnel, führte schon mal zu einem Massenauflaufen mit vielen Massenopfern. Da ist bald der runde Jahrestag.
Beide Steckernetzteile haben Schutzklasse II (habe auch noch nie
Steckernetzteile gesehen, die mit dem Schutzleiter verbunden sind).
NUR zur Info: Gibt es doch, Foto anbei. Habe eben nachgemessen
Schutzleiter ist mit Masse verbunden. Folglich können
PC-USB-Anschlüsse genau diese Masse haben...
...oder auf dem Umweg über den Monitor. Bei einem normalen Desktop-Monitor mit internem Netzteil fällt ein 3-poliger Stecker garnicht auf.
NUR zur Info: Gibt es doch, Foto anbei. Habe eben nachgemessen
Schutzleiter ist mit Masse verbunden. Folglich können
PC-USB-Anschlüsse genau diese Masse haben...
NUR zur Info: Gibt es doch, Foto anbei. Habe eben nachgemessen
Schutzleiter ist mit Masse verbunden. Folglich können
PC-USB-Anschlüsse genau diese Masse haben...
Dachte ich auch, wurde aber eines Besseren belehrt.
Siehe Bild. Also man prüfe das vorher lieber nach.
Das Gerät trägt auch ein CE-Kennzeichen.
ist KEIN Steckernetzteil sondern ein Notebooknetzteil, ärgerte mich auch
schon wegen des fetten Schukostecker und dem GND auf PE
Nennen wir es einfach Schaltnetzteil mit Schukostecker, was der TO angeblich noch nie gesehen hat. Meistens ist dann der Schutzkontakt irgendwo mit der Masse verbunden. Bekannter Haken bei der Sache ist, dass man solche Netzteile nie in Reihe betreiben sollte (Kurzschluss).
Haken bei SK2-Netzteilen mit Eurostecker ist, dass am Ausgang auch verschleppte Spannungen von anderen Geräten auftreten können. Deswegen ist die Massefrage durchaus interessant.
Ach ja? Und was genau sind solche Gründe bei einer Schaltung, die
mehrere einzelne Netzteile erforderlich machen sollen, wenn die
Sekundärmassen sowieso verbunden werden?
Dem Raspi seine eigenen 5V. Damit bekommt er z.B. nichts ab, wenn hinter ihm die 5V oder 12V Relais schalten, die der Raspi gerade ansteuert.
Im Audio-bereich ist das standard, das sogar die Vorstufen aus einer separaten Spannungsquelle kommen. Wenn auch aus dem gleichebn Trafo. Eben dafür, dass die Endstufe sich nicht auf die Vorstufen auswirkt, und damit das Grundrauschen weniger, oder null ist. Ich meine hier nicht die klimbim-Verstärker.
denn zwischen Keller Erdschiene und Wohnung Schuko können
erhebliche Potenzialdifferenzen auftreten.
Wo sollen die Potenzialdifferenzen denn herkommen?
Die Schutzleiter sind ja auch alle mit der Erdschiene
verbunden. Da muß dann schon ein kräftiger Strom in
den Schutzleiter fließen der einen Spannungsabfall
auf den Leitungsweg von Wohnung bis zur Erdschiene
erzeugt. Wo soll denn dieser Strom herkommen?
Wenn von 230V L-Ader, dann springt sofort der
FI-Schutzschalter raus. Da muß schon ein grober
Fehler in der Hausinstallation sein.
Wo sollen die Potenzialdifferenzen denn herkommen?
Was beim OP genau passiert ist, weiß man nicht.
Aber viele von uns haben schon kleine Funkenüberschläge beim Einstecken eines Koax-TV-Steckers gesehen. Das liegt daran, dass eben nicht alle Geräte eine Schutzerdung haben oder diese nicht galvanisch mit der Koax-Buchse verbunden ist. Hat z. B. dein TV einen 3-poligen Netzanschluss?
Mantelstromfilter ist zB in meiner Analogvideo-übertragung störend. Bei mir wäre der Satreceiver mit zwei Lcd-glotzen verbunden, eine über Hdmi, die andere über Av (links rechts vom Bett), die natürlich beide ein eigenes Schaltnetzteil haben. Die Hdmi-glotze stottert beim Einschalten, manchmal hat sie Solarisations- (ähnlich der Schwarschildüberstrahlung) -pixel und der Ton knistert dann übersteuert gefährlich, ich mache mir da schon Sorgen ums Gerät. Den Satreceiver habe ich zusätzlich geerdet.
Es soll Nullpunktverschiebung bei Lastunterschieden geben, aber das führt doch nur zu Überspannungen einzelner Phasen. Und an der Erdungsleitung darf eigentlich nicht mehr als ca 3 Volt abfallen, (grob erinnert).
ich würde auch sagen, dass der Strom eines Netzteil auch alle anderen parallelen Widerstandswege durch andere Geräte hindurch nimmt, ich würde jetzt sagen: heruntergebrochen auf Signalpegel. Und wie ich es verstanden habe, dürfen am Usb-netzteil ca 100V Spannung (Berührungsspannung) nach Erde anstehen (bei sehr kleinem Strom).
Es gibt ja auch noch die Funktionserdung bei Schutzklasse 3 (Kleinspannung), wo nicht geerdete Kleinspannungsmasse dennoch über einen recht hohen Widerstand auf Erde gelegt wird.
ich vermute, man wird die möglichen Ausgleichsströme und -spannungen in den Eingangsschaltungen berücksichtigen müssen, um Beschädigungen zu vermeiden.
Jedenfalls mochte es der Mikrofoneingang eines Tapedecks, welches mit ungeerdetem Notebook-line-eingang verbunden war, nicht, dass man mit dem Finger drankam.
Dem Raspi seine eigenen 5V. Damit bekommt er z.B. nichts ab, wenn hinter
ihm die 5V oder 12V Relais schalten, die der Raspi gerade ansteuert.
Da reicht es aber, wenn man ein SNT mit z.B. 12_V nimmt, daraus Relais etc. versorgt, und die 5_V für den Raspi per Step-down getrennt nachregelt. Mehrere sepatate Netzteile sind auf jeden Fall Unsinn.
