Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Was heisst Stromkreise voneinander trennen?


von Herb (Gast)


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Ich weiss, für euch ist die Frage total OMG...

Aber z.B. uC "treibt" Relais via Optokoppler. Wie lange ist das denn 
getrennt? Sobald ich beides getrennt aus zwei "Steckdosen" versorge, aus 
einer Steckdose? Irgendwie läuft doch am Ende doch alles zusammen, oder 
nicht?

Wenn ich z.b. 40V nehme als allg Source, dann mit Spannungsreglern 5V 
für den uC und 24V für das Relais wäre das dann getrennt? Bzw. ab wann 
nennt man das galvanisch getrennt?
Sorry für die für euch dumme Frage...

von Herb (Gast)


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bzw ab wann hat das Relais keine mögl. Störungungen des uC zur Folge.
ps das mit den 40V und 5V Spannungsregler ist natürlich nur rein 
fiktiv..

von Malefiz (Gast)


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Es geht da ehr um Galvanisch getrennt und das bedeutet das Stromkreis 1 
mit 2 nichts zu tun hat. Dies merkst du zum beispiel daher das Dein 
Messgerät bei einer Messung zwichen beiden Stromkreisen nichts richtige 
anzeigen würde. Da könnten 1000V zwischen liegen ohne das sie sich 
beeinflussen.

Du kannst zum Beispiel bei einem elektronischen Bauteil das deine Last 
schaltet durch eine Defekt die 230V voll auf deine 5 Volt Kreis bekommen 
und diesen zerstören. Wohingegen eine Optokopler oder ein Relais dies es 
Bauartbedingt ehr nciht möglich machen.

von MK (Gast)


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Galvanischetrennung ist, wenn die Energie oder Information zB. durch ein 
Magnetfeld übertragen wird. Dies kann man durch einen Trafo machen.
Dies mal für das Allgemeine.
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ich nehme mal dein Beispiel.
wenn man etwas von einander trennen möchte, wie zum Beispiel die 
Stromversorgung, verwendet man einen Trafo.
Wenn du zum Beispiel 5V mehr mals von einandern trennen möchtest,
gibt es DC/DC-Wandler.
In deinem Fall ist die Schaltung nicht getrennt.

Gruß,
Matthias

von Kein Name (Gast)


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Oder MKs Definition umgekehrt formuliert?

Galvanische Trennung ist, wenn kein Strom fließt.

Möchte man Energie oder Informationen zwischen galvanisch getrennten 
Teilen übertragen braucht man irgendetwas anderes. Z.B. ein Magnetfeld.

von terminator (Gast)


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Kein Name schrieb:
> Galvanische Trennung ist, wenn kein Strom fließt.

Genau! Deshalb sollten beispielsweise bei einem elektrischen Stuhl Kopf- 
und Beinelektroden keinesfalls galvanisch getrennt sein, weil sonst die 
ordungsgemässe Funktion nicht gewährleistet werden kann.

von Herb (Gast)


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würde es reichen uC und 5V Relais mit einem Opto zu trennen, obwohl 
beide Spannungen aus der gleichen Quelle stammen? Oder brauch zwischen 
den beiden Spannungsversorgungen zwangsweise einen Transformator?
Ich habe ein uC board mit 5V und ein Relais mit 5V, wobei der uC via 
Opto das Relais schaltet. Ab welchem Punkt sind die beiden "getrennt", 
dürfen die also keine gemeinsame 5V Quelle haben?- das ist mir jetzt 
leider noch nicht ganz klar geworden

von Wasserstoff (Gast)


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Herb schrieb:
> Ab welchem Punkt sind die beiden "getrennt",
> dürfen die also keine gemeinsame 5V Quelle haben?
Wenn sie galvanisch getrennt sein wollen dürfen sie nicht aus der selben 
Quelle versorgt werden, ja.

von MK (Gast)


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Was willst du überhaupt machen?

von Herb (Gast)


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danke für die Antworten.

Wie gesagt, ich habe einen uC und eine 5V Relaisplatine. Die Platine 
wird über Optos angesteuert. Ich würde gerne das Feature der "Trennung" 
verwenden. Bzw. Hauptsache der uC bekommt keinerlei Störungen durch das 
Relais.
Wasserstoff du meinst, sie dürfen nicht aus der gleichen Quelle versorgt 
werden. Aber ab wann hat man denn getrennte Quellen? Zwei Steckdosen, 
die aber irgendwie doch verbunden sind, zwei Trafos an den Steckdosen, 
zwei verschiedene Spannungsregler die ihren Saft von der gleichen Quelle 
bekommen?
Ich verstehe schon den Zusammenhang "Opto überträgt via Licht den 
Durchlass des anderen Stromkreises" aber ab wann sind die beiden 
Stromkreise mit der praktikabelsten Lösung voneinander "getrennt"?
Bzw z.B. ich habe ein Haus das von den Stadtwerken mit Strom versorgt 
wird, aber aber ab wannn sind zwei Stromkreise voneinander getrennt? Als 
totaler Anfängertrottel würde ich denken- ultimativ läuft eh am Ende 
alles zusammen auf die Hausstromversorgung zurück, egal was ich da 
mache.

von Kein Name (Gast)


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Hier gehen 2 Dinge durcheinander.

1) Die galvanische Trennung. Es darf keine elektrische Verbindung geben. 
Dafür brauchst du dann 2 getrennte Netzgeräte mit eigenen 
Transformatoren.

2) Elektromagnetische Störungen. Die verteilen sich auf allen möglichen 
Wegen. Über die Luft, wie Radiowellen. Über nebeneinander liegende 
Drähte. Über die Steckdose, an denen deine Netzgeräte angeschlossen 
sind...

"keinerlei Störungen" ist unmöglich. Du kannst zwar eine nahezu perfekte 
galvanische Trennung bauen, aber mit elektromagnetischen Störungen musst 
du leben.

2 Netzgeräte sind auf jeden Fall mehr als gut genug. Normalerweise 
genügt auch ein Netzgerät mit 2 Spannungsreglern.

Und die Teile räumlich trennen. Die Relais Kabel nicht über den uC 
legen.

von Harald W. (wilhelms)


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Herb schrieb:

> Aber z.B. uC "treibt" Relais via Optokoppler.

Das ist sogar doppelt getrennt, was normalerweise keinen Sinn macht.
Gruss
Harald

von Herb (Gast)


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Harald vielleicht habe ich auch zu wenig Erfahrung um mich richtig 
auszudrücken.
Was ich meine: ich habe ein 5V uC board an einem Opto, der Opto schaltet 
ein Relais, wobei das Relais ja theoretisch eine andere 
Spannungsversorgung haben könnte. Angepriesen wird dabei die Trennung 
von uC vom Relais. Dies möchte ich nutzen.
Ich frage mich ab welchem Punkt sind beide 5V Quellen voneinander 
getrennt.
Der Tipp von Kein Name mit zwei Spannungsreglern ist einer auf den ich 
gehofft habe, da ich mit meinem dümmlichen Verständnis denken würde, 
dass selbst diese zwei Quellen doch am Ende zusammen laufen und demnach 
nicht getrennt sind. Aber ein "Normalerweise" reicht mir da.
Da musst du verstehen das deine Anmerkung mit doppelt getrennt und 
keinen Sinn meinen Kopf geradezu zum Explodieren bringt ;-)

von Harald W. (wilhelms)


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Herb schrieb:

> Was ich meine: ich habe ein 5V uC board an einem Opto, der Opto schaltet
> ein Relais, wobei das Relais ja theoretisch eine andere
> Spannungsversorgung haben könnte. Angepriesen wird dabei die Trennung
> von uC vom Relais. Dies möchte ich nutzen.

Das sieht man zwar häufig, macht aber nur selten Sinn.
Die galvanische Trennung z.B. zu 230V-Kreisen macht ja bereits
das Relais. Sinnvoll ist es manchmal, für Relais und uC getrennte
Spannungsversorgungen zu verwenden. Die müssen aber mit ihren
Massen verbunden werden. Probleme mit uCs, die durch Relais
gestört werden, liegen meist an einer schlechten Verdrahtung.
Beim oben erklärten Aufbau darf die Masse nur an einem Punkt
verbunden werden.
Gruss
Harald

von Kai K. (klaas)


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>Als totaler Anfängertrottel würde ich denken- ultimativ läuft eh am Ende
>alles zusammen auf die Hausstromversorgung zurück, egal was ich da
>mache.

Galvanische Trennung heißt zunächst nur, daß kein oder nur ein 
vernachlässigbar kleiner DC-Strom fließt.

Du kannst durchaus zwei Netzteile bauen, die aus zwei getrennten 
Netztrafos gespeist werden, die völlig galvanisch voneinander getrennt 
sind. Verbindest du beide über ein Ohmmeter miteinander, wirst du nur 
einen sehr kleinen Leckstrom messen.

Oft verbindet man zwei Stromkreise miteinander, die sonst voneinander 
galvanisch getrennt sind. Der Vorteil dabei ist, daß sie an nur einer 
Stelle miteinander verbunden sind und du auch noch bestimmen kannst, wo 
sie miteinander verbunden werden sollen.

Bei nicht galvanisch getrennten Stromkreisen besteht dagegen bereits 
irgendwo schon eine Verbindung, sodaß die von dir durchgeführte 
Verbindung eine zusätliche schafft. Die doppelte Verbindung ist 
eventuell sehr unvorteilhaft, weil jetzt eine Brummschleife entstehen 
kann oder unerwünschte Ausgleichströme fließen können.

In empfindlichen Anwendungen hat man deshalb gerne voneinander 
galvanisch getrennte Stromkreise, die man dann ganz gezielt an einem 
sinnvollen Ort verbindet und das auch nur einmal. Es können dann keine 
Ausgleichströme fließen und es entsteht auch keine Brummschleife.

von Weingut P. (weinbauer)


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galvanisch getrennt bedeutet im Prinzip keine Verbindung zwischen den 
Stromkreisen, die bei Gleichsspannung einen Strom fließen ließe.

Keine Verbindung bedeutet auch kein gemeinsamer GND.

Um Signale von einer Schaltung zur Anderen zu übertragen gibt
es verschiedene Methoden.

optisch -> Optokoppler
kapazitiv -> Kondensator
induktiv -> Transformator / Übertrager
magnetisch mechanisch -> Relais

Man benutzt für Basteleien mit Netzspannung z.B. einen Trenntrafo, 230V 
gehen rein, 230V gehen raus, die Spannung ist im Prinzip gleich hoch, 
nur das auf der Primärseite der Neutralleiter gleich der Erdung ist. Auf 
der Sekundärseite besteht die Kopplung nicht mehr, die 230V liegen nur 
zwischen den beiden Anschlüssen an, nicht gegen die Erdung.

von Herb (Gast)


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danke schön.
aber ich glaube ich bin zu dumm um euch ganzheitlich zu verstehen, oder 
ihr seid zu erfahren um meine Denke zu verstehen ;-)

Ganz platt: ich habe im Bad eine Lampe und im Wohnzimmer eine Lampe.
Zwei Steckdosen, aber ultimativ läuft doch alles am Ende zusammen, kommt 
ja vom gleichen Stromversorger.
Müsste jetzt jede Lampe ein eigenes Trafo haben?
Es ist ja nicht so das ich das allg nicht an der Stelle verstehe Opto 
"macht Licht" darauf hin wird nächste Verbindung leitend.
Erfolgt die "Trennung" an der Stelle: Lampe A hat Netzteil/Trafo A und 
Lampe B hat Netzteil B? Dann habe ich zwei komplett getrennte Kreise 
obschon beide aus der gleichen Steckdose gespeist werden? bzw gilt das 
gleiche für z.B. zweimal 5V 7805 gespeist aus 12V?


Ich hoffe ich darf euch ein Lob aussprechen, ich schaue gern ins Forum 
als Anfänger, aber meistens sehe ich erstmal 20% dümmliche "runtermach" 
Antworten aka "wie kann man nur solch eine Frage stellen, ich bin so 
schlau, du bist so dumm" Antworten, vielen Dank das es gerade bei mir 
hier nicht so ist :-)

von rotzie (Gast)


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Bei 2 galvanisch getrennten Stromkreisen fließt kein einziges Elektron 
vom einen zum anderen. Das kann man beispielsweise durch einen Trafo 
erreichen. Zwischen Primär- und Sekundärspule besteht eine Isolierung, 
d.h. es fließt kein Strom. Trotzdem wird Leistung übertragen indem in 
der Primärspule ein Magnetfeld erzeugt wird welches die Elektronen der 
Sekundärwicklung in Bewegung setzt. Was man dabei verstehen muss: Es 
werden im Sekundärkreis keine Elektronene erzeugt, sondern lediglich 
durch das Magnetfeld die in den Kupferkabeln befindlichen Elektronen in 
Bewegung gesetzt.
Wenn Du mehrere Schaltkreise galvanisch trennst indem Du jeden mit einem 
eigenen Trafo versorgst, sind natürlich nur die Sekundärkreise getrennt. 
Die Primärspulen werden alle an ein und demselben 230V~ Netz betrieben 
und sind damit immer galvanisch verbunden.

Einfaches Beispiel: Du schließt an die Steckdose einen Trenntrafo an, 
der sekundär wieder 230~V gibt. Die Phase aus der Steckdose ist 
lebensgefährlich, weil das Stromnetz galvanisch mit der Erde verbunden 
ist: Berührst Du die Phase, fließt Strom durch dich und durch den 
Erdboden und quasi zurück zum Kraftwerk (über den Erdungsleiter). Die 
Sekundäranschlüsse des Trafos sind nicht mehr galvanisch mit dem 
Erdboden verbunden: Berührst Du nur einen davon, besteht keine Gefahr. 
Erst wenn Du beide gleichzeitig in die Hände nimmst, fließt Strom durch 
Dich durch. Während die Phase aus der Steckdose 230V~ gegenüber Erde 
hat, hat der eine Pol der Sekundärwicklung 230V~ gegenüber dem anderen 
Pol, aber nicht mehr gegenüber der Erde. Das primäre 230V~ Stromnetz ist 
galvanisch mit dem Erdboden verbunden (über einen dicken Erdungsleiter, 
meist eine tief im Erdboden vergrabene Eisenstange im Keller), die 
Sekundärwicklung des Trenntrafos ist dagegen galvanisch vom Erdboden 
getrennt.

von Achim S. (Gast)


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> Müsste jetzt jede Lampe ein eigenes Trafo haben?

wenn du aus irgendeinem Grund die Lampen galvanisch getrennt betreiben 
willst: Ja

> Es ist ja nicht so das ich das allg nicht an der Stelle verstehe Opto
> "macht Licht" darauf hin wird nächste Verbindung leitend.
> Erfolgt die "Trennung" an der Stelle: Lampe A hat Netzteil/Trafo A und
> Lampe B hat Netzteil B? Dann habe ich zwei komplett getrennte Kreise
> obschon beide aus der gleichen Steckdose gespeist werden?

Ja. Vielleicht hilft dir diese Formulierung: der Transformator im 
Netzteil "erzeugt" die galvanische Trennung zwischen seiner Primär- und 
Sekundärseite, weil er Energie zwischen beiden Seiten überträgt aber 
keine elektrisch leitende Verbindung zwischen beiden Seiten hat.

> bzw gilt das
> gleiche für z.B. zweimal 5V 7805 gespeist aus 12V?

Nein, überhaupt nicht. Linearregler geben dir keine galvanische 
Trennung. Der Massepin des Linearreglers hängt direkt an der Masse 
seiner 12V Quelle, hier kann und muss Strom zwischen beiden fließen, es 
wird keine galvanische Trennung "erzeugt".

schöne Grüße

Achim

von Kein Name (Gast)


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Anderer Blickwinkel!

Alles beeinflusst sich gegenseitig.
- Störungen, verbreiten sich über die gemeinsame Stromversorgung.
- Über nebeneinander liegende Leitungen.
- Über elektromagnetische Wellen (kilometerweit).
Außerdem: dein uC verursacht Störungen auf seiner eigenen 
Stromversorgung.

Du kannst elektrische Schaltungen nicht vollständig voneinander trennen. 
Du musst nur "gut genug" trennen.

Dabei musst du alle Wege berücksichtigen. Hat wenig Sinn, wenn die 
Stromversorgung vollständig getrennt ist, die Störungen trotzdem über 
elektromagnetische Wellen hereinkommen.

In deinem Fall reicht es wohl aus, wenn du einen Spannungsregler nimmst, 
Masse und 5Volt sternförmig am Elko des Spannungsreglers zusammenführst.

Weniger Störungen bekommst du, wenn du zwei Spannungsregler benutzt.

Noch weniger Störungen, wenn du 2 Netzgeräte und vollständige 
galvanische Trennung nimmst.

Noch weniger Störungen, wenn du Batterien benutzt. Dazu ein 
abgeschirmtes Gehäuse und sorgfältig verlege Leitungen.

Bei einem Quantencomputer würdest du eine vollständige Trennung 
brauchen. Nur weiß niemand, wie sich so etwas bauen lässt.

Da kannst du beliebig hohen Aufwand betreiben - vollständig getrennt ist 
es trotzdem nicht.

von Praktiker (Gast)


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Ist ist so das eine Galvanische Trennung recht einfach und gut 
nachvollziehbar und machbar ist.
Das heist aber nicht,das sich galvanisch getrennte Stromkreise nicht 
beeinflussen können.
Jeder Transormator hat z.B. auch Kapazitive Anteile, d.h. Signale welche 
von Anwendungen auf der Sekundärseite erzeugt werden, können auch wieder 
zurück zu Primärseite in das speisende Netz gelangen und unerwünschte 
Schmutzeffekte erzeugen.
"Versteckte" Fallen bietet z.B. das was am PC oder an einen 
Antennensystem angeschlossen wird, da man sich über die nicht unbedingt 
sofort erkennbare Erdung wieder eine galvanische Verbindung schafft.
"Böse" Fallensteller können auch Schaltnetzteile sein welche aus 
Sicherheits und EMV Gründen über Kondenstoren verbindung mit den 
speisenden Netz haben wodurch kleine ungefährliche aber durchaus 
wahrnehmbare Ströme fliesen können .
mfg
 Praktiker

von Herb (Gast)


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danke für die guten Erklärungen, jetzt habe ich es verstanden :-)

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