Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC/DC-Wandler Ohne Galvanische Trennung


von Martin (Gast)


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Ich habe mit einem Raspberry Pi ein Messystem entwickelt. Ich habe ein 
Gerät welches mir 48V und 2,5V liefert. Jetzt habe ich ein 48V zu 5V 
DC/DC-Wandler welcher den Raspberry Pi mit Strom versorgt.

Jetzt soll der Raspberry die 2,5V der Geräts ausmessen.
Testhalber habe ich ein 1,5V Batterie angeschlossen = es funktionert
dann wollte ich die 2,5V des Gerätes ausmessen = es funktioniert nicht

Kann es sein das der DC/DC Wandler nicht die Massen trennt ? wie gesagt 
externe Masse (1,5V Batterie) = es funktioniert.
Interne Masse des Gerätes es funktioniert nicht.
Aus dem Datenblatt des Herstellers konnte ich nichts erlesen. Es handelt 
sich um den DC/DC-Wandler MARTEK POWER 1005S48HN.

von Bernd S. (soundgott)


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Wenn man das Datenblatt richtig liest:

Isolation (Input to Output): 1500VDC minimum (1 minute)


Alles klar ?

von oszi40 (Gast)


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Ein simpler Durchgangsprüfer sollte Deine 1.Frage beantworten können?
Wieviel Dreck der DC/DC-Wander in Deine Schaltung bringt, wäre dann die 
2. Frage.

von Martin (Gast)


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Wo liegt dann der Fehler? hier ist der Stromlaufplan, vieleicht erkennt 
jemand den Fehler.

von Helge A. (besupreme)


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us deinem Plan ist nit zu erkennen, wie die 3V angeschlossen sind. Und 
ob da irgendwo ein Massebezug hergestellt ist. Wie gezeichnet würde ich 
nit mal erwarten, einen ordentlichen Meßwert für die 48V zu bekommen.

von Martin M. (martinxxl)


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Also die 3V und 48V haben eine gemeinsame Masse, hier eine Zeichnung, 
ich hoffe ich habe es so richtig dargestellt.

Und das ich keinen ordentlichen Messwert für die 48V bekomme da hast du 
recht, ich hatte am anfang nur eine Masse, da hat es funktioniert aber 
da ich die 3V nicht ausmessen konnte habe ich die Massen getrennt GNDA 
und GNDB mit der Hoffnung, dass das der Fehler war, aber doch nicht.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Um mit diesem Aufbau die 3V messen zu können müsste GNDA mit GNDB 
verbunden werden (also die galvanische Trennung des DCDC aufgehoben 
werden).

Um die 48V messen zu können müssten zusätzlich R2 und R4 einen 
Spannungsteiler bilden.Tun Sie aber nicht, weil du C1 in Serie zu R4 
geschalten hast.

Momentan hast du also eine Potentialtrennung durch den DCDC, hebst sie 
aber selbst über R2 und R3 wieder auf. Der Strom, der durch R2 (und dann 
durch die Eingangsschutzdioden des MC3208) fließt, zieht das Potential 
deiner Schaltung so weit nach oben bis der Strom über R3 wieder zurück 
auf die Primärseite des DCDC fließen kann.

Martin Muster schrieb:
> Und das ich keinen ordentlichen Messwert für die 48V bekomme da hast du
> recht, ich hatte am anfang nur eine Masse, da hat es funktioniert

Mit C1 in Serie zu R4? Glaube ich nicht...

von Martin M. (martinxxl)


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Dann ist das Problem also nur der C1 ?
Der C1 sollte eigentlicch als Stützkondensator dienen damit die 
Messwerte nicht schwanken. D.h. wenn ich den C1 rausschmeise und die 
beiden Massen wieder verbinde müsste es funktionieren?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Martin Muster schrieb:
> Der C1 sollte eigentlicch als Stützkondensator dienen

Als Stützkondensator gehört er parallel zu R4.

von Martin M. (martinxxl)


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Es muss noch einen Fehler geben, wenn ich die 48V Betriebsspannung zu 
dem 3V Eingang messe erhalte ich eine Spannung von 43V also 48-5V.

Und wenn ich eine Durchgangsprüfung zwischen Primär und Sekundärseite 
mache, habe ich im betrieb des DC/DC-Wandlers einen Durchgang.

D.h. doch, des der DC/DC-Wandler doch keine Galvanische Trennung hat 
oder in der Schaltung stimmt etwas nicht sodass die Massen 
Kurzgeschlossen werden.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Martin Muster schrieb:
> D.h. doch, des der DC/DC-Wandler doch keine Galvanische Trennung hat
> oder in der Schaltung stimmt etwas nicht sodass die Massen
> Kurzgeschlossen werden.

Aber das wurde doch schon gesagt:
Wenn Du die 48V und 3V mit dem MCP3208 messen willst, musst Du beide 
Massen (GNDA und GNDB) verbinden, denn der MCP3208 misst ja gegen seinen 
AGND=GNDB (= Bezugsspannung).
Die galvanische Trennung des DC/DC-Wandlers bringt Dir also gar nichts, 
denn Du musst sie ja "vernichten".

Gruß Dietrich

von Martin M. (martinxxl)


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Wenn ich die galvanische trennung aufhebe habe ich am 3V Eingang einen 
Kurzschluss, wieso auch immer.

Sagen wir mal ich möchte nur die 3V messen und die 48V ist nur 
Betriebsspannung wie müsste das ganze aussehen ?

: Bearbeitet durch User
von Dietrich L. (dietrichl)


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Martin Muster schrieb:
> Wenn ich die galvanische trennung aufhebe habe ich am 3V Eingang einen
> Kurzschluss, wieso auch immer.

Dann solltest Du die Schaltung kontrollieren - da ist was falsch, 
vielleicht nur falsch verdrahtet.

Wie geht es übrigens mit P1, P2 etc. weiter? Vielleicht ist da der Hund 
begraben. Ein vollständiger Schaltplan wäre jetzt hilfreich.

Gruß Dietrich

von Martin M. (martinxxl)


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P1 bis P22 sind die Pins am Raspberry Pi
Hier die Übersicht:

Ich gehe nicht davon aus, dass das Problem beim Raspberry Pi liegt.
Wie gesgt wenn ich zwei Unterschiedliche Massen für die Eingänge nehme
48V(4x12 Akkus) für die Versorgungsspannung und eine 1,5 Batterie für 
die Messspannung funktioniert das. Nur wenn ich die gemeinsamem Masse 
vom Gerät nehme welche mir die 48V und 3V liefert bekomme ich am 3V 
Eingang einen Kurzschluss.

: Bearbeitet durch User
von Martin M. (martinxxl)


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keiner eine Idee ?

: Bearbeitet durch User
von Helge A. (besupreme)


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Was meinst du mit Kurzschluß? Wird dann deine Batterie kurzgeschlossen? 
Das geht unmöglich, außer da ist ein Fehler in deiner Beschaltung.

von Martin M. (martinxxl)


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Wenn ich zwischen Masse 48V und  dem  +Eingang von 3V messe, bekomme ich 
ebenfalls 48V angezeigt.

von Arsenico (Gast)


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Du hast soeben ein Ende der Welt entdeckt...

von Dietrich L. (dietrichl)


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Martin Muster schrieb:
> Nur wenn ich die gemeinsamem Masse
> vom Gerät nehme welche mir die 48V und 3V liefert bekomme ich am 3V
> Eingang einen Kurzschluss.

Martin Muster schrieb:
> Wenn ich zwischen Masse 48V und  dem  +Eingang von 3V messe, bekomme ich
> ebenfalls 48V angezeigt.

Das widerspricht sich, oder sind das die 2 verschiedenen Fälle der 
Masseverbindung?

Irgendwie blicke ich da noch nicht ganz durch, was wann mit was 
verbunden ist :-(

Zeichne doch mal 2 Schaltpläne für beide Masse-Fälle, wo jeweils beide 
Teile
- Stromlaufplan_01.06.2014.jpg (korrigierte bzw. aktuelle Version)
- Spannungsquelle.JPG
zusammen enthalten sind mit den jeweiligen Masseverbindungen + Angabe 
der Messpunkte mit ihren Bezugspunkten und den Messwerten.

Gruß Dietrich

PS: Beim Stromlaufplan_01.06.2014.jpg ist GND von MCP1702 nicht 
angeschlossen.

von Achim S. (Gast)


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Martin Muster schrieb:
> Wenn ich zwischen Masse 48V und  dem  +Eingang von 3V messe, bekomme ich
> ebenfalls 48V angezeigt.

Tut dir bitte selbst einen Gefallen: höre auf immer neue Kreuz- und 
Quermessungen mit unerklärbaren Ergebnissen und ohne klare Beschreibung 
der aktuellen Schaltung zu machen.

Zeichne stattdessen einen Schaltplan, in dem sich die tatsächlichen 
Massebezüge all deiner Netzteile erkennen lassen. Gib den 
Schaltungsknoten dort eindeutige Namen (GNDA, GNDB, 3V_Quelle, 3V_ADC, 
...) damit du bei den Messungen jeweils klar angeben kannst, was mit wem 
verbunden war und von wo nach wo du gemessen hast.

Mein Hauptverdächtiger ist das "Gerät", mit dem die Messung nicht 
funktioniert (im Gegensatz zu Batterien).

Martin schrieb:
> Ich habe ein
> Gerät welches mir 48V und 2,5V liefert.

In der Zeichnung hast du 45V und 3V in Serie geschaltet. Sind die beiden 
Spannungen für sich jeweils galvanisch getrennt, so dass du sie beliebig 
in Serie schalten kannst? Weiter hat dein RPi vielleicht noch andere 
Masseverbindungen (USB...). Mach eine Zeichnung in der das alles 
erkennbar ist. Dann kann dir entweder jemand die Erklärung des 
Verhaltens geben. Oder du hast beim Zusammenstecken etwas anders 
verbunden als es der Schaltplan zeigt.

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