Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Rückwirkungsfreiheit der Spannungsversorgungen


von J. S. (grooc)


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Hallo,

ich bin dabei eine Spannungsversorgung auszulegen und muss dabei eine 
Rückwirkungsfreiheit (Freedom of Interferrence) von der Außenwelt zu 
meinem System, aber auch von System 1 zu System 2 herstellen.

Meine Frage ist: Welche Möglichkeiten existieren, um eine 
Rückwirkungsfreiheit zwischen 2 Versorgungssystemen herzustellen?

Bisher ist mir nur bekannt, dass man isolierte DCDC-Wandler einsetzten 
könnte. Die sind nur ziemlich teuer. Daher suche ich nach einer 
billigeren Lösung. Meine Idee wären jetzt 3 Sicherungen einzusetzen. 
Jeweils eine am Eingang der Systeme 1&2 (Backupversorgung ist intern 
vorhanden) und eine Sicherung am Ausgang von dem isolierten 
Eingangswandler.

Definition der Rückwirkungsfreiheit - Element A ist Rückwirkungsfrei von 
Element B wenn kein Fehler oder Aufall von B eine Fehlfunktion von A 
herbeiführen kann.

Bin für alle Ratschläge offen :)
Gruß,
Jens

: Verschoben durch User
von Falk B. (falk)


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@ J. S. (grooc)

>ich bin dabei eine Spannungsversorgung auszulegen und muss dabei eine
>Rückwirkungsfreiheit (Freedom of Interferrence)

Was für eine tolle Wortschöpfung.

>Meine Frage ist: Welche Möglichkeiten existieren, um eine
>Rückwirkungsfreiheit zwischen 2 Versorgungssystemen herzustellen?

Filtern und puffern.

>Bisher ist mir nur bekannt, dass man isolierte DCDC-Wandler einsetzten
>könnte.

Das ist die Luxusversion, die ggf. neue Probleme schafft (EMV).

> Die sind nur ziemlich teuer. Daher suche ich nach einer
>billigeren Lösung. Meine Idee wären jetzt 3 Sicherungen einzusetzen.

Sicherungen verhindern bestenfalls ein Abbrennen aber keine 
Rückwirkungen.

>Jeweils eine am Eingang der Systeme 1&2 (Backupversorgung ist intern
>vorhanden) und eine Sicherung am Ausgang von dem isolierten
>Eingangswandler.

>Definition der Rückwirkungsfreiheit - Element A ist Rückwirkungsfrei von
>Element B wenn kein Fehler oder Aufall von B eine Fehlfunktion von A
>herbeiführen kann.

Red doch mal KLARTEXT! Worum geht es KONKRET?
Nur um das Absichern von Kurzschlüssen? Oder auch die Ausbreitung von 
Störungen?

von Tester (Gast)


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Naja Rückwirkungsfreiheit wird oft in Svielen sicherheitsrelevanten
Systemen gefordert - ohne im einzelnen zu definieren was das bedeutet.
Da bist du als Entwickler gefordert festzulegen durch welche Fehler
das 2-te System beeinflusst werden kann.

Hier im Beispiel habe ich zuerst mal an dauerhaften Kurzschluss gedacht,
der zur Folge hat, dass das 2te System spannungslos wird.

Was passiert beim Schwingen im ersten System?
Sicherung wird nicht ansprechen, ein Controller im 2ten System
könnte in Reset gehen und eine Funktion kann nicht garantiert
ausgeführt werden. Da muss dann Reset Zustand zum sicheren Zustand 
führen.
Bei gewissen online Systemen ist das nicht möglich.

Etc. etc.

von Werner H. (werner45)


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...nimm einfach zwei getrennte 5-V-Regler, versorgt mit der 
Eingangsspannung, die sowieso da ist. Das ist Entkopplung genug.

Gruß   -   Werner

von Kurt B. (kurt-b)


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Werner H. schrieb:
> ...nimm einfach zwei getrennte 5-V-Regler, versorgt mit der
> Eingangsspannung, die sowieso da ist. Das ist Entkopplung genug.
>

Naja, ob das so gut ist, die Regler mögen keinen Rückstrom.

 Kurt

von Michael B. (laberkopp)


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J. S. schrieb:
> Meine Frage ist: Welche Möglichkeiten existieren, um eine
> Rückwirkungsfreiheit zwischen 2 Versorgungssystemen herzustellen?

Im gezeigten Modell: Keine.

Der eine Spannungsregler kann immer mehr Strom ziehen, als die Quelle 
liefern kann, und damit den zweiten Regler beeinflussen in dem er die 
Spannungsquelle in die Knie zwingt.

Jede Form der Überstromerkennung müsste schnell sein (kein Polyfuse, 
keine Feinsicherung), muss also elektronisch aufgebaut sein, und ist 
damit mit demselben Fehler behaftet wie die restliche Elektronik.

Klar, geht man von fehlerfreier Elektronik und bloss eventuell zu 
grosser Last aus: Eingangsstrom (bei manchen Schaltreglern oft einfach 
vorgebar) auf weniger als die Hälfte der Belastbarkeit der 
Spannungsquelle begrenzen.

Leicht schwankende 5V sind die die geregelten 3.3V sowieso kein Problem.

von oszi40 (Gast)


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Kurt B. schrieb:
> Naja, ob das so gut ist, die Regler mögen keinen Rückstrom.

Dafür gäbe es evtl. 3 Schutzdioden wie man z.B. beim 7812 empfahl. Sorge 
macht mir eher der Kurzschluss oder Überlastfall. Wenn eine Seite 
durchlegiert reißt sie die 2. Seite auch mit runter. Außerdem werden 
beide Seiten von einer GEMEINSAMEN Spannung gespeist, die auch mal 
ausfallen könnte... 
https://en.wikipedia.org/wiki/Single_point_of_failure

von Stefan F. (Gast)


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Ein DC/DC Wandler alleine ist keinesfalls Rückwirkungsfrei. Alleine 
schon die Änderung des Laststromes bewirkt auch eine Änderung der 
Stromaufnahme.

DC/DC Wandler in Kombination mit Laderegler und Pufferakku kommen dem 
schon nächer. Auch auch das ist nicht Rückwirkungsfrei, denn auch da 
verursacht eine erhöhte Stromaufnahme der Last (zeitlich verzögert) eine 
höhere Stromaufnahme am Eingang.

Mach Dir mal gedanken, wie Rückwirkungsfrei das ganze sein soll. 100% 
Rückwirkungsfrei ist nämlich unmöglich. Und zwischen 0% und 100% liegt 
ein weiter Bereich von Aufwand und Kosten.

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