Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstehe die Schaltung nicht


von A. H. (dernetteeddie1978)


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Hallo,

könnt ihr  mir vielleicht erklären welchem Zweck der rechte Teil der 
Schaltung dient? Lt. der Doku, die ich bekommen hab ist das die 
Symetrierung der Ansteuerungsmasse.

???

So wie ich das sehe zieht das die Leitung "Signal in" auf U/2 (U=400V).
Mit dem DC Converter soll einfach der MOSFET durchgeschaltet werden.
Wieso hängt die Leitung dann aber auf der halben Eingangsspannung? Damit 
müsste der DC Converter doch sofort in Rauch aufgehen?
Und wieso geht man über so viele Einzelwiderstände? Der Strom wird ja so 
gering dass die Leistung keine Rolle mehr spielt.
Evtl. um die geforderte Spannungsfestigkeit von 700V zu gewährleisten?

Gruß

P.S.: Links in der Schaltung ist auch noch ein Teil, den musste ich 
rausnehmen.

von wieder ein (Gast)


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A. H. schrieb:
> Hallo,
>
> Lt. der Doku, die ich bekommen hab ist das die
> Symetrierung der Ansteuerungsmasse.

Richtig.

> So wie ich das sehe zieht das die Leitung "Signal in" auf U/2 (U=400V).

Das ganze ist ein R-Spannungsteiler. Da kommen keine U/2 mehr raus, wenn 
U=400 Volt ist. Welche maximale Spannung da noch zu erwarten ist kann 
man ausrechnen über das Ohmsche Gesetz.

> Mit dem DC Converter soll einfach der MOSFET durchgeschaltet werden.
> Wieso hängt die Leitung dann aber auf der halben Eingangsspannung?

Kann mit dem Ansteuerungssignal zusammen hängen. Eventuell darf der nur 
schalten wenn...

> Damit müsste der DC Converter doch sofort in Rauch aufgehen?

Eben nicht, dafür sind ja so viele Widerstände zur Spannungsteilung 
eingebaut.

> Und wieso geht man über so viele Einzelwiderstände? Der Strom wird ja so
> gering dass die Leistung keine Rolle mehr spielt.

Zum Schalten selbst braucht man ja auch keine "Leistung".

> Evtl. um die geforderte Spannungsfestigkeit von 700V zu gewährleisten?

Genau.

von nachtmix (Gast)


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A. H. schrieb:
> um die geforderte Spannungsfestigkeit von 700V zu gewährleisten?

Genau.

A. H. schrieb:
> müsste der DC Converter doch sofort in Rauch aufgehen?


Dafür fliesst egen der hochohmigen Widerstände zu wenig Strom.
Vielleicht ist im Wandler auch eine Zenerdiode, die eine Überspannung 
verhindert.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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auf den ersten Blick würd ich sagen n Heizlüfter
der 33k/5W links ist der Lüfter und die ganzen 1W-Rs sind die 
Heizspiralen :D

von nachtmix (Gast)


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Die Schaltung erscheint mir aber ziemlich sinnfrei.
Wegen der Zenerdiode kann die Drainspannung  nicht höher als 18V werden, 
und für den Heizwiderstand dürfte es ziemlich gleichgültig sein, ob er 
mit 700V oder 682V  betrieben wird.

von A. H. (dernetteeddie1978)


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wieder ein schrieb:
> Das ganze ist ein R-Spannungsteiler. Da kommen keine U/2 mehr raus, wenn
> U=400 Volt ist. Welche maximale Spannung da noch zu erwarten ist kann
> man ausrechnen über das Ohmsche Gesetz.

Hmm,

also sowohl nach der ganz normalen Spannungsteilerregel
 als auch nach ohmschen Gesetz
 und
 kommen immer 200V über je 12 Widerständen raus.

Allerdings ist das ja gegen Masse, und da hängt die Signaleingangsmasse 
ja gar nicht dran. Wie kommt hier überhaupt der Kreis zustande?

P.S.: Es geht um keinen Heizlüfter :)

: Bearbeitet durch User
von A. H. (dernetteeddie1978)


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Mike B. schrieb:
> auf den ersten Blick würd ich sagen n Heizlüfter
> der 33k/5W links ist der Lüfter und die ganzen 1W-Rs sind die
> Heizspiralen :D

:)

von Noch einer (Gast)


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> Wie kommt hier überhaupt der Kreis zustande?

Soll da überhaupt ein Stromkreis entstehen? Oder will man trotz 
galvanischer Trennung die beiden Teile auf das selbe elektrische 
Potential bringen?

Sw1 offen -> galvanische Trennung, Sw1 geschlossen -> 
Potentialausgleich?

von 132 (Gast)


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Ich denke das hat den Zweck das Potenzial der isolierten "Signal"-Seite 
des DC/DC Wandlers in die Nähe des Lastpotentials zu bringen. Das 
degradiert die galvanische Trennung dann auf die Stromlimitierung durch 
den Spannungsteiler/2. Muss warscheinlich gemacht werden weil der DC/DC 
Wandler auch nicht unendlich toll galvanisch trennt / isoliert und 
Rauchzeichen von sich gibt oder durchschlägt wenn die Potenzial zu weit 
auseinander liegen. Datenblatt verrät mehr dazu.

von A. H. (dernetteeddie1978)


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Hallo,

mittlerweile konnte ich rausfinden das das Schaltbild leider falsch ist. 
Die Symmetrierung soll auf den Signal GND und nicht auf die Zuleitung.

Sie soll gewährleisten dass die Massen auf der AC Seite der Versorgung 
und die der Schaltung nicht auseinanderlaufen.
Aber verstanden hab ichs leider noch nicht ganz.

Die vielen Widerstände sollen die Spannungsfestigkeit gewährleisten und 
auch die Ausfallsicherheit.

Datenblatt des Wandlers habe ich mal mit angehängt.

LG

von Noch einer (Gast)


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> Aber verstanden hab ichs leider noch nicht ganz.

Ist es ein medizinisches Gerät? Vielleicht musste der Konstrukteur alle 
Vorschriften zu Fehlströmen und Potentialen gleichzeitig einhalten. Und 
die etwas unsinnige wirkende Schaltung war die einzige Möglichkeit.

von 132 (Gast)


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A. H. schrieb:
> Sie soll gewährleisten dass die Massen auf der AC Seite der Versorgung
> und die der Schaltung nicht auseinanderlaufen.
> Aber verstanden hab ichs leider noch nicht ganz.

Dann versuche ich es mal anderst. Du hast zwei Bezugspotenziale. Das 
eine heißt S_GND und das andere heißt GND. Dank des galvanisch 
getrennten DC/DC Wandlers haben diese beiden Potenziale (theoretisch) 
nichts miteinander zu tun. Es könnte also sein, dass GND um 100kV höher 
liegt als S_GND. (Alles überspitzt dargestellt). Ist also quasi 
unabhängig voneinander. Mit einem geeigneten (theoretischen) 
Spannungsmesser könntest du dann also zwischen GND und S_GND 100kV 
messen.

Jetzt aber zurück zur Praxis: Dass S_GND und GND so weit auseinander 
liegen geht einfach nicht (wird auch nie passieren). Trotzdem könntes es 
ohne den Potenzialausgleich passieren, dass die Potenziale S_GND und GND 
weiter auseinander gehen als die maximale zulässige Isolationsspannung. 
Die ist im Datenblatt mit 1500V angegeben. Das würde dann zur Zerstörung 
des DC/DC Wandlers führen. Um zu verhindern dass S_GND und GND 
auseinander gehen fixiert man S_GND relativ zu GND über den 
Spannungsteiler. So ist gewährleistet, dass GND immer irgendwo in der 
Nähe von S_GND bleibt. Genau genommen hält man S_GND auf U/2=400/2=200V 
wegen des 1:1 Spannungsteilers. Damit wird S_GND (theoretisch) nie 
weiter als 200V von GND weg sein. Da das verbinden von S_GND und GND 
aber die galvanische Trennung zu Nichte macht wählt man einen 
hochohmigen Spannungsteiler (6,72MOhm : 6,72MOhm). Dieser begrenzt 
natürlich gleichzeitig den Ausgleichsstrom zwischen S_GND und GND (ist 
sozusagen wieder eine Verbesserung der kaputt gemachten galvanischen 
Trennung). Im Endeffekt sind die Werte des Spannungsteilers eine 
Abwägungsfrage. Ist er zu niederohmig so können größere Ausgleichsströme 
fließen S_GND und GND sind näher beisamen, die Trennung ist aber 
schlechter. Ist er zu hochohmig können nur kleine Ausgleichsströme 
fließen, S_GND und GND sind weiter auseinander. Man wägt also ab 
zwischen dem Begrenzen der Spannungsdifferenz S_GND zu GND und der 
möglichst großen Trennung der Potenziale. Die galvanische Trennung wurde 
sicherlich nicht umsonst eingeführt.

Kannst du mehr dazu sagen was das Ding machen soll? Offensichtlich ist 
das der Versuch einer Gatespannungserzeugung. Um galvanisch getrennt den 
MOSFET durchschalten zu können. Ich muss dich gleich warnen - diese 
DC/DC Isolatoren haben oft eine Grundlast. Das ist ein bisschen 
versteckt im Datenblatt (vgl. Anhang). Außerhalb dieser Lastbereiche 
machen die oft grauselige Dinge. Ich kenne deinen genauen Typen nicht 
aber ein paar andere vergleichbare DC/DC Typen. Von daher solltest du 
immer für eine gewisse Grundlast sorgen (einfach ein passender 
Widerstand). Außerdem solltet ihr zum Schalten natürlich den "Remote 
On/Off" Eingang des Schaltreglers benutzen und nicht dessen 
Betriebsspannung schalten. Dieser Eingang ist weitestgehend lastfrei 
schaltbar.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Was die Mosfet-Schaltung soll, weiß wohl keiner.
Aber der Sinn des 24-Widerstände-Spannungsteilers ist doch 
offensichtlich: Der DC-DC Wandler ist isoliert, das steht ja auch so im 
Schaltplan. Die 24 Widerstände sind dazu da, um statische Ladungen 
abzuleiten. 12 1-Watt-Widerstände in Serie, um Berührsicherheit 
herzustellen. Und der Konstruktör dachte sich halt, es wäre besser, den 
Ableitwiderstand symmetrisch auszuführen.

von A. H. (dernetteeddie1978)


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Hey Super, vielen Dank für die ausführlichen Erklärungen. Nun verstehe 
ichs auf jeden Fall besser.

132 schrieb:
> Damit wird S_GND (theoretisch) nie
> weiter als 200V von GND weg sein

Abe damit ist S_GND dann doch auf jeden Fall 200V? Die +9-36V 
Betriebsspannung wären dann ja viel kleiner und das ganze Ding damit 
verpolt, oder?

132 schrieb:
> DC/DC Isolatoren haben oft eine Grundlast. Das ist ein bisschen
> versteckt im Datenblatt (vgl. Anhang).

Ok, danke für die Warnung das prüfe ich dann nochmal genau.

132 schrieb:
> Außerdem solltet ihr zum Schalten natürlich den "Remote
> On/Off" Eingang des Schaltreglers benutzen und nicht dessen
> Betriebsspannung schalten. Dieser Eingang ist weitestgehend lastfrei
> schaltbar.

Dito

Was das Ding macht darf ich nicht posten (sorry, ich weiß sowas ist sehr 
unbefriedigend), ich hab eh einiges was mit dieser Sache nix zu tun hat 
aus der schaltung nehmen müssen.


Gruß
Eddie
Gruß

: Bearbeitet durch User
von Noch einer (Gast)


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> Abe damit ist S_GND dann doch auf jeden Fall 200V?

Diesem DC-DC Wandler sind die 200 Volt egal.

Bei diesem Wandler kommt nur auf die Spannungsdifferenz zwischen den 
beiden Eingängen an, nicht aber auf die Spannung zwischen Eingang und 
Ausgang.

Genau wegen diesem Problem benutzen die so einen teuren galvanisch 
getrennten Wandler.

von 132 (Gast)


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A. H. schrieb:
> 132 schrieb:
>> Damit wird S_GND (theoretisch) nie
>> weiter als 200V von GND weg sein
>
> Abe damit ist S_GND dann doch auf jeden Fall 200V? Die +9-36V
> Betriebsspannung wären dann ja viel kleiner und das ganze Ding damit
> verpolt, oder?

Bei Spannungen muss man immer sagen worauf man sie bezieht. Aber ja 
S_GND liegt 200V über GND. Aber das ist egal (weil kleiner 1500V was der 
DC/DC maximal erlaubt).

Und der Eingang des DC/DCs liegt auf S_GND + 9..36V (also bezogen auf 
S_GND!). Wenn du zwischen S_GND und +9..36V misst, dann wirst du +9..36V 
messen. Wenn du bzgl. GND misst wirst du 209..236V messen. Aber diese 
Spannung interessiert (eben wegen der galvanischen Trennung) nicht. 
Wichtig ist nur, dass der MOSFET seine 15V bzgl. seiner Gate-Source 
sieht. Also interessiert "nur" die Spannnung zwischen GND und +15V und 
die stellt der DC/DC sicher. Das hat dank der galvanischen Trennung des 
DC/DC nichts mit S_GND zu tun. Damit aber S_GND und GND sich nicht zu 
weit voneinenader entfernen ist dieser Widerstandsteiler da.

von A. H. (dernetteeddie1978)


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Hey danke an euch alle. Hab grad mal richtig was dazu gelernt.

LG

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