Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Isolierter DC/DC-Wandler


von Hans D. (hansdampf06)


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Hallochen Gemeinde,

für folgendes Projekt benötige ich bei der Spannungswandlung eine 
galvanische Trennung. An einem Schaltnetzteil werden 24V abgegeben und 
daran sollen unterschiedliche Verbraucher angeschlossen werden, die 
zudem unterschiedliche Eingangsspannungen zwischen 5V und 24V erfordern, 
was bei den kleineren Spannungen über entsprechende DC/DC Wandler 
eingestellt wird. Die Verbraucher werden zumeist über eine smarte 
Relaissteuerung ein- und ausgeschaltet.

Eine Besonderheit besteht darin, dass zwischen mehreren dieser 
Verbraucher eine Audio-Verbindung hergestellt werden soll, unter anderem 
aktive Lautsprecher. Deswegen ist bei diesen Verbrauchern eine 
galvanische Trennung unumgänglich. Bei meiner Recherche nach fertigen 
Baugruppen, bin ich letztlich auch zu dieser Erkenntnis gekommen:

Dieter schrieb:
> Das wird zu selten fuer eine Massenproduktion benoetigt. Daher gibt es
> nur die Variante von zwei Wandlern hintereinander, wobei der erste die
> galvanische Trennung besitzt.
> 24-->12V oder 15V,
> 12--> 1.25...10V

Deswegen bin ich auf die Produktserie SKMWxxF-xx von Mean Well gestoßen. 
Das sind laut der Datenblattbeschreibung (siehe beispielsweise 
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=SKMW30) 
geregelte isolierte DC/DC-Wandler mit typisch 24V-Input und bestimmten 
festen Ausgangsspannungen. Jedoch kann diese Ausgangsspannung im Bereich 
von +/- 10 Prozent eingestellt werden.

Anhand des Datenblattes ergeben sich für mich dennoch einige Fragen:

1. Wenn ich es richtig verstehe, dann benötigen diese Module keine 
weitere Außenbeschaltung. Lediglich in dem Fall, dass die 
Ausgangsspannung justiert werden soll, ist der entsprechende 
Trimmwiderstand erforderlich. Oder bedürfen diese Module doch noch einer 
zusätzlichen Beschaltung? Wie müsste diese dann aussehen?

2. Wird über den Trimmwiderstand z.B. beim 15V-Modul eine benötigte 
Ausgangsspannung von 14V (ca. -6,7%) eingestellt, könnte eine 
Kaskadierung von zwei Wandlern - erst Modul, dann Step-Down - 
entbehrlich sein. Ist das empfehlenswert oder wäre dennoch eine 
Kaskadierung vorzuziehen, obschon dann der Wirkungsgrad durch die zweite 
Wandlung zusätzlich herabgesetzt wird?

3. Im Datenblatt finde ich viele Angaben zu den Grenzwerten und wie sich 
die Module auf der Ausgangsseite gegen die Überschreitung dieser 
Grenzwerte schützen. Welche Überlegungen müssten zusätzlich für das 
Einschaltmoment des angeschlossenen Verbrauchers angestellt werden, auch 
in Richtung Schaltnetzteil und parallele Module  Wandler  Verbraucher?

4. Wo würde das Schaltrelais sinnvoller zu positionieren sein: vor oder 
hinter dem jeweiligen Modul? Oder wäre die Remote-Control-Option dieser 
Module vorzugswürdig? Es ist klar, dass sich die Module je nach Variante 
bereits mit dem Schaltnetzteil aktivieren und aktiviert bleiben sowie 
auch einen Ruhestromverbrauch haben. Aber das ist sicherhlich nicht das 
einzige Abwägungskriterium.

5. Wie sollte eine Absicherung zwichen Modul und Schaltnetzteil 
aussehen? Oder sollte die Absicher eher zwischen Modul/Kaskade und 
Verbraucher erfolgen? Sind dafür Feinsicherungen probat?

6. Und natürlich: Welche praktischen Erfahrungen gibt es mit diesen 
Modulen? Gibt es überlegenswerte Alternativen im Bereich 20W oder 30W? 
Der schaltungstechnische Aufwand soll so gering wie möglich sein, was 
die Verwendung der Module angeht.

Vielen Dank im Voraus und viele Grüße
H.D.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Hans D. schrieb:
> Eine Besonderheit besteht darin, dass zwischen mehreren dieser
> Verbraucher eine Audio-Verbindung hergestellt werden soll, unter anderem
> aktive Lautsprecher. Deswegen ist bei diesen Verbrauchern eine
> galvanische Trennung unumgänglich.
Diese Logik erschließt sich mir nicht. Wenn du eine AudioVERBINDUNG 
herstellst, ist doch per Definition nichts mehr GETRENNT. Und schon gar 
nicht galvanisch...

Es kann aber bekanntermaßen bei vermurkster Masseführung zu 
Einkopplungen und Brummschleifen kommen. Aber ich bin mir nicht sicher, 
ob das durch exzessiv ausufernden Einsatz von "potentialfreien" 
Schaltreglern in Form von Netzteilen, Modulen und Stepdown-Reglern dann 
automatisch gut wird. Wo ja andere gerade diese Schaltregler in 
Audioschaltungen noch mehr meiden als der legendäre Teufel das 
Weihwasser.

: Bearbeitet durch Moderator
von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Lothar M. schrieb:
> Diese Logik erschließt sich mir nicht. Wenn du eine AudioVERBINDUNG
> herstellst, ist doch per Definition nichts mehr GETRENNT. Und schon gar
> nicht galvanisch...

Ich denke, es ist schon klar, was er meint, ohne Haare spalten zu müssen 
;-)

1:1 Übertrager für Audio sind nicht unüblich.

: Bearbeitet durch User
von Maxim B. (max182)


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Mampf F. schrieb:
> 1:1 Übertrager für Audio sind nicht unüblich.

Die gehören aber zu dem vorigen Jahrhundert. Heutige Mikrofone, 
Mischpulte und Rekorder haben symmetrischen Ausgangs- und Eingangsstufen 
ohne Trafo. Somit wird Übertragung auch von tiefsten Audiofrequenzen 
ermöglicht. Ein Übertrager kann zwar ab und zu helfen, aber die 
Verzerrungen eines Übertragers sind deutlich höher, als einer 
symmetrischen Stufe ohne Trafo.

Deshalb versucht man heute bei allen Störungen zuerst die Möglichkeiten 
ausnutzen, die eine symmetrische Verbindung geben kann. Erst wenn das 
nicht genügt, kommt ein Trafo ins Spiel. Normalerweise braucht man für 
z.B. 150 Meter Mikrofonkabel keine besonderen Maßnahmen wie Trafo usw.

Ein gutes Audioübertrager kann bis 200 € und mehr kosten. Auch deshalb 
versucht man heute möglichst ohne Übertrager zu leben.

: Bearbeitet durch User
von Hans D. (hansdampf06)


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Lothar M. schrieb:
> Diese Logik erschließt sich mir nicht. Wenn du eine AudioVERBINDUNG
> herstellst, ist doch per Definition nichts mehr GETRENNT. Und schon gar
> nicht galvanisch...

Ich meine, dass sich diese Logik sehr wohl erschließt. Denn es 
entspricht genau dem, wie eine Audioquelle (Fernseher, Musikanlage, 
Computer ...) mit einem aktiven Lautsprecher über ein Klinkenkabel 
verbunden wird (gilt ebenso für sonstige Media-/Signalverbindungen über 
Kabel). Nur dabei sorgen üblicherweise die regulären Netzteile der 
jeweiligen Geräte - einerseits Quelle (Fernseher ...) und andererseits 
Lautsprecher - für die galvanische Trennung auf der Netzseite, so dass 
es keine unerwünschten Reverseeinspeisungen etc. zwischen den internen 
Schaltungen der beteiligten Geräte gibt. Die eigentliche Audioverbindung 
(Klinkenkabel) ist doch hingegen im wesentlichen nur eine Verbindng zur 
Signalübertragung und soll nicht als Stromversorgung missbraucht werden 
...

Aber selbst, wenn das nur grausige Theorie wäre, habe ich es rein 
interessehalber ausprobiert. Ich kann bei zwei über das Klinkenkabel 
verbundenen Geräten den DC/DC-Wandler des einen Geräts vom 
Schaltnetzteil (einpolig) trennen und es wird über das Klinkenkabel 
rückwärtig eingespeist. Denn dann besteht bei "normalen" DC/DC-Wandlern 
eine gemeinsame Masse; der "andere Pol" kommt folglich über das 
Klinkenkabel, was dafür gar nicht gedacht ist.
Außerdem kann es bei galvanischer Trennung keine parallele Verbindung 
neben dem Klinkenkabel geben. Die ansonsten damit einhergehenden 
Nebenwirkungen sind nur schwer zu prognostizieren, insbesondere für die 
Überlebensfähigkeit und Lebensdauer der beteiligten Geräte.

Aus meiner Sicht ist das vergleichbar mit der Verwendung eines 
Trenntrafos in der Messtechnik. Gerade die galvanische Trennung des 
Messgeräts und damit seine Potentialfreiheit gegenüber der Netzspannung 
und der zu messenden Schaltung ist essentiell. Warum die dafür 
nachvollziehbare Logik hingegen für die Verbindung von 
Audio-/Media-/sonstigem Equipment nicht gelten soll, wird leider nicht 
ansatzweise deutlich .

Genauso wenig geht es um eine vermurkste Masseführung, wenn an ein 
24V-Schaltnetzteil nachgeordnet parallel mehrere DC/DC-Wandler an ein 
und derselben Hauptleitung abgegriffen werden. Dadurch sind die Massen 
der beiteiligten Abgriffen per se miteinander verbunden. So lange der 
jeweilige Verbraucher (Lampe, Lautsprecher etc.) für sich allein 
wurstelt, ist alles im grünen Bereich. Aber bei einer regulären 
Audioverbindung ändern sich durch diese Direktverbindung zwischen zwei 
oder mehreren Verbrauchern die Gegebenheiten.

Möglicherweise liege ich aber mit meiner Sichtweise völlig falsch. Dann 
bitte ich um eine vertiefende Erläuterung, warum eine galvanische 
Trennung hier entbehrlich sein soll. Dabei bitte insbesondere näher 
erläutern, warum bei der hiesigen Parallelschaltung von nicht 
isolierenden DC/DC-Wandlern gegenüber einem Betrieb mit den regulären 
(isolierenden) Netzteilen eine rückwärtige Einspeisung reproduzierbar zu 
beobachten ist. Sollte es dafür einfache schaltungstechnische 
Vermeidungslösungen geben, realisiere ich diese sehr gerne und verzichte 
ebenso gerne auf die avisierten Wandler.

von Maxim B. (max182)


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Hans D. schrieb:
> wie eine Audioquelle (Fernseher, Musikanlage,
> Computer ...) mit einem aktiven Lautsprecher über ein Klinkenkabel
> verbunden wird (gilt ebenso für sonstige Media-/Signalverbindungen über
> Kabel).

Wo man wirklich eine qualitative Verbindung braucht, benutzt man 
symmetrische Variante. Consumerelektronik macht man natürlich so einfach 
wie nur möglich, deshalb asymmetrische Kabel. Es ist kaum zu erwarten, 
daß man in ein Fernseher für 300 € einen Übertrager für 170 € einbauen 
wird.

D.h. wenn Übertragungsqualität nicht ausreicht, kann man zuerst eine 
symmetrische Ausgangsstufe z.B. in Fernseher und eine symmetrische 
Eingangsstufe in Musikanlage einbauen.

P.S. R2 auf dem Bild 2 sollte natürlich nicht 100k sondern 10k sein.

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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Hans D. schrieb:
> Gerade die galvanische Trennung des
> Messgeräts und damit seine Potentialfreiheit gegenüber der Netzspannung
> und der zu messenden Schaltung ist essentiell

Dann solltest du dir die zahlreichen Diskussionen hier mal reinziehen, 
ob man den Trenntrafo vor das Messobjekt oder vor das Oszilloskop 
schalten soll.

Hans D. schrieb:
> Möglicherweise liege ich aber mit meiner Sichtweise völlig falsch

Das ist durchaus möglich. Aber hier im Forum gibt es viele sogenannte 
Fachleute die immer die entgegengesetzte Meinung zum Stand der Technik 
lautstark vertreten und dabei nicht den geringsten Zweifel daran 
zulassen dass sie damit recht haben. Bestenfalls kann man als Laie 
daraus garnichts entnehmen, oft ist es aber so dass die gefährlichen 
Ansichten in der Mehrheit sind, die Oszi-Frage ist da nur eine von 
vielen.

Georg

von Maxim B. (max182)


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Hans D. schrieb:
> Gerade die galvanische Trennung des
> Messgeräts und damit seine Potentialfreiheit gegenüber der Netzspannung
> und der zu messenden Schaltung ist essentiell.

Aber merke bitte den Unterschied:
in einer Steckdose hast du mit 50 Hz zu tun (und mit Obertönen, die 
normalerweise unerwünscht sind).
In einer Audioanlage hast du mit Frequenzen 20 bis 20000 zu tun (d.h. 
1:1000). Oder 10 Oktaven.
Was für engen Frequenzbereich paßt, ist nicht unbeding für so weiten 
Frequenzbereich verwendbar.

von Hans D. (hansdampf06)


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Maxim B. schrieb #6647559:
> Consumerelektronik macht man natürlich so einfacch wie nur möglich,
> deshalb asymmetrische Kabel. Es ist kaum zu erwarten, daß man in ein
> Fernseher für 300 € einen Übertrager für 170 € veinbauen wird.

Gut dann bleiben wir doch schlicht im Bereich der Consumerelektronik und 
den dafür typischen Gegebenheiten. Übertrager, richtige Stelle der 
Trennung im Messaufbau ... sind sicherlich interessante Themen, haben 
aber eher wenig mit meinen Fragen zu tun.

Es geht auch nicht um die Audioverbindung als solche. Sie ist von den 
beteiligten Geräten als gegeben hinzunehmen. Daran wird auch nicht 
herumzubasteln sein.

Im Fokus steht die Stromversorgung der beteigten Geräte und dabei der 
avisierte Einsatz dieser Module. Wie sind dann meine eingangs 
aufgeworfenen Fragen zu beantworten?

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Georg schrieb:
> Dann solltest du dir die zahlreichen Diskussionen hier mal reinziehen,
> ob man den Trenntrafo vor das Messobjekt oder vor das Oszilloskop
> schalten soll.

Kommt drauf an ...

Fernseher ohne Schutzleiter? Trenntrafo an den Fernseher.
PC? Trenntrafo an das Oszi, weil das Setup einfacher ist.

von Andrew T. (marsufant)


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Mampf F. schrieb:
> Kommt drauf an ...
>
> Fernseher ohne Schutzleiter? Trenntrafo an den Fernseher.
> PC? Trenntrafo an das Oszi, weil das Setup einfacher ist.

Loriot modus on

Ach !

Loriot modus off

Der Trend geht ganz deutlich zum Zweittrenntransformator  ;-)

SCNR

von Maxim B. (max182)


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Hans D. schrieb:
> Es geht auch nicht um die Audioverbindung als solche. Sie ist von den
> beteiligten Geräten als gegeben hinzunehmen. Daran wird auch nicht
> herumzubasteln sein.

Dann einfach zusammen stecken und damit genießen, was sich ergibt.
Wozu dann alle Überlegungen? Wenn wir schon in Consumbereich bleiben - 
dann consumieren :)

Hans D. schrieb:
> Im Fokus steht die Stromversorgung der beteigten Geräte

Was für Problem? In Consumbereich gibt es dafür Steckdose. Wenn zu 
wenig, dann über mehrere Steckdosen.

: Bearbeitet durch User
von Hans D. (hansdampf06)


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Andrew T. schrieb:
> Der Trend geht ganz deutlich zum Zweittrenntransformator  ;-)

Ganz toll und begrüßenswert!

Aber inwieweit hilft mir das bei der Beantwortung meiner eingangs 
geposteten Fragen weiter? Eher gar nicht, oder?!

PS:
Lediglich in einer Hinsicht: Es bestätigt in einem gewissen Maß, dass es 
wie von mir beabsichtigt durchaus sinnvoll ist, alle potentiell an einer 
Audio- oder snstigen Mediaverbindung beteiligten Geräte galvanisch vom 
Schaltnetzteil zu trennen.

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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Hans D. schrieb:
> alle potentiell an einer
> Audio- oder snstigen Mediaverbindung beteiligten Geräte galvanisch vom
> Schaltnetzteil zu trennen.

Das schadet sicher nicht, das Problem liegt woanders: ein galvanisch 
getrennter DC-DC-Wandler ist natürlich ein Schaltnetzteil, linear gibt 
es sowas nicht. Da gibt es grosse Unterschiede bezüglich EMV, 
Restwelligkeit usw., was zur Versorgung eines Controllers geeignet ist 
muss noch lange nicht mit Audio verträglich sein.

Hans D. schrieb:
> vom
> Schaltnetzteil zu trennen.

Das sind dann 2 Schaltnetzteile nacheinander, das macht die Sache nicht 
unbedingt besser.

Georg

von Hans D. (hansdampf06)


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Dass das Projekt durch das große Schaltnetzteil und den jeweiligen 
DC/DC-Wandler eine Kaskade von Schaltnetzteilen darstellt, ist mir 
bewusst. Jedoch ist in dem Projekt die smarte Relaisstörungen ein/das 
zentrale(s) Element, um die verschiedenen Verbraucher steuern zu können. 
Das Schaltnetzteil hat hierfür ausreichende Reserven.

Die Alternative, die regulären Netzteile zu schalten, ist ausgiebig 
erwogen und letztlich von mir verworfen worden. Das hat unter anderem 
etwas mit den Einschaltströmen auf Netzseite und daraus resultierenden 
Implikationen für die Projektumsetzung sowie überhaupt mit der 
Schaltungssicherheit (230V vs. 24V) zu tun; das beruht auf einschlägigen 
praktischen Erfahrungen und umfangreichen Messungen der Gegebenheiten. 
Mit Netzspannung umzugehen ist für mich grundsätzlich kein Thema. Auch 
wenn ich sogar befähigt bin, unter Netzspannung zu arbeiten, muss ich 
"Fortuna" nicht unnötig herausfordern ...
Hinzu kommt, dass ohnehin die DC-Ansteuerung der Relais über die 
Ausgangsseite des Schaltnetzteils realisiert wird. Zudem kann ich das 
Ganze in räumlicher Hinsicht wesentlich kompakter verwirklichen.

Übrigens war Ausgangspunkt für dieses Projekt, dass seit langem (ca. 
zwei Jahre) ein SoC im 24/7-Betrieb über einen DC/DC-Wandler an das 
Schaltnetzteil angeschlossen ist und dass das in Bezug auf die 
Stromversorgung absolut stabil läuft. Das Projekt ist also ein 
"logischer" Schritt der konsequenten Erweiterung des bereits 
Vorhandenen.

Was wäre die Alternative zu der Kaskade?
Ein (einziges) Schaltnetzteil mit unterschiedlichen Spannungsabgriffen. 
Das gibt es aber so nicht fertig zu kaufen. Und nach einer 
Eigenentwicklung eines solchen Schaltnetzteils steht mir derzeit nicht 
der Sinn. Überdies würde es die Frage der galvanischen Trennung der 
jeweiligen Verbraucher, die an einer Audio-/sonstigen Mediaverbindung 
beteiligt sind, nicht unbedingt lösen helfen.

Die von mir avisierten Module haben jedenfalls nach meinem derzeitigen 
Verständnis das Potential, einerseits die galvanische Trennung zu 
verwirklichen und andererseits die benötigten Speisespannungen genau 
einstellen zu können, und zwar das Ganze bei einem äußerst geringen 
Realisierungsaufwand.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Mampf F. schrieb:

> PC? Trenntrafo an das Oszi, weil das Setup einfacher ist.

Aua!

von Sebastian W. (wangnick)


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Hallo Hans,

Hans D. schrieb:
> Die von mir avisierten Module haben jedenfalls nach meinem derzeitigen
> Verständnis das Potential, einerseits die galvanische Trennung zu
> verwirklichen und andererseits die benötigten Speisespannungen genau
> einstellen zu können, und zwar das Ganze bei einem äußerst geringen
> Realisierungsaufwand.

Mit der galvanischen Trennung ist das ja so eine Sache bei 
Schaltnetzteilen. Ich hab hier ein Meanwell GS36E05-P1J (AC230V->DC5V) 
und beide Ausgänge kribbeln bei Berührung; der für die EMV nötige 
Y-Kondensator wirkt als "unisoliertes" Ableitstromnetzteil. Insofern 
beachte bei deinen SKMWxxF-xx Wandlern die "ISOLATION" CAPACITANCE 
(Typ.) von 1500pF, die dir das Audiosignal eventuell doch noch 
verhageln: Dazu müsste man aber etwas mehr über dein Projekt wissen.

LG, Sebastian

von Hans D. (hansdampf06)


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Sebastian W. schrieb:
> Insofern
> beachte bei deinen SKMWxxF-xx Wandlern die "ISOLATION" CAPACITANCE
> (Typ.) von 1500pF, die dir das Audiosignal eventuell doch noch
> verhageln: Dazu müsste man aber etwas mehr über dein Projekt wissen.

Diesen Parameter habe ich bereits zur Kenntnis genommen. Welche 
kapazitive Last der jeweilige Verbraucher generiert, ist gegebenenfalls 
noch zu eruieren.

Eigentlich ist das Projekt bereits vorstehend hinreichend beschrieben. 
Gleichwohl nochmals: Die Audioquelle hat eine Standard-Klinkenbuchse und 
die Lautsprecher haben ebenso diese Standard-Klinkenbuchse als 
Gegenstück. Mit einem ganz normalen, handelsüblichen Kabel mit je einem 
passenden Klinkenstecker an beiden Enden wird die Audioquelle mit den 
Lautsprechern verbunden, also jeweils ein Stecker bei der Audioquelle in 
die Buchse und der andere Stecker bei den Lautsprechern in die Buchse. 
Die Audioquelle spielt ein Audiosignal ab, dass die Lautsprecher im Raum 
akustisch hörbar machen. Die Lautsprecher haben ihre eigene 
Stromversorgung. Die Audioquelle kann ein SoC mit einem 
Audio-/Mediaplayer oder ein Fernseher oder ... sein, die ebenfalls 
jeweils ihr eigenes Netzteil haben. Alles handelsübliche Komponenten und 
kein Eigenbau oder dergleichen. Bei dieser Standardkonfiguration sind 
keinerlei Störungen des Audiosignals wahrnehmbar.

Das Projekt: An die Stelle des jeweiligen (Schalt)Netzteils, das aus 
230V/AC die benötigte DC-Spannung(/Strom) liefert, tritt nunmehr ein 
DC/DC-Wandler, der aus 24V/DC gespeist wird, um ebenso die benötigte 
DC-Spannung(/Strom) liefern zu können. Diese 24V/DC stellt ein einzelnes 
Schaltnetzteil für alle DC/DC-Wandler einheitlich zur Verfügung. 
Ebenfalls sind das alles handelsübliche Komponenten (Schaltnetzteil, 
Wandler) und keinerlei Eigenbau oder dergleichen.

Das bedeutet, dass die an der Audioverbindung beteiligten Verbraucher so 
oder so über ein Schaltnetzteil/Wandler versorgt werden - entweder 
regulär aus 230V/AC oder eben aus 24V/DC. Von daher sollte es auch im 
zweiten Fall grundsätzlich keine wahrnehmbaren Auswirkungen auf das 
eigentliche Audiosignal geben. Aber das kann und wird sich erst genauer 
zeigen, wenn der reale Betrieb gestartet werden kann, wofür wiederum die 
galvanische Trennung seitens der DC/DC-Wandler unablässig ist. Daher die 
avisierten Module als potentielle Aspiranten, was die von mir 
formulierten Fragen aufwirft.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Hans D. schrieb:
> Sebastian W. schrieb:
>> beachte bei deinen SKMWxxF-xx Wandlern die "ISOLATION" CAPACITANCE
>> (Typ.) von 1500pF
> Diesen Parameter habe ich bereits zur Kenntnis genommen.
Und absolut fehlinterpretiert.
Denn dieser Wert bedeutet, dass du trotz des galvanisch getrennten DCDC 
Wandlers eben für hohe Frequenzen KEINE galvanische Trennung hast. Für 
hohe Frequenzen wirkt der Wandler zwischen Eingangs- und Ausgangsseite 
wie ein 1,5nF Kondensator. Und Kondensatoren lassen hochfrequente 
Signale umso besser durch je höher die Frequenz ist.

> Eigentlich ist das Projekt bereits vorstehend hinreichend beschrieben.
Es wurde bisher mit zigtausendundnochmehr Worten beschrieben. Zeichne 
doch einfach mal einen Schaltplan, gibt den beteiligten Komponenten 
sinnvolle Namen und im Idealfall auch Typ- bzw. Bestellbezeichnungen an.

Dann kann man sinnvoll über eine konkrete Aufgabe diskutieren und die 
entstehenden Probleme angehen statt irgendwas mit Trenntrafos 
herumzufabulieren.

Wenn Schaltungsbeschreibung durch Worte irgendwie besser wäre, dann 
hätten sich Schaltpläne nicht weltweit als Kommunikationsmittel unter 
Elektronikern durchgesetzt.

> Die Audioquelle hat eine Standard-Klinkenbuchse
Welche denn? Eine übliche Instrumenten-6,3mm-Standardklinke oder eine 
übliche Kopfhörer-3,5mm-Standardklinke?

> Aber das kann und wird sich erst genauer zeigen, wenn der reale Betrieb
> gestartet werden kann, wofür wiederum die galvanische Trennung seitens der
> DC/DC-Wandler unablässig ist.
Unablässig diese Irrmeinung.
Aber wenn du unbedingt das hören willst, was du hören willst:
Ich finde es eine gute Idee, dass du da so sehr Bedacht auf die 
galvanische Trennung legst. Sie ist unbedingt notwendig und es ist mir 
völlig rätselhaft, wie sich namhafte Hersteller trauen können, ihre 
Geräte ohne selbige auf den Markt zu werfen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Sebastian W. (wangnick)


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Hallo Hans,

Hans D. schrieb:
> Von daher sollte es auch im
> zweiten Fall grundsätzlich keine wahrnehmbaren Auswirkungen auf das
> eigentliche Audiosignal geben. Aber das kann und wird sich erst genauer
> zeigen, wenn der reale Betrieb gestartet werden kann, wofür wiederum die
> galvanische Trennung seitens der DC/DC-Wandler unablässig ist.

Ich kann dein Projekt noch nicht so ganz visualisieren, aber ich denke 
so aus der Ferne auch dass dein Ansatz grundsätzlich keine zusätzlichen 
Probleme auf den Audio-Leitungen machen sollte. Audioquelle und 
Aktivlautsprecher sind zwar über die 1.5nF-Kondensatoren der beiden 
Wandlermodule miteinander verbunden, das sind sie aber auch zur Zeit 
über die zwei Y-Kondensatoren der Standardnetzteile.

Und eine gemeinsame Masse aller Audiokomponenten (also durch einfache 
Step-Down-Wandler ohne "galvanische" Trennung hinter der einen großen 
24V-Quelle) könnte wohl tatsächlich zu Brummschleifen führen.

Bleibt dann die Frage ob die Aktivlautsprecher auf die Unterbrechung der 
24V-Versorgung ihres Wandlers oder ihrer kaskadierten Wandler 
("galvanisch" getrennt, und dahinter eventuell noch ein einfacher 
Step-Down-Wandler mit gemeinsamer Masse), und auf die der Wandler der 
Audioquellen durch die entsprechenden Relais ohne Knacksen reagieren, 
bzw. ob falls doch sich das umgehen lässt indem man die Relais auf der 
Ausgangsseite anbringt, wie du ja schon im ersten Posting gefragt hast 
...

LG, Sebastian

: Bearbeitet durch User
von Hans D. (hansdampf06)


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@Sebastian W.:
Du umschreibst genau das, was mir dazu selber durch den Kopf gegangen 
ist, insbesondere in Bezug auf die angegebene Kapazität der Wandler im 
Verhältnis zu der Kapazität der regulären Netzteile.

Außerdem hast Du glasklar das Projekt verstanden, denn ich setze genau 
an folgender Stelle an:

Mikki M. schrieb:
> Im Prinzip ist die Versorgung von mehreren 12V Verbrauchern aus einem
> Zentralnetzteil möglich. Je nach Verbraucher und den dort vorhandenen
> Anschlüssen und Auslegung der zentralen Netzversorgung handelt man sich
> jedoch ggf. eine zusätzliche ungewollte "Masseschleife" ein, die bei
> Audioanwendungen ggf. zu erheblichen Störgeräuschen führen kann. Eine
> sehr elegante Lösung wäre natürlich ein zentrales SNT mit mehreren
> erdfreien Ausgängen, aber das gibt`s schwerlich was preiswert als
> Serienmodell. Selbstbau ist da auch etwas aufwendiger, da beim Trafo
> wohl selbstwickeln oder teure Einelstückfertigung angesagt ist.

und will also den nächsten Schritt gehen, um mit der galvanischen 
Trennung die Masseschleife / das gemeinsame Potential der 
Energieversorgung der inneren Schaltungen der beteiligten Geräte zu 
beseitigen. Das ist auch deshalb geboten, weil es keine Garantie gibt, 
dass die beteiligten Geräte bei einem gemeinsamen (Masse-)Potential 
keine umgekehrte Polarität aufweisen, was bei einer Verbindung über das 
Audiokabel (Schirmung = Masse) unweigerlich zu einem Kurzschluss führen 
würde. Sind die Geräte indes energieseitig galvanisch getrennt, mögen 
zwar die Massen der Geräte über das Audiokabel galvanisch verbunden 
sein, aber bei umgekehrter Polarität wäre ein Kurzschluss nicht mehr 
möglich.
Gleichsam käme eine rückwärtige Einspeisung über das Audiokabel wohl 
nicht mehr in Betracht.
Übrigens geht es dabei nicht nur um das Audiokabel. Dieselbe Problematik 
besteht genauso über die Schirmung der LAN-/HDMI-Kabel für SoC / 
Fernseher etc.

Demgemäß ist es aus meiner Sicht letztlich belanglos, ob es sich um 6,3- 
oder 3,5-mm-Klinkenbuchsen/-stecker handelt, obgleich es die kleinere 
Variante ist.

Bisher tendiere ich dazu, das Schaltrelais auf der Ausgangsseite, also 
unmittelbar vor dem Gerät zu positionieren. Das hat aus meiner Sicht den 
Vorteil, dass beim Einschalten des Geräts der/die Wandler bereits 
betriebsbereit sind und daher nur der Einschaltstrom des betreffenden 
Geräts anfällt, der gegebenenfalls sogar vom Wandler komplett abgefangen 
wird. Andernfalls würde auch noch der Einschaltstrom der 
Wandler(kaskade) hinzutreten. In beiden Fällen muss natürlich der 
jeweilige Wandler den nachgeordneten Einschaltstrom abkönnen. Die 
avisierten Wandlermodule erfordern übrigens keine Mindestlast, so dass 
ein Leerlaufbetrieb möglich ist.
Dennoch könnte es gewichtige Argumente geben, die ein Ein-/Ausschalten 
samt Wandler vorzugswürdig erscheinen lassen. Darauf zielen unter 
anderem meine Fragen.

Ob sich Schaltvorgänge durch ein Knacker der Lautsprecher bemerkbar 
machen werden, gegebenenfalls vermittelt durch das Audiokabel, wird sich 
noch zeigen müssen. Jedoch besteht diese Problematik ja ganz 
grundsätzlich und somit auch bei Verwendung der regulären 
Schaltnetzteile.

Viele Grüße H.D

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Hans D. schrieb:

[schnipp]

schwurbel. schwurbel. schwurbel.

Lothar M. schrieb:
>> Eigentlich ist das Projekt bereits vorstehend hinreichend beschrieben.
> Es wurde bisher mit zigtausendundnochmehr Worten beschrieben. Zeichne
> doch einfach mal einen Schaltplan, gibt den beteiligten Komponenten
> sinnvolle Namen und im Idealfall auch Typ- bzw. Bestellbezeichnungen an.

Dem wäre nichts hinzuzufügen

von noch'n Gedicht -öhm- Versuch (Gast)


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Bitte hilf uns, Dir zu helfen. (Und mache den Thread
damit gleichzeitig brauchbar für künftige Ratsucher.)

von Hans D. (hansdampf06)


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Oooch Menne, @Lothar & Co., das könnt Ihr als versierte Foristen allemal 
besser. :-) Mindestens ein Diskutant kann jedenfalls meinem "Schwurbel" 
sachgerecht folgen.

Habt Ihr denn meinen Eröffnungsbeitrag vollständig gelesen? Habt Ihr 
Euch insbesondere das explizit verlinkte Datenblatt angesehen?:

Hans D. schrieb:
> ... die Produktserie SKMWxxF-xx von Mean Well ... laut der 
Datenblattbeschreibung (siehe beispielsweise 
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=SKMW30) geregelte 
isolierte DC/DC-Wandler ...
>
> Anhand des Datenblattes ergeben sich für mich dennoch einige Fragen:

Meine konkret formulierten Fragen beziehen sich genau auf diese konkret 
benannten DC/DC-Wandler. Was ist daran eigentlich so schwierig?

Viele Grüße
H.D.

von noch'n Gedicht -öhm- Versuch (Gast)


Lesenswert?

Hans D. schrieb:
> Oooch Menne, @Lothar & Co., das könnt Ihr als versierte Foristen allemal
> besser. :-) Mindestens ein Diskutant kann jedenfalls meinem "Schwurbel"
> sachgerecht folgen.

Wen meinst Du? Sebastian? Ich zitiere mal Satz No. eins
aus seinem letzten Post:

Sebastian W. schrieb:
> Ich kann dein Projekt noch nicht so ganz visualisieren

Um genau das (aka: Konkretisierung einer Problemstellung)
wurde mehrfach gebeten, aber wenn Du keinen Bock hast...

von Hans D. (hansdampf06)


Angehängte Dateien:

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noch'n Gedicht -öhm- Versuch schrieb:
> Bitte hilf uns,

... aber selbstverfreilich doch! Hierfür habe ich aus meinem "Schwurbel" 
das angehängte hochkomplexe Blockschaltbild gezaubert.

PS:
Naja, wenn Du bei Deinem Zitat

noch'n Gedicht -öhm- Versuch schrieb:
> Ich zitiere mal Satz No. eins
> aus seinem letzten Post:
>
> Sebastian W. schrieb:
>> Ich kann dein Projekt noch nicht so ganz visualisieren

und damit beim (selektiven) Lesen nur bis zum Wort "visualisieren" 
gekommen bist, wundert mich das ganz und gar nicht. Das wirklich 
Interessante kommt nämlich erst hinter diesem Wort und fängt obendrein 
auch noch mit einem "aber" an:

Sebastian W. schrieb:
> , aber ich denke
> so aus der Ferne auch dass dein Ansatz grundsätzlich keine zusätzlichen
> Probleme auf den Audio-Leitungen machen sollte. Audioquelle und
> Aktivlautsprecher sind zwar über die 1.5nF-Kondensatoren der beiden
> Wandlermodule miteinander verbunden, das sind sie aber auch zur Zeit
> über die zwei Y-Kondensatoren der Standardnetzteile.

Da brat mir doch einer einen Storch, wenn @Sebastian bei dieser klaren 
Aussage nicht verstanden haben soll, um was es mir sachlich geht. Nun 
gut: Jedem wie es ihm beliebt!

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