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Thema: Kondensator für galvanische Trennung

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    Kondensator für galvanische Trennung

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    Moinsen

    Ich bin auf der Suche nach einem Kondensator, den man zur sicheren galvanischen Trennung einsetzen darf, ca. 200V abkann und eine Kapazität im mittleren 4-stelligen µF-Bereich hat. Notfalls geht auch mittlerer 3-stelliger µF-Bereich.

    Ich finde bei Reichelt nix was diesen Vorgaben gerecht wird...

  2. #2
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    Damit man eine Sichere galvanische Trennung (z.B. vom Netz) hat, darf die Kapazität nicht zu groß sein, sonst fließt auch einfach über den Kondensator schon genügend Wechselstrom um Gefährlich zu sein. Das genaue Limit kenne ich jetzt nicht, es sollte aber eher bei 10 nF oder so liegen.

    Im Bereich 1000 µF und 200 V kommen sowieso schon nur Elkos in Frage, und auch das ist schon richtig groß von der Bauform. Ggf. muss man da schon einige parallel schalten.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von White_Fox Beitrag anzeigen
    Ich bin auf der Suche nach einem Kondensator, den man zur sicheren galvanischen Trennung einsetzen darf, ca. 200V abkann und eine Kapazität im mittleren 4-stelligen µF-Bereich hat. Notfalls geht auch mittlerer 3-stelliger µF-Bereich.
    Eine (sichere) galvanische Trennung ist mit einem Kondensator prinzipiell nicht möglich. Potentialfreies koppeln/trennen von zwei Schaltungsteilen, das ist keine galvanische Trennung, erfordert mindestens 2 Kondensatoren

    MfG Klebwax
    Geändert von Klebwax (26.11.2013 um 13:46 Uhr)
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  4. #4
    RN-Premium User Roboter-Spezialist Avatar von witkatz
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    Bein RS gibt es Folien Kondensatoren dieser Größenordnung:
    http://de.rs-online.com/web/p/polypr...sator/7441423/
    Ist es das, was du suchst? Damit kannst du vielleicht Wechselspannungssignale von Gleichspannung entkoppeln (wie Klebwax schon geschrieben hat, du brauchst zwei davon). Sekundärseitig immer schön mit Widerständen kurzschließen und niederohmig erden damit sich nichts durch Kriechströme o.ä. auf die primärseitigen 200V aufladen kann. Und auf Berührungsschutz achten! Es ist keine sichere Trennung, die Kondensatoren sind keine Schutzisolation.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    @Besserwessi und Klebwax:
    Also schön, dann Suche ich eben nach ZWEI Kondensatoren, beide jeweils mit einer Kapazität im mittleren drei- oder vierstelligen µF-Bereich, und beide mit einer Spannungsfestigkeit von 200V.
    Also ehrlich Leute, wenn ich wissen will wie ich eine Potenzialtrennung herstelle, dann würde ich danach fragen. Wenn ich Hilfe bei einer Schaltung brauche, würde ich sie hier posten und um Rat bitten.
    Tu ich aber nicht. Warum? Weil ich ein (ok, ok, zwei) Bauteile suche, die bestimmte Eigenschaften haben-welche ich oben genannt habe.

    Ich werde "sicher" mal spezifizieren:
    Der Kondensator soll im Fehlerfall keinen Kurzschluss verursachen. Er darf sogar gepolt sein.
    Kennt jmd einen Hersteller, der solche Kondensatoren im Programm hat?



    @Witkatz:
    Danke für den Link. Leider lösen die mein Problem nicht, ich glaub bevor ich die lasse ich mir lieber was Anderes einfallen.

  6. #6
    RN-Premium User Roboter-Spezialist Avatar von witkatz
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    Und warum lösen die dein Problem nicht? Was ist das Problem? Wolltest du nicht etwas spezifizieren?
    Bei RS findest du Leistungs - Becher Elkos sogar mit 5-Stelligen uF und Spannungsfestigkeit >=200V wenn du richtig suchst. Aber sorry, ich bin kein Verkaufsberater von RS.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von White_Fox Beitrag anzeigen
    Tu ich aber nicht. Warum? Weil ich ein (ok, ok, zwei) Bauteile suche, die bestimmte Eigenschaften haben-welche ich oben genannt habe
    Dann noch enmal ganz deutlich:
    Zitat Zitat von White_Fox Beitrag anzeigen
    Ich bin auf der Suche nach einem Kondensator, den man zur sicheren galvanischen Trennung einsetzen darf,
    Einen solchen Kondensator gibt es nicht. Mit einem (oder zwei oder egalwieviele) Kondensator erreicht man keine galvanische Trennung, erst recht keine sichere. Deswegen darf man auch. keinen dazu einsetzen!

    Da du zusätzlich zum Begriff "galvanische Trennung" auch noch die Worte "sicher" und "darf" verwendet hast, gehe ich mal davon aus, das eine einfache Potentialtrennung wie man sie mit Kondensatoren erreichen kann, nicht gemeint ist.

    MfG Klebwax
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  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    @Witkatz:
    Nun...die sind viel zu groß.
    Ich hab unterschätzt wie groß die Teile bei solchen Kapazitäten werden können.
    Aber dennoch vielen Dank für den Tip.

    Ich kann euch ja mal erklären was ich vorhabe, vllt wird das am verständlichsten sein.
    Ich plane eine Schaltung, um von 400V GLEICHSPANNUNG galvanisch getrennt 12V Gleichspannung zu realisieren. Das Grundkonzept für diese Schaltung steht soweit. Ein Schaltregler, über einen Microcontroller gesteuert.

    Der Controller versorgt sich selber (über 7805 5V von der 12V-Ebene abzweigen), jetzt haben wir allerdings noch ein Problem.
    Wenn die Schaltung im stromlosen Zustand ist, hat der Controller auch keine Spannung. Und damit kann die Schaltung ihren Betrieb nicht aufnehmen. Es geht jetzt darum, den Controller beim Einschalten mit Spannung zu versorgen.

    Mein Ansatz war, einen kapazitiven Spannungsteiler zu verwenden. Drei Kondensatoren in Reihe an die 400V, die Kapazitäten so gewählt dass über dem mittleren Kondi verträgliche Spannung abfällt die man nutzen kann, um den Controller zu versorgen bis der die Ausgangsspannung eingestellt hat.

    Für den mittleren Kondensator wollte ich einen Cap nehmen, 1F oder 0,1F. Die beiden äußeren Kondis sollen die Trennung sicherstellen, daher dürfen sie im Fehlerfall keinen Durchgang verursachen-das meinte ich mi "sicher".

    Sollte das mit derartigen Kapazitäten nicht machbar sein überleg ich gerade, ob ich in der Mitte vllt 16V oder 24V zulasse, dafür weniger Kapazität (normaler Elko) und dann nen Längsregler dahinter.

    Ach ja...Widerstände zur Strombegrenzung hab ich auch bedacht, sind jetzt aber erstmal uninteressant.

    Wir haben auch Konzepte wie z.B. Batterien oder Akkus, aber das mit den Kondensatoren erscheint mir am saubersten, sofern diese Lösung nicht völlig ausufert was Baugröße und Kosten betrifft.


    Edit:
    Sorry wenn mein Post weiter oben etwas harsch war. War nicht böse gemeint.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von White_Fox Beitrag anzeigen
    Ich plane eine Schaltung, um von 400V GLEICHSPANNUNG galvanisch getrennt 12V Gleichspannung zu realisieren. Das Grundkonzept für diese Schaltung steht soweit. Ein Schaltregler, über einen Microcontroller gesteuert.

    Der Controller versorgt sich selber (über 7805 5V von der 12V-Ebene abzweigen), jetzt haben wir allerdings noch ein Problem.
    Wenn die Schaltung im stromlosen Zustand ist, hat der Controller auch keine Spannung. Und damit kann die Schaltung ihren Betrieb nicht aufnehmen. Es geht jetzt darum, den Controller beim Einschalten mit Spannung zu versorgen.
    Mal jetzt unabhängig von galvanischer Trennung etc.
    Über einen Kondensator kannst du Energie nur übertragen, wenn sich die Spannung ändert. Bei DC hast du nur eine Spannungsänderung, die beim Einschalten. Wieviel dabei übertragen wird, hängt von der Änderungsgeschwindigkeit der Spannung ab. Diese könnte z.B. von den übrigen Lasten, die auch mit den 400V eingeschaltet werden, abhängen. Ich habe da meine Zweifel, ob das zuverlässig hinzukriegen ist.

    Aber ein anderer Ansatz: die 400V entsprechen ja in etwa der Zwischenkreisspannung gängiger Schaltnetzteile. Man könnte also einfach eine solche Schaltung als Beispiel nehmen.

    MfG Klebwax
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  10. #10
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    Die Spannungsverteilung bei Reihenschaltung von idealen Kondensatoren hängt nicht von der Änderungsgeschwindikeit der Spannung beim Einschalten ab. Jeder Kondensator speichert die selbe Ladung - die Spannung ist umgekehrt proportional zu Kapazität. So viel zu Theorie, in der Praxis fließen nach dem Einschalten parasitäre (Kriech- Leck- u.a) Ströme, die den mittleren Kondensator weiter aufladen werden. Und beim Abschaltvorgang wird der mittlere C durch die äußeren verpolt aufgeladen. Ansonsten finde ich die Idee nicht schlecht. Dass die Leistungskondensatoren dieser Größenordnung nun mal groß sind, lässt sich nicht so schnell ändern. Da wirst du entweder auf den technologischen Fortschritt in der Kondensatoren-Technologie noch ein paar Jahrzente warten müssen, oder auf einen alten Hasen wie Klebwax hören und mal recherchieren, wie das Netzteil deines Laptops funktioniert. Bei Conrad gibt es ein Schaltnetzteil als Bausatz zu kaufen, mit Schaltplan zum Dowload. Dieses Netzteil wandelt interne 400V DC im Zwischenkreis zu 5/9/12/15/18/24V und kommt ohne eimergroße Becherelkos für hunderte von EUR aus.

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