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Thema: Galvanische Trennung / Masse / Erdproblem

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Galvanische Trennung / Masse / Erdproblem

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    Hallo miteinander,
    ich habe eine Frage zur galvansichen Trennung: weil:

    Bei meinen Microcontroller Testaufbauten stoße ich leider immer wieder auf Probleme.

    Ich habe einen Laptop.
    Am USB befindet sich ein Controller, Entwicklungsboard LPCXpresso
    dieses versorgt sich direkt mit +5V vom USB Port des Laptops.

    Nun möchte ich Portpins mit dem Ossi überprüfen.
    Sobald ich die Masse vom Ossi an das Board mit anklemme, flippt der Debugger bzw. das Entwicklungsboard aus.
    Das passiert jedoch nur, wenn ich am Laptop das Netzteil mit dran habe.
    Ohne Netzteil am Lappi geht es einwandfrei.

    Jetzt habe ich das Laptopnetzteil über einen Trenntrafo angeschlossen
    und siehe da, es funktioniert.

    Ist das Schaltnetzteil vom Lappi nicht auch galvanisch getrennt ?
    Ohmsche Messungen vom Netzstecker zum Ausgangsstecker welcher +19 Volt liefert
    sind in jeglicher Messkombination hochohmig.

    Netzeingang P zum Ausgang Masse hochohmig
    Netzeingang N zum Ausgang Masse hochohmig
    Netzeingang PE zum Ausgang Masse hochohmig
    Netzeingang P zum Ausgang +19V hochohmig
    Netzeingang N zum Ausgang +19V hochohmig
    Netzeingang PE zum Ausgang +19V hochohmig

    Kapazitiv zwischen den Potentialen liegt alles im Pikofarad Bereich
    Warum verhält es sich also anders als ein reiner Trenntrafo ?

    Laut Schaltbilder einiger Schaltnetzteile sehe ich eigentlich immer
    einen Trafo und als Rückführung oft einen Optokoppler.
    Somit müsste das System doch theoretisch komplett Erdfrei sein.
    Wie das in meinem Netzteil vom Laptop aber aussieht weis ich nicht,
    es ist leider vergossen/verklebt.

    Beim Ossi habe ich gemessen: Masse liegt direkt an Erde
    Um dieses Problem nun zu beheben, habe ich mir jetzt einen mittleren Trenntrafo mit 100Watt bestellt.
    Der Ossi wird dann generell über diesen betrieben.

    Mir ist nur noch nicht wirklich klar warum ich den brauche....

    Die Hauptfrage bleibt: Sind Schaltnetzteile galvanisch getrennt ?
    Da es diverse Varianten, Primär/Sekundär getaktet usw. kann diese Frage vermutlich nicht mit einem Ja oder Nein beantwortet werden vermute ich.

    Siro
    Geändert von Siro (18.08.2018 um 12:22 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Normalerweise sind Laptop Netzteile galvanisch getrennt. Ich kenne aber Netzteile (z.B. Openframe) bei denen man sieht das zwischen 0V und dem PE Anschluss Kondensatoren liegen (kapazitiv gekoppelt). Eventuell gibt es das bei deinem Netzteil auch bzw hat das NT einen Fehler.

    MfG Hannes

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hi Siro,

    versuche bei einem deinem Gerät seinen Netzstecker umgekehrt als bisher in die Steckdose einstecken.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Zitat Zitat von Siro Beitrag anzeigen
    Laut Schaltbilder einiger Schaltnetzteile sehe ich eigentlich immer
    einen Trafo und als Rückführung oft einen Optokoppler.
    Das sehe ich auch so. Bin aber kein Schaltnetzteilexperte.

    Könnte mir aber vorstellen, dass es sowohl im Scope als auch im Laptopnetzteil Kondensatoren in Richtung PE gibt. Darüber könnte eine Schleife entstehen.

    Das USB-Geräte verrückt spielen, wenn sie eine Masseverbindung mit einem USB-Gerät bekommen, das an einem anderen Rechner hängt, habe ich auch schon gesehen. Selbst wenn beide Rechner über eine Mehrfachsteckdose an der selben Wandsteckdose hängen.

    Allgemeine Probleme mit Messungen mit dem Scope an Controllern habe ich aber nicht. Habe allerdings die Auswahl zwischen normalem Scope, Pico-USB-Scope und Saleae Logic. Pico und Saleae können auch am gleichen Rechner hängen, wie der Controller, da gibt es normalerweise kein Problem. Wenn ich mit dem richtigen Scope messe, habe ich das Controllerboard oft auch an einer Powerbank, das ist auch unproblematisch.

    Ansonsten gibt es auch USB-Isolatoren. Sowas habe ich aber nicht.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Erst einmal Danke für eure Anregungen
    und es ist gut, daß wir drüber gesprochen haben, das Problem konnte tatsächlich gefunden werden.

    zunächst an @PICture:
    Ja, gute Idee, das habe ich auch schon probiert,
    man kennt es von Brummschleifen aus der Audiotechnik und das hat auch sehr oft geholfen.
    Leider hierbei ohne Erfolg.

    @Hannes
    Man sollte es nicht für möglich halten, aber ich glaube Du hast recht.
    Da liegt ein Problem im Netzteil vor.....

    Ich habe mir ein Netzteil nachgekauft, da ich meinen Laptop an 2 Orten benutze und
    nicht jedesmal das Netzteil mit nehmen wollte.
    An meinem Arbeitsplatz ist "leider" der Nachbau und genau der scheint ein Problem zu haben.

    Es sieht so aus, dass es garkein Masse Problem ist, sondern dass das Netzteil
    fürchterlich "sprotzt" und deshalb meine Elektronik aussteigt.
    Warum das dann über den Trenntrafo besser wird ist mir nicht ganz klar.
    Eventuell sprotzt es rückwärts in die Netzleitung oder so.

    @Mxt:
    Vielleicht kommen diese Störungen genau über diese genanten Kapazitäten,
    denkbar ist es. Mit einer Powerbank ist auch eine Idee für die Versorgung,
    müsste ich mal probieren.


    Auf jeden Fall ist das Problem mit dem originalen Netzteil verschwunden.

    Genau Heute ist mein Trenntrafo eingetroffen.......
    Aber das macht ja nix, den kann man auch sonst noch gut gebrauchen
    wenn man mal "Differentiell" ohne Massebezug messen möchte.
    Ein Differenztastkopf liegt bei 450 Euro, der Trafo nur bei 37

    Ich danke Euch für die Anregungen und wünsche ein schönes Wochenende

    Siro

    Anbei noch 2 Bildchen:
    Links Original und rechts das nachgekaufte Netzteil

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Laptop_Netzteile.jpg
Hits:	7
Größe:	109,7 KB
ID:	33576

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Laptop_Netzteile_02.jpg
Hits:	5
Größe:	37,9 KB
ID:	33577 mein Messignal am Portbit, rechts mit erheblichen Störungen
    Geändert von Siro (18.08.2018 um 16:24 Uhr)

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Nun hat mir das doch keine Ruhe gelassen und ich habe das problematische Netzteil mal auseinander (gebrochen )

    Es gibt keinen Eingangsfilter, kein Drossel, keine X, keine Y Kondensatoren, nichts.
    Die Netzspannung geht direkt, über eine Sicherung, in den Gleichrichter.

    Okay, brauchen wir nicht weiter drüber diskutieren, da ist mal "etwas" (oder etwas mehr) gespart worden.....

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