Stromversorungs Problem

[rusher]

Hallo zusammen

ich hab meine Lumax nun soweit fertig und nun geht es um die Wurst, besser gesagt die Stromversorgung

hab nur noch ein kleines Verständnisproblem, welches ich auch nicht mit Hilfe der Suchfunktion lösen konnte

wenn ich einen 2x 15V Trafo verwende wird der dann wie folgt angeschlossen? d.h. wird frei gelassen ? dann versteh ich aber nicht warum die auf dem Layout überhaupt mit dem 3-Pol Stecker durchkontaktiert ist!?


hoffe jemand kann mir bei meinem kleinen Problem helfen

schöne Grüße
Dave

[herkulase]

Der Trafo auf deinem Bild ist ein 2x15= 30 V Trafo! Der Trafo, den du brauchst, hat zwei auf GND bezogene, gegenphasige 15V Pole. Die benötigst du, um eine negative Spannung zu erzeugen. Dieser Trafo hat dann 3 "Ausgänge" 15 - 0- 15.


Gruß

Gerald

[rusher]

also so dann??

[herkulase]

ja, so siehts doch schon besser aus

[rusher]

ja sehr gut, kommen wir der Sache doch schon näher

also um das ganze jetzt techn. zu verstehen...durch das zusammen schließen der jeweils umgekehrten Spulenenden heben sich die beiden Schwingungen gegenseitig auf und somit entseht dort ein Null-Potential (GND)

seh ich das richtig so?

aber schon mal danke für deine schnelle Hilfe

[random]

nicht ganz...

Spannung ist nicht absolut ... sondern bezeichnet einen Unterschied. Wenn du so willst einen Druckunterschied zwischen zwei Stationen.

GND bezeichnet ein Bezugspotential, d.h. das Potential, auf welches sich sämtliche Signale in (d)einer Schaltung beziehen.

Nimm einmal 2 Batterien a' 1,5V. Dabei klemmste (kannst ja löten *g*) bei der einen + an die andere -. Es fliesst logischerweise kein Strom, da kein Pfad von + zu - einer Batterie führt.

Jetzt nimmst du dir ein Multimeter zur Hand. Zum Verständnis legen wir Batterie1 nach oben (+ oben) und Batterie2 nach unten (also - unten).

Mit dem Multimeter kannst du jetzt bei beiden Batterien +1,5V messen, vertauscht du die Messleitungen, sinds -1,5V. Eine Potentialdifferenz.

Misst du über beide Batterien (sind ja in der Mitte zusammen), haste 3V oder -3V.

Jetzt klemmst du deine Masseleitung vom Messgerät in die Mitte der beiden Batterien (also wo sie verbunden sind) und misst oben mit der einen Strippe +1,5V, und unten mit der anderen -1,5V. Oobs? Was ist das? Eine symmetrische Spannungsversorgung So was brauchen wir hier meist!

Der Bezug ist die Mitte zwischen beiden Batterien, sonst hat sich nix geändert. Nun kann einmal Strom von + nach Masse (so nennen wir die Verbindung jetzt) und ein mal von - nach Masse fliessen, also in die andere Richtung.

Würdest du das Magnetfeld einer jeweils oben oder unten angeschlossenen Spule messen, hättest du einmal nen Aussschlag nach rechts, ein mal nach links. So arbeiten auch die Galvos. Daher brauchen die so eine Spannungsversorgung.

Jetzt klemmste deine Mess-Masseleitung an den - der Batterie2, und misst mit der anderen oben +3V und in der Mitte +1,5V. Nun hast du einen anderen Bezug gewählt.

Die letzte Möglichkeit ist, an + von Batterie1 deine Mess-Masseleitung anzuklemmen. Dann misst du -1,5V und -3V mit deinem Messgerät.


Soviel zu Spannungen. Wichtig ist immer der Bezug, also diejenige Spannung, auf welche sich alle anderen beziehen.
Es ist egal, wie hoch diese Spannung gegenüber einer fremden Spannung liegt. Wichtig ist nur, dass ALLLE geräte / Netzteile, welche sich auf diese Spannung beziehen (sollten), auch eine gemeinsame Masseverbindung haben. Ob diese Masseverbindung nun an den +, -, oder GND angeschlossen wird, hängt von der jeweiligen Anwendung ab.

Für die Galvo-Treiber erzeugst (besser: definierst) du die Masse als Mittelpunkt zwischen zwei Netzteilen.
Auf diese Masse muss dann logischerweise auch die Masse deines DA-Wandlers geleg werden. Sonst hast du sog. "fliegende" Potentiale, und die können manchmal sehr hoch sein (insbesondere bei Schaltnetzteilen ~100V). Das jagt dir die Endstufe im DA durch ...

Was noch fehlt, ist diesen Gleichstromfall auf den Wechselstromfall (dein Travo) zu übertragen.

Dazu musst du aber ersz ein wenig über travos wissen ...

Ein Travo übersetzt Eingangsspannung (und Strom, über Leistung als maximale Grösse) im Verhältnis der Windungszahlen.

D.h viele Windungen rein, wenig raus = hohe Spannung auf nidrige Spannung (so weit im groben).

Wir nehmen mal einen Travo mit nur einer Wicklung, und wieder unser Batteriebeispiel.
An den Travo klemmste 100V an. Nun setzt du deine Masseleitung des Messgerätes an das eine Wicklungsende, und misst am anderen die 100V. Logisch

Nun hast du aber ein paar Abgriffe der Windung, d.h. es sind auf Teilen der Strecke immer wieder Anschlüsse der ganzen Wicklung rausgeführt.
An denen misst du - gegen den einen (s. oben) Pol, z.B. 10, 20, 30, 40V.
ALLERDINGS gegen den oberen Pol 100V-10, 20, 30..., also den Rest. Dies wäre ein Spartravo, und aus dem Grunde sind die Dinger für Spielzeugeisenbahnen verboten

Nun hast du zwei getrennte Wicklungen auf deinem Travo auf der Sekundärseite. Also insgesamt 3, 1primär und 2 sekundär.

Das ist wie mit den beiden Batterien. Einzeln misste beispielsweise je 15V, zusammen misste 30V.
Nun ist der Wicklungssinn interessant. Ist die eine nach rechts und die andere nach Links gewickelt, dann misste (idealerweise) null Das kommt daher, dass sich die gegensinnigen Spannungen aufheben.

Daher musst du deine Primärseiten wicklungsrichtig zusammenschliessen, zum GND.
Dann misst du in beide Richtungen 15V AC. (Weiteres erspare ich mir hier erst mal, geht zu tief



Greetz,
/r.

[rusher]

@Random: wow warum schreibst Du keine Physikbücher, dann wär vielleicht mein FOS-Abschluss etwas besser geworden

danke für die tolle Erklärung mit den Batterien hab ich´s gut geschnallt

nur hab ich hierzu noch ne Frage

Für die Galvo-Treiber erzeugst (besser: definierst) du die Masse als Mittelpunkt zwischen zwei Netzteilen.
Auf diese Masse muss dann logischerweise auch die Masse deines DA-Wandlers geleg werden. Sonst hast du sog. "fliegende" Potentiale, und die können manchmal sehr hoch sein (insbesondere bei Schaltnetzteilen ~100V). Das jagt dir die Endstufe im DA durch ...
/r.

d.h wenn ich jetzt noch nen separates Netzteil aufbau für den Galvotreiber welcher glaub auch 15V symmertrisch braucht muss ich die Massen zusammenschließen oder wie?

schöne Grüße

Dave

[herkulase]

Hm, eigentlich ja, denn du möchtest ja, dass das +5V signal, das von Gerät A nach Gerät B geschickt wird, ebenfalls ein +5V Signal darstellt. Wenn du kein gemeinsames Bezugspotential in allen Geräten hast müsste das Gerät A noch die "eigene" Masse mitliefern, die sich ja u. U. von der von Gerät B unterscheidet, und das kann dann echt weh tun....
Hundertpro bin ich mir aber auch nicht sicher, aber auf Grund meiner komischen Lumax-Ausgangsspannung (siehe andere Thread) mach ich mir genau diese Gedanken auch grad.

Es gibt natürlich Schaltungen, in denen es Vorgesehen ist, noch andere Bezugspotentiale zu haben, aber das gilt dann eher für einzelne Bauteile, als für ein gesamtes Gerät...


Gruß
Gerald

[rusher]

okay dann fummeln wir also beide an dem selben Problem Smile nicht schlecht...

nun ja ich hoffe jemand von den knapp 200 Viewer ist mal einer dabei dessen Lumax stabil läuft und uns evtl. nen Tipp geben kann

einleuchten tut mir das schon mit dem Bezugspunkt, aber ganz praktisch ist es nicht gerade...oder legt man das ganze irgendwie so das man aus dem Schukostecker die Masse bezieht wie jedes andere Gerä

[random]

oder legt man das ganze irgendwie so das man aus dem Schukostecker die Masse bezieht wie jedes andere Gerä

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAACCHHHHHHHHHTUUUUUUUUUUUUUNG!!!!!!


Masse, Erde und GND sind VÖLLIG verschiedene Dinge (d.h.so versichieden auch nicht, aber ich versuchs mal)

ERDE ist wörtlich zu nehmen.
D.h. dein Haus (oder das deiner Eltern, Vermieter, bla) ist sprichwörtlich geerdet, entweder über einen Fundamenterder oder eine Erdungsstange (Für beides gibtz Richtlinien!)

Weiterhin sind die Travostationen etc. auch geerdet. Alle Potentiale für den Strom, der ins Haus geliefert wird, beziehen sich sprichwörtlich auf den Erdboden.

Nun ist das ganze allerdings etwas komplizierter mit dem Drehstrom ...
Nur kurz: Geliefert werden drei Leitungen und zusätzlich ein Nulleiter, welcher im Sternpunkt dieser drei sog. Aussenleiter liegt. Der Stromfluss ist hier etwas komplizierter, da er sich auf drei Phasen aufteilt. egal...

Die Erde in deinem Haus ist dafür da, dass alles, was irgendwie metallisch ist (Arbeitsplatte in der Küche ev., Heizungskörper, Badewanne) auf gleichem Potential liegt, nämlich auf dem des - und hier wirds interessant - Null- bzw. Erdleiters.
Ja, Null (das ist der Pin in der Steckdose, wo der Schraubenzieher nicht leuchtet ) und Erde liegen erst mal auf dem gleichen Potential (also sind direkt verbunden. Das geschieht an der Masseschiene im Bereich des Sicherungskastens (Hausanschlusskasten).
Früher waren bei Steckdosen der Null- und der Erdkontakt verbunden --> Nullung.

Jetzt gibt es einen FI (Fehlerstrom-Indikator), welcher für eine Differenzierung zwischen Null- und Schutzleiter (Erde) sorgt.
Die drei Aussenleiter UND der Nulleiter gehen DURCH den FI, die Erdleitung dran vorbei.

Der FI erzeugt über Spulen intern eine Stromsumme, und die muss über alle 4 Leiter (L1,2,3 und N) addiert = NULL ergeben.
Tritt eine Differenz auf, so wird in einer weiteren Spule ein Strom induziert, welcher am Schalter zieht und alle 4 Leiter vom Netz nimmt. Das geschieht bei ca. 20mA (Personenschutz im Haushalt).

Fliesst jetzt ein Teil des Stromes NICHT über Null oder eine der drei Phasen L1,2,3 zurück, sondern über den Erdboden (weil einer angefasst hat), so fliessen näherungsweise 230V/900Ohm (ich meine rund 300Ohm pro Körperabschnitt... kann mich da auch irren...) abzüglich der Übergangswiderstände beispielsweise von den Schuhen zum Fussboden zur Erdung usw... dann irgendwas >30mA. Dieser Strom "fehlt" im FI und er macht aus.


GND ist idR. die Bezeichnung für eine erzeugte Referenzspannung. Dieses Potential stellt für die Schaltung "dahinter" den Bezug dar. Der unterschied zu anderen Systemen (z.B. Lichtnetz) kann kanz erheblich sein (daher gibtz manchmal Probleme mit Schaltnetzteilen.

Nimmt man z.B. einen Verstärker fürs Auto, der so rund 200W oder mehr liefert. Erwischt man einen, wo mit PMPO nciht allzusehr geschummelt wird (PMPO = fiktive Leistung, die Leistungshyperbel wird nach RMS zu Musikleistung nach oben hin beliebig erweitert), so hat dieser intern ein Schaltnetzteil. Im Auto gibtz halt nur 12V (mit Lichtmaschine irgendwie um 14V), das macht an 4Ohm Lautsprecher etwa 36W.
Strom dagegen gibtz genug, also jagt man mittels PWM-Schaltnetzteil die 12V ein mal halbe Wicklung nach oben, dann die andere halbe Wicklung nach unten den Strom auf einen Travo, das macht schon mal 24V, etwas hochtransformiert sinds bei 200...400W-Endstufen so rund 48V (+/-24V). (MOS-FET bezieht sich übrigends idR. nur auf das Schaltnetzteil

Dieses Gerät hat ZWEI mal GND. Das ist etwas tricky...

Ein GND ist das GND zur Batterie, was auf der Primärsetie des Schaltnetzteils zu finden ist.
Ein zweiter GND wird auf der Sekundärseite des Schaltnetzteils an einer Mittelanzapfung des Travos erzeugt. Zwischen beiden GNDs besteht eine erhebliche Spannungsdifferenz, man darf die nciht zusammenklemmen (Z.B. dadurch, dass man die Masseleitung des Scopes an den Minuspol des Lautsprecherausgangs legt)
Ausflug: Warum sind diese Endstufen brückbar? Weil sie intern mit einer symmetrischen Versorgung arbeiten und das Signal zum einen Lautsprecher um 180Grad gedreht wird. Daher liegt der eine Lautsprecher mit seinem +Anschluss an dem internen GND, der andere mit seinem -Anschluss (damit beide in die gleiche Richtung schwingen, Akustik)


So, ich hoffe ich hab etwas Licht ins Dunkel der Massen und Erden gebracht.

Auf keinen Fall darf so eine Masse auf die Lichtnetz-Erde gelegt werden, das ist ein glatter Kurzschluss.

Allerdings MÜSSEN sämtliche metallischen Teile deiner Laseranlage auf ERDE (nicht GND!) gelegt werden, damit der FI im Fehlerfall auslösen kann.

Sinn der Erdung ist, dass im Falle eines Gehäuseschlusses eines Gerätes, wenn noch nciht die Sicherung auslöst (d.h. weniger als 16A fliessen) (also Haushalt ohne FI), deine Badewanne, Heizung, etc. ebenfalls auf dieses Potential gezogen werden. Im Idealfall kannste dann anfassen, ohne einen gezimmert zu bekommen.
Heutztage gibtz aber fast überall FIs


edit: Nachtrag, hab noch was zu den Wurzel3-affen gefunden
http://laser.cco-ev.de/drehstrom-minitutorial.jpg


Greetz,
/r.

[ch.m]

unser ausbilder hat mir immer den schraubendreher über die rübe gezogen wenn ich nullleiter gesagt habt...

zitat: "das ist kein NULLleiter, das ist ein neutralleiter"

aber sonst sehr schöner beitrag

[random]

thx!

[rusher]

okay danke!!!

echt du solltest Physikbücher schreiben wenn du das nicht schon tust

also das mit dem Dreileieter-Drehstromnetz nehm ma grad in der Berufsschule durch...


aber um noch mal auf die Galvos zu kommen...wenn ich jetzt noch nen Netzteil für den Galvotreiber baue mit Gleichrichter etc. häng ich noch nen Kabel rüber was die Masse mit meiner Masse von der Lumax verbindet damit das Potential wieder stimmt auf das sich die Spannungen für die Spiegel beziehen?

[hubert]

Gnd := Ground, ist die englische Bezeichnung für Erde und wird in der Englischen Literatur für beides, Erde und Masse benutzt. Das ist in der deutschen Sprache besser geregelt.
Aber auch bei Masse muss man Vorsichtig sein, es gibt Geräte mit getrennten Massepotentialen für verschiedene Stufen, z.B. getrennte analoge und digitale Masse damit Groundbounces von der digitalen Stufe nicht die analoge Stufe stören können.