Potentialtrennung durch Kondensatoren

[Frank Scheffski]

Hallo allerseits,


in ein selbstgebautes Ladegerät für Blei-Akkus (mit PB317) möchte ich
ein Amperemeter zur Kontrolle einbauen.
In der Ramschkiste fand ich auch ein nettes Standard-LCD (ICL7106)
nebst passendem Shunt.

Nun verlangt das Display ja eine galvanisch getrennte
Spannungsversorgung, die ich aus einem Brückengleichrichter (mit
Schottky-Dioden), einem Strombegrenzungswiderstand 680Ohm und einer
Z-Diode 9,1 Volt aufgebaut habe. Natürlich gibt es auch noch einen
Siebelko.
Den Gleichrichter speise ich über je einen Folienkondensator 10ľF aus
der Sekundärwicklung (18V) des Trafos.
Leider ist die galvanische Trennung keine, da das Display nur Mist
anzeigt. Bei Betrieb an einem externen Netzteil ist alles prima.
Wo liegt hier mein Denkfehler?


MfG

Frank

 

[Martin Schönegg]

| In der Ramschkiste fand ich auch ein nettes Standard-LCD (ICL7106)
| nebst passendem Shunt.

Die Masse vom 7106 ist vom Minuspol der Eingangsseite verschieden. die
dürfen nichts miteinander am Hut haben. Ich hab sowas schon kapazitiv
getrennt, allerdings mit 2 * 100 pF und einem keinen Generator, der
mir 100 kHz liefert, Strom fließt ja fast keiner, abgesehen von dem
Strom, den ich über die Zener wegdrücke, damit die Spannung von 12V
auf 9V1 runterkommt ;-)
Und das muss schon klar seni, die Cs wollen in beide Leitungen...

Martin

 

[Udo Piechottka]

Frank Scheffski schrieb:

Leider ist die galvanische Trennung keine, da das Display nur Mist
anzeigt. Bei Betrieb an einem externen Netzteil ist alles prima.
Wo liegt hier mein Denkfehler?

Du hast keine Potentialtrennung. Die Schaltungen sind über die
Trenn-Kondensatoren gekoppelt und somit wechselspannungsmässig verbunden.
Abhilfe: getrennte Wicklungen,r DC/DC Wandler oder eventuell ein
Differenzverstärker am Messpunkt.

- Udo

 

[Martin Lenz]

Am Fri, 4 Jun 2004 16:01:21 +0200 hat Martin Schönegg
<martin.schoenegg#und_hier_ist_klar_was_hinkommt#@arcor.de> geschrieben:

| In der Ramschkiste fand ich auch ein nettes Standard-LCD (ICL7106)
| nebst passendem Shunt.

Die Masse vom 7106 ist vom Minuspol der Eingangsseite verschieden. die
dürfen nichts miteinander am Hut haben. Ich hab sowas schon kapazitiv
getrennt, allerdings mit 2 * 100 pF und einem keinen Generator, der
mir 100 kHz liefert, Strom fließt ja fast keiner, abgesehen von dem
Strom, den ich über die Zener wegdrücke, damit die Spannung von 12V
auf 9V1 runterkommt ;-)
Und das muss schon klar seni, die Cs wollen in beide Leitungen...

Und ausserdem muß man die "Sekundärseite" DC-Potentialmässig wieder

irgendwo festlegen, sonst floated sie herum und kommt damit früher oder
später aus dem Gleichtaktbereich des 7106. Diesen mußt du dem datenblatt
entnehmen. Man kann auf diese Trennung aber Verzichten, wenn man die
Spannung Links und rechts vom Shunt (in der Plusleitung) mit 2 _exakt_
gleichen Spannungsteilern auf zB 1/3 reduziert, dann kommt man auch in den
Gleichtaktbereich hinein. Das genaue Teilerverhältnis ist nicht so
wichtig, das kannst du mit dem Referenzspannungspoti des 7106-Meßgerätes
ausgleichen, aber es muß bei beiden Zweigen genau gleich sein. Also 0,1%
Widerstände oder ausmessen. Daß ist auch das Prinzip des
Differenzverstärkers. IN- ist allerdings meistens mit COM des 7106
verbunden, diese Verbindung mußt du trennen. Die Shuntspannung wird auch
um das Teilerverhältnis reduziert, er muß also um diesen Faktor größer
sein, oder du reduzierst die Referenzspannung des 7106 um diesen Faktor.

--
Martin

 

[Martin Schönegg]

| Und ausserdem muß man die "Sekundärseite" DC-Potentialmässig wieder
| irgendwo festlegen, sonst floated sie herum und kommt damit früher
oder
| später aus dem Gleichtaktbereich des 7106.

Quark, dieses Teil ist in x Millonen Messgeräten drin und wird dort
mit einer frei floatenden Batterie versorgt.

Martin

 

[Bernd Reinecke]

On Fri, 04 Jun 2004 15:41:10 +0200, Frank Scheffski
<fscheffski@t-online.de> wrote:

Nun verlangt das Display ja eine galvanisch getrennte
Spannungsversorgung,

Versuch doch einfach eine zusätzliche Sekundärwicklung zu realisieren.
Der geringe Strom, den so ein LCD braucht, läßt sich sicher aus dem
Streufeld einfangen. Bei mir, allerdings ein Ringkerntrafo, reichten
schon 3-4 Windungen. Ich kann mir vorstellen, daß das mit ein paar
mehr Windungen auch bei einem normalen Trafo geht.

Bernd
--
Das Beste aus "Netdigest"
http://www.bernd-reinecke.de -> Netdigest

 

[Martin Lenz]

Am Fri, 4 Jun 2004 17:44:38 +0200 hat Martin Schönegg
<martin.schoenegg#und_hier_ist_klar_was_hinkommt#@arcor.de> geschrieben:

| Und ausserdem muß man die "Sekundärseite" DC-Potentialmässig wieder
| irgendwo festlegen, sonst floated sie herum und kommt damit früher
oder
| später aus dem Gleichtaktbereich des 7106.

Quark, dieses Teil ist in x Millonen Messgeräten drin und wird dort
mit einer frei floatenden Batterie versorgt.

OK eine vollständig frei floatende Batterie ist etwas anderes als 2
Koppelkondensatoren zur "galv. Trennung".

COM des 7106, der als Referenz 3V unter V+ liegt, stellt auch das
Potential an der schwarzen Meßstrippe dar. Wenn ich jetzt eine 50Hz
+ Kondensator Lösung habe, dann kann mir das den internen Regler des 7106
überfahren, wenn ich das nicht verhindere. Also entweder wirkliche galv.
Trenung wie Batterie oder DC/DC Konverter, oder etwas mehr Aufmerksamkeit
in der "Trickschaltung". Der OP hat ja geschrieben, daß es mit den 2*10ľ
nicht ging.
Der 7106 hat volldifferentielle Eingänge für Referenz und Meßspannung,
meist ist aber auch - des Meßeinganges mit COM verbunden, daß muß aber
nicht sein, wenn man den differentiellen Eingang nutzen kann/will/muß - zB
wenn die Versorgung des 7106 nicht vom Meßsignal galv. getrennt ist. Nur
muß man dann auf den Gleichtaktbereich achten.

Vielleicht kann man ja den Ladekondensator nach dem Gleichrichter splitten
und die Mitte mit dem Sensewiderstand verbinden, man wird aber eine
Symetrierung brauchen. Vielleicht reicht auch ein Spannungsteiler an dem
Ladeelko, der symetriert.

--
Martin

 

[Frank Scheffski]

Am Fri, 04 Jun 2004 17:48:13 +0200, schrieb Bernd Reinecke
<bis08@bernd-reinecke.de>:

Versuch doch einfach eine zusätzliche Sekundärwicklung zu realisieren.
Der geringe Strom, den so ein LCD braucht, läßt sich sicher aus dem
Streufeld einfangen. Bei mir, allerdings ein Ringkerntrafo, reichten
schon 3-4 Windungen. Ich kann mir vorstellen, daß das mit ein paar
mehr Windungen auch bei einem normalen Trafo geht.

Ja, leider ist das so ein komplett vergossener Trafo.
Da wird das leider nix.
Der Versuch, einen NF-Übertrager sekundär anzuschließen, scheiterte
auch, das Teil wird auf Dauer zu warm.

Wenn ich bloß ein passendes Drehspulinstrument hätte.....


MfG

Frank

 

[Frank Scheffski]

Am Fri, 04 Jun 2004 18:03:17 +0200, schrieb Martin Lenz
<m.lenz@kreuzgruber.com>:

OK eine vollständig frei floatende Batterie ist etwas anderes als 2
Koppelkondensatoren zur "galv. Trennung".

COM des 7106, der als Referenz 3V unter V+ liegt, stellt auch das
Potential an der schwarzen Meßstrippe dar. Wenn ich jetzt eine 50Hz
+ Kondensator Lösung habe, dann kann mir das den internen Regler des 7106
überfahren, wenn ich das nicht verhindere. Also entweder wirkliche galv.
Trenung wie Batterie oder DC/DC Konverter, oder etwas mehr Aufmerksamkeit
in der "Trickschaltung". Der OP hat ja geschrieben, daß es mit den 2*10ľ
nicht ging.
Der 7106 hat volldifferentielle Eingänge für Referenz und Meßspannung,
meist ist aber auch - des Meßeinganges mit COM verbunden, daß muß aber
nicht sein, wenn man den differentiellen Eingang nutzen kann/will/muß - zB
wenn die Versorgung des 7106 nicht vom Meßsignal galv. getrennt ist. Nur
muß man dann auf den Gleichtaktbereich achten.

Das ist zwar ein 7106, aber nur in Form eines asphaltierten Die.
Ich komme da leider nirgends ran.
Ich will auch den Aufwand so gering wie möglich halten.
Irgendein Zeigerinstrument täte es auch tun, wenn ich denn eins
rumliegen hätte.
Der einzige Trost ist, daß ich kein solches in letzter Zeit entsorgt
habe, weil "ich den Kram eh' nie brauchen werde".

Vielleicht kann man ja den Ladekondensator nach dem Gleichrichter splitten
und die Mitte mit dem Sensewiderstand verbinden, man wird aber eine
Symetrierung brauchen. Vielleicht reicht auch ein Spannungsteiler an dem
Ladeelko, der symetriert.

5 Bauteile für die Ladeelektronik und 50 für das Schätzeisen ;-)
Auweia.

Trotzdem Danke für die Tips

MfG

Frank

 

[Martin Lenz]

Am Fri, 04 Jun 2004 18:28:42 +0200 hat Frank Scheffski
<fscheffski@t-online.de> geschrieben:

Am Fri, 04 Jun 2004 18:03:17 +0200, schrieb Martin Lenz
m.lenz@kreuzgruber.com>:


Das ist zwar ein 7106, aber nur in Form eines asphaltierten Die.
Ich komme da leider nirgends ran.

Auch aus dem "asphaltierten die" kommen die Leitungen raus, i.A. auch in
der gleichen Reihenfolge, wie beim normalen Gehäuse. Habe mir in letzter
Zeit einige billig-Meßgeräte angesehen, beim Conrad kannst du dir die
Schaltpläne ansehen (VC-333, VC-555), im wesentlichen ist die "Test- und
Applikationsschaltung" aus dem Datenblatt nachgebaut. Gleichtaktbereich
geht von (V-)+1V bis (V+)-0,5V, Details im Datenblatt. Ich würde die 2
Spannungsteiler verwenden, das Prinzip entspricht dann etwa dem MAX473
(high side current sensor), aber du baust den Shunt in die Minusleitung
deines Ladegerätes. Wenn du die Verbindung COM/V_IN- trennst brauchst du
nur mehr 4 ausgemessene oder hochpräzise gleiche Widerstände und kannst
auf die Kondensatormimik verzichten. Je ein Spannungsteiler von jedem Ende
des Shunts gegen die postive Versorgung, die beiden Mittelpunkte derselben
gehen an IN+ und IN-. Irrtum, einen 78L09 oder eine Z-Diode o.ä. brauchst
auch noch für die Versorgung des Moduls. Referenzspannung auf 50mV, da
mußt du ev. den Widerstand zw. COM und dem Abgleichpoti (500..1000 Ohm)
etwas verringern (gleichen Wert parallelschalten. Dann stimmt auch die
Skalierung wieder.

Vielleicht kann man ja den Ladekondensator nach dem Gleichrichter
splitten
und die Mitte mit dem Sensewiderstand verbinden, man wird aber eine
Symetrierung brauchen. Vielleicht reicht auch ein Spannungsteiler an dem
Ladeelko, der symetriert.

5 Bauteile für die Ladeelektronik und 50 für das Schätzeisen ;-)
Auweia.

OK, vergiß es siehe oben.


--
Martin

 

[Martin Schönegg]

| OK eine vollständig frei floatende Batterie ist etwas anderes als 2
| Koppelkondensatoren zur "galv. Trennung".
....
| in der "Trickschaltung". Der OP hat ja geschrieben, daß es mit den
2*10ľ
| nicht ging.

deswegen hab ich ja auch geschrieben, adss ich nur 100 pF verwendet
habe, allerdings bei hoherer Frequenz (brauchts aber wahrscheinlich
gar nicht, müsste man mal rechen...

Martin

 

[Frank Scheffski]

Ich habe das Problem nun simpel und einfach gelöst.
Ein 2,2ľF-Kondensator speist einen 1:1 NF-Übertrager aus der
Sekundärwicklung. Das ergibt nach Gleichrichtung und Siebung echt
galvanisch getrennte 9 Volt und alles funktioniert wunderbar.

Danke an alle, die sich Gedanken gemacht haben!

MfG

Frank

 

[Udo Piechottka]

Frank Scheffski schrieb:

Ich habe das Problem nun simpel und einfach gelöst.
Ein 2,2ľF-Kondensator speist einen 1:1 NF-Übertrager aus der
Sekundärwicklung. Das ergibt nach Gleichrichtung und Siebung echt
galvanisch getrennte 9 Volt und alles funktioniert wunderbar.

Wozu der Kondensator? Ein Widerstand tät's ebenso, falls
erforderlich.

- Udo

 

[Frank Scheffski]

Am Sat, 05 Jun 2004 12:22:25 +0200, schrieb Udo Piechottka
<ifmd.messdatensysteme@t-online.de>:

Frank Scheffski schrieb:

Ich habe das Problem nun simpel und einfach gelöst.
Ein 2,2ľF-Kondensator speist einen 1:1 NF-Übertrager aus der
Sekundärwicklung. Das ergibt nach Gleichrichtung und Siebung echt
galvanisch getrennte 9 Volt und alles funktioniert wunderbar.

Wozu der Kondensator? Ein Widerstand tät's ebenso, falls
erforderlich.

Den hatte ich a) gerade rumliegen, er ist b) groß genung, um nicht
heiß zu werden und wird c) eh nicht so warm, wie ein Vorwiderstand
(oder irre ich hier schon wieder?).

MfG

Frank

 

[Udo Piechottka]

Frank Scheffski schrieb:

Den hatte ich a) gerade rumliegen, er ist b) groß genung, um nicht
heiß zu werden und wird c) eh nicht so warm, wie ein Vorwiderstand
(oder irre ich hier schon wieder?).

Ist schon richtig. Erst mal die Bastelkiste aufräumen

Sollte aber ein ungepolter Kondensator sein.

Gruss Udo

 

[Frank Scheffski]

Am Sat, 05 Jun 2004 18:12:46 +0200, schrieb Udo Piechottka
<ifmd.messdatensysteme@t-online.de>:

Ist schon richtig. Erst mal die Bastelkiste aufräumen

Auweia, soviel Lötzinnn gibt's nicht, daß ich das alles verbauen
könnte ;-)

Sollte aber ein ungepolter Kondensator sein.

Siemens MKL 63 V-

MfG

Frank

 

[Ulrich Lukas]

Hi!

Der Spannungswandler aus einer alten 10 MBit-Ethernetkarte macht aus +5V
+9V galvanisch getrennt. Passt.

Alternativ:

Die Betriebsspannung muss nicht galvanisch getrennt sein, es ist nur so,
dass Du eine mit Bezug auf das Messignal negative Hilfsspannung benötigst.


Im Maxim-Datenblatt des ICL7106/ICL7107 steht auf Seite acht, unten, wie
man das mit einem CD4009, zwei Dioden und zwei Kondensatörchen macht.


Gruß,
Ulrich Lukas

 

[MaWin]

Frank Scheffski <fscheffski@t-online.de> schrieb im Beitrag <3mu0c0pakmq8q010nb5mvev1uno416dmvq@4ax.com>...

Wo liegt hier mein Denkfehler?

Siehe

de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
suche "Panelmeter".
Sollte alles erklaeren mit verschiedenen Loesungsmoeglichkeiten.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Frank Scheffski]

Am Sat, 05 Jun 2004 19:39:13 +0200, schrieb Ulrich Lukas
<neodym123@gmx.de>:

Hi!

Der Spannungswandler aus einer alten 10 MBit-Ethernetkarte macht aus +5V
+9V galvanisch getrennt. Passt.

Hmm, ~100 mA Leerlaufstrom. Ich hab sie alle daraufhin untersucht und
anschließend in die Tonne getreten.

MfG

Frank

 

[Frank Scheffski]

Am 5 Jun 2004 19:38:39 GMT, schrieb "MaWin" <me@privacy.net>:

Siehe
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
suche "Panelmeter".

Ja, ohne diesen Hinweis findet man es nur durch Zufall.

Sollte alles erklaeren mit verschiedenen Loesungsmoeglichkeiten.

Stimmt, das läßt keine Fragen offen!

Danke!

Frank