Abtastsignal auf einer Stromleitung von der High-Seite

Low-Side-Konfiguration

Ich habe ein Schaltungsdesign wie oben. Ich versuche, die Spannungsdifferenz über dem zu spüren 0,1 Ω Widerstand. Ich habe den Sensorschaltkreis physisch an die niedrige Seite der Wechselstromleitung angeschlossen und festgestellt, dass er einwandfrei funktioniert.

Ich werde daraus eine Boxschaltung machen und sie mit einem Standardstecker an die Wandsteckdose anschließen, siehe unten:
Standard-Wechselstromstecker
Der Stecker ist symmetrisch. Ich kann es versehentlich vertauscht anschließen (andererseits möchte ich die Polarität nicht jedes Mal überprüfen, wenn ich es an eine Steckdose anschließe). In diesem Fall ist der sensorische Schaltkreis wie unten gezeigt mit der High-Seite verbunden:

High-Side-Konfiguration

Meine Frage ist: Was passiert, wenn der sensorische Schaltkreis mit der hohen Seite verbunden ist? Würde etwas Schreckliches passieren? Muss ich Änderungen an der Gesamtschaltung vornehmen, um sie mit der High-Side verbindbar zu machen?

Angenommen,
der Effektivwert des Wechselstroms beträgt 230 V.
VCC beträgt 5 V und ist durch einen Transformator elektrisch vom Wechselstrom getrennt.
Alle Schaltungselemente sind für den Betrieb zwischen -5 V und +10 V ausgelegt. Das elektrische Gerät zieht einen geringen Strom (unter 10 A RMS).

Bei dieser Frage geht es nicht um persönliche Nutzungsrisiken. Bitte konzentrieren Sie Ihre Antworten auf die Schaltungsebene, auf das Risiko der Schaltungselemente.

Wenn Sie die Antwort auf die Frage nicht bereits kennen, sollten Sie nichts direkt an das Stromnetz anschließen. Du wirst jemanden töten.
Teilen Sie uns zumindest mit, dass VCC und GND sowie alle elektrischen Verbindungen vollständig vom Endbenutzer isoliert sind, ohne freiliegende Erdungsschrauben oder Anschlüsse. Weil VCC und GND eine 50% ige Chance haben, dass ihnen 230 VAC überlagert werden. Dies ist immer noch eine gefährliche (möglicherweise illegale) Bauweise. Wir haben aus gutem Grund keine AC/DC-Funkgeräte mehr.
@markrages Dies wird kein kommerzielles Produkt sein. Ich mache gerade ein Projekt in meinem Heimlabor. Wenn ich ein Produkt für andere herstellen würde, würde ich natürlich die erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen treffen.
@hkBattousai Ich hoffe, du wirst nicht niesen und dich versehentlich umbringen, indem du irgendwo anfasst, wo du es nicht tun solltest.
@hkBattousai übrigens, warum führen Sie nicht einige Schaltkreise ein, um das Todesrisiko zu verringern? Es wird trivial sein und Sie werden lernen, wenn Sie es nicht wissen. Wenn du es weißt, dann denke ich, dass du zu faul bist, um mit Hochspannung zu arbeiten :) Und ja, ich habe keine Ahnung von Hochspannung.

Antworten (3)

Wenn VCC und GND galvanisch von Phase, Neutral und Erde getrennt sind, spielt es keine Rolle, in welche Richtung Sie den Stecker anschließen.

Ihr sensorischer Schaltkreis weiß nicht einmal, dass es woanders 230 VRMS gibt. Es wird nur die Spannung über dem Strommesswiderstand angezeigt.

Update : Es ist schwer zu sagen, ob Ihr sensorischer Stromkreis tatsächlich elektrisch von Ihrem Stromnetz isoliert ist oder nicht, da der Text in Ihrer Abbildung dies besagt, aber die Verbindung zwischen Ihrer "Netzseite" und dem GND Ihres sensorischen Stromkreises entsprechend zum Schaltplan, sagt, dass sie es nicht sind. Ich muss denken, dass der Schaltplan richtig ist und dass Sie denken, dass sie elektrisch isoliert sind, aber das sind sie nicht. Sie haben geschrieben: " Bei dieser Frage geht es nicht um persönliche Nutzungsrisiken. Bitte konzentrieren Sie Ihre Antworten auf die Schaltungsebene, auf das Risiko der Schaltungselemente ", und ich habe Ihnen eine entsprechende Antwort gegeben. Die einadrige (oder zweiadrige, mit wenig Volt dazwischen) Verbindung zwischen dem Stromnetz und Ihrem Sensorschaltkreis schadet Ihren Schaltkreisen nicht und verfälscht keine Messwerte.IHR SENSORKREIS SCHEINT NICHT ELEKTRISCH VOM NETZ GETRENNT ZU SEIN. Wenn Sie irgendeinen Knoten Ihres sensorischen Schaltkreises berühren, können Sie sterben. Seien Sie also sehr vorsichtig, wenn Sie Erfahrung mit solchen Schaltungen haben, und bauen Sie nichts, wenn Sie diese Erfahrung nicht haben .

Da die Art und Weise, wie er es gezeichnet hat, und die Art und Weise, wie er es beschrieben hat, nicht übereinstimmen, gibt es keine Möglichkeit, sicher zu sein, dass Ihre Antwort richtig oder sicher ist.
@RussellMcMahon Ich verstehe nicht. Das OP schrieb in seinen Zahlen "VCC und GND sind elektrisch von Phase, Neutral und Erde isoliert". Ich nehme an, er weiß, was "galvanisch getrennt" bedeutet. Andernfalls sind die Antworten zu lang und konzentrieren sich nicht auf den Punkt.
Seine Diagramme zeigen eine Verbindung von einem Pin zur "Masse seiner Schaltung - was auch immer das bedeutet. Ich gehe davon aus, dass er, da er hier eine grundsätzlich sehr einfache Frage stellt, möglicherweise NICHT "weiß", was elektrisch isoliert in der Praxis bedeutet. z. B. wenn die 0,1 Ohm-Erfassungswiderstand geht O / C - auch wenn - so dass 230 VAC dann über die Erfassungseingangsklemmen angeschlossen werden - wie es sein würde - ist sein Stromkreis immer noch "isoliert"? Würde dies die Erfassungsschaltung zerstören. Wird die Erfassungsschaltung in Brand stecken und die Isolation brechen?Wird ...?
@RussellMcMahon Sie haben Recht, sie sind nicht elektrisch isoliert, aber eine Eindrahtverbindung zwischen den beiden "Welten" schadet der Schaltung nicht. Es kann ihm etwas anhaben, wenn er irgendeinen Knoten im Sinneskreislauf berührt. Wenn der Strommesswiderstand kaputt geht, hat er natürlich Probleme (ich habe in anderen Antworten darauf hingewiesen).
Ich hoffe, dass sein Diagramm falsch ist und dass er trotz des Diagramms tatsächlich isoliert ist. Wenn nicht, dann "alle Wetten sind aus". Das Zulassen des Netzanschlusses zu einem "isolierten" Stromkreis über einen einzigen Draht gibt Murphy die Lizenz, überhaupt etwas zu tun.
@RussellMcMahon Sie haben Recht mit der Notwendigkeit einer Warnung. Eines meiner Probleme ist, dass ich Menschen „glaube“, und manchmal sollte ich es nicht.
Ok Leute, keine Panik, ich lebe noch. Ich weiß bereits, dass, wenn ich die High-Side-Konfiguration verwende, selbst wenn die Schaltung problemlos laufen würde, das Schaltungspotential 230 V höher ist als das Erdpotential. Wenn ich es also berühre, würde ich einen Stromschlag erleiden. Ich bin in dieser Angelegenheit ziemlich vorsichtig. Danke, dass du dir Sorgen um mich machst.

Die Antwort hängt von Ihrem "sensorischen Schaltkreis" ab. Da Sie keine Angaben zur Funktionsweise des Sensors gemacht haben und den absolut obligatorischen Schaltplan nicht beigefügt haben, kann Ihre Frage nicht sicher beantwortet werden.

Sie sagen, die Sicherheit zu ignorieren, aber die Tatsache, dass Sie diese Frage überhaupt stellen, deutet stark darauf hin, dass es für eine kompetente Person eine Pflichtverletzung wäre, diese Frage zu beantworten und die Sicherheit zu ignorieren.

Anzeichen dafür sind, dass die Schaltung auch mit dem Sensorelement in beiden Leitungen funktioniert. Ihre Aussage, dass "es gut funktioniert", sollte mit großer Sorgfalt behandelt werden. Die Verbindung zwischen der Erdung des Messkreises und einem Eingangspin ist nicht sinnvoll, wenn das Gerät wie angegeben elektrisch isoliert ist.

Wenn das 0,1-Ohm-Sensorelement in einen offenen Stromkreis geht, geht ein Teil der gesamten Eingangsseite Ihrer Schnittstelle in beiden gezeigten Konfigurationen in Phase. Dies kann ein Sicherheitsproblem sein, aber da kein Stromkreis vorhanden ist, können wir uns nicht sicher sein.

Ihr Transformator muss natürlich so bemessen sein, dass er den Worst-Case-Spannungseingang (z. B. 250 VAC +) und induktive Spitzen und allgemeine Überspannungen oder Einbrüche bewältigen kann.


Hinzugefügt:

Was hier bisher passiert ist, ist äußerst unbefriedigend und potenziell gefährlich und lebensbedrohlich. Ein Mitglied, das lernbegierig ist, aber nur begrenzte Kenntnisse der elektronischen und elektrischen Grundlagen hat (basierend auf früheren Fragen und Kommentaren), bittet die Leute, ihm wegen seiner Fähigkeit zu vertrauen, Dinge sicher mit Netzspannungen zu tun. Basierend auf den gegebenen Informationen, die im Umgang mit Hauptleitungen unzureichend sind, besteht eine erhebliche Wahrscheinlichkeit, dass Ereignisse, die weit im Bereich des Normalen liegen, den Fragesteller oder einen Freund oder ein Familienmitglied oder einen zufälligen Fremden töten können. Die Chancen stehen gut, dass dies nicht passieren wird. Es ist sogar wahrscheinlich, dass die getroffenen Vorkehrungen ausreichend sind. Aber das ist keineswegs sicher und kompetente Antwortende müssen kritischer sein als bisher. @Kortuk - Ihre Gedanken dazu können von Wert sein.

AC-Isolierung wie gefordert beiseite, obwohl dies zu Zertifizierungsproblemen führen kann.

In der ersten Schaltung sieht Eingang 1 +/- 1,41 V und Eingang 2 sieht 0 V. In der zweiten Schaltung sieht Eingang 1 0 V und Eingang 2 sieht +/- 1,41 V. Sie sagen, Ihr Sensor kann diesen Spannungen standhalten . Wenn es auch mit diesen Spannungen die richtigen Ergebnisse liefert, haben Sie Glück.

Nein, in der zweiten Schaltung sieht Eingang 2 auch +/- Vx Volt (Sie haben 1,41 V für dieses Vx genannt).
@Telaclavo Ich hatte den aktuellen Wert in RMS angegeben. Ich glaube, er erwähnte die Spitzenwerte, indem er 1,41 V sagte.
@hkBattousai Ja, aber mein Punkt ist, dass, wenn Eingang 1 der ersten Schaltung +/- 1,41 V sieht, Eingang 2 der zweiten Schaltung auch +/- 1,41 V sieht, nicht 0 bis -2,83 V. Der Strom zwischen Phase und Neutral ist in allen Fällen bidirektional (AC).