Erhöht die Verwendung eines Trenntransformators die Sicherheit meiner Stromversorgung?

Ich habe ein Netzteildesign, das einen Halbwellengleichrichter und einen nicht isolierten Abwärtsschaltmodus-Netzteil-IC verwendet, um 120 V 60 Hz Wechselstrom auf 12 V Gleichstrom herunterzuregeln.

Ich verwende dann einen linearen Spannungsregler (78L05), um die 12 V auf 5 V herunterzuregeln. Die 5 V werden zur Steuerung eines Mikrocontrollers in einem Prototyp verwendet, daher besteht die Gefahr, dass Personen die Stifte berühren.

Bei diesem Design ist die Neutralleitung der Wechselstromversorgung nach dem Abwärtswandler mit 12 V Gleichstrom verbunden.

Mir ist klar, dass dies gefährlich sein könnte, da die 5-V-Versorgung des Mikrocontrollers nicht von der Wechselstromversorgung isoliert ist. Meine Frage lautet also:

Trennt die Verwendung eines Trenntransformators unmittelbar nach der Wechselstromversorgung den Rest des Stromkreises von der Versorgung. Wird das Design dadurch sicherer und/oder weniger effizient?

Ist es ein Abwärtsregler oder ein Schaltnetzteil-IC? Die beiden sind unterschiedlich, und wenn Sie einen SMPS-IC haben, haben Sie möglicherweise bereits die erforderliche Isolierung. Ich muss fragen: Warum nicht ein 5-V-Steckernetzteil verwenden?
Warum nicht einfach einen isolierten Sperrwandler anstelle eines nicht isolierten Wandlers verwenden? Wenn Sie die Isolierung innerhalb des Konverters vornehmen, können Sie mit einem kleineren Transformator davonkommen.
@SteveG Ich glaube, es ist ein Buck-Regler. Ich kann aufgrund von Größenbeschränkungen keine Wandwarze verwenden. Außerdem muss ich ein Relais einschalten, das den Wechselstrom durch eine Heizung fließen lässt, die Teil des Systems ist.
@alex.forencich Danke für den Vorschlag, ich werde mich darum kümmern!

Antworten (1)

Trennt die Verwendung eines Trenntransformators unmittelbar nach der Wechselstromversorgung den Rest des Stromkreises von der Versorgung. Wird dies das Design sicherer machen?

Wenn Sie einen GFCI (in den USA verwendet) oder RCD (in Großbritannien verwendet) vor Ihrem Trenntransformator haben, haben Sie den Schutz verloren, den diese Geräte bieten können. Diese Geräte funktionieren, indem sie ein Ungleichgewicht in stromführenden und neutralen Drähten erkennen, wobei davon ausgegangen wird, dass jeder Strom, der unter Spannung fließt und nicht im Neutralleiter fließt, zur Erde fließen muss (möglicherweise durch Körperkontakt).

Wenn Sie zum Beispiel „Live“ berührten, würde es das Gerät auslösen und Sie schützen. Etwa 30 mA ist der Strom, der in Sie fließen kann, bevor das Gerät auslöst. Immer noch genug, um einen großen Ruck zu geben, aber nach ein paar zehn Millisekunden würde die Stromversorgung ausfallen. Wenn Sie Neutral berühren, würden Sie wahrscheinlich überhaupt keine Empfindung bemerken und das Gerät würde nicht auslösen. Wenn Sie sowohl live als auch neutral berühren, würde es ein großes Erdstromungleichgewicht geben (das wie zuvor hauptsächlich von live fließt) und Sie wären nach einigen zehn Millisekunden in Sicherheit.

Der Ausgang des Trenntransformators ist unterschiedlich. Wenn Sie einen der Drähte einzeln berühren, spüren Sie möglicherweise ein leichtes Kribbeln aufgrund der Ableitkapazität zur Erde. Es gibt nichts, worüber Sie sich Sorgen machen müssten, außer dass Sie braten würden, wenn Sie sowohl isoliertes Live als auch isoliertes Neutral berühren würden. Der GFCI (oder RCD) vor dem Transformator hat keine Kenntnis davon, dass Sie frittieren.

Transformatoren sind weniger effizient, um Ihre andere Frage zu beantworten.

Danke. Unter der Annahme, dass ein GFCI vorgeschaltet ist, macht ein Trenntransformator das Gerät tatsächlich weniger sicher. Anderen Kommentaren nach zu urteilen, scheint ein isolierter Sperrwandler der richtige Weg zu sein.
Ich bin mir nicht sicher, ob in den Kommentaren zu diesem Forum Folgefragen erlaubt sind, aber da nur der Neutralleiter nach dem Abwärtswandler (der nicht isoliert ist) mit den 12 V verbunden ist, wäre es sicher, die DC 5 V- und Erdungskabel zu berühren zum Mikrocontroller gehen?
Was ist, wenn Phase und Nulleiter versehentlich in der Steckdose vertauscht wurden? Was ist, wenn der Steckdosenschalter N statt L schaltet. Was, wenn irgendwo in Ihrem Gebäude ein Neutralleiter für die ankommende Stromversorgung verloren geht oder vertauscht wird?
@transistor hey, hör auf, meine Antworten zu entführen LOL.
Kein Problem - er kann uns beiden Punkte geben! Du hast deine schon. Ich gebe dir hier auch welche. +1. ;^)
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