Ich möchte Spannung und Strom für einen Netzstromkreis mit einem Mikrocontroller messen und diesen mit Ethernet verbinden. Da ich 8 unabhängige Ausgänge haben möchte, wird die Verwendung eines Trenntransformators zur Strommessung für jeden Port schnell teuer. Also dachte ich daran, nur Shunt-Widerstände zu verwenden, um sowohl Spannung als auch Strom zu messen. Dies ist kein Problem für den Mikrocontroller, aber es ist, wenn er mit der Außenwelt verbunden ist.
Dann erinnerte ich mich, dass Ethernet bereits isoliert ist. Spezifikationen besagen, dass Ethernet-Verbindungen mit Trenntransformatoren gekoppelt sind, die für 1500 V ausgelegt sind.
Ich habe mich gefragt, ob diese Isolierung für einen Netzstromkreis sicher genug ist. In diesem Fall könnte ich meine Schaltung vollständig nicht isoliert aufbauen und mich zur Isolierung auf den Ethernet-Transformator verlassen. Das Gerät wird keine anderen Mittel haben, um mit Menschen in Kontakt zu treten (vielleicht nur LEDs, aber keine Tasten oder Knöpfe).
Während Ethernet technisch gesehen (kaum) genug Isolierung bietet, würde ich mich nicht darauf verlassen, um für Ihre Sicherheit zu sorgen. Sie haben auch andere Probleme zu berücksichtigen.
Ein Problem ist, dass der Ethernet-Transformator einen parasitären Kondensator zwischen Primär- und Sekundärseite hat. Wenn Ihre MCU-Schaltung beim Anschließen an die Wechselstromleitung um etwa 100 Volt ansteigt, wird ein Impuls über das Ethernet-Kabel gesendet. Viele Geräte verfügen über einen Schutz an ihren Ports, um Schäden zu vermeiden, viele Geräte jedoch nicht. Ich habe viele Geräte auf diese Weise gesprengt.
Dann gibt es Ihre persönliche Sicherheit beim Debuggen dieser Art von Schaltung. Eine winzige abgerutschte Sonde beim Debuggen könnte für einen sehr schlechten Tag sorgen.
Ihr eigentliches Problem besteht natürlich darin, Strommessungen durchzuführen, ohne teure Trenntransformatoren zu benötigen. Ich schlage vor, dass Sie nach Hall-Effekt-Stromsensoren suchen. Hier ist ein Link zu einigen.
Theoretisch ist das, was Sie vorschlagen, in Ordnung. Wirklich konforme Ethernet-Transformatoren müssen für eine ausreichend hohe Spannung ausgelegt sein. Um dies richtig nutzen zu können, müssen Sie beim Entwerfen der Leiterplatte natürlich den Abstand und die Kriechstrecke berücksichtigen.
Das Problem könnte darin bestehen, andere dazu zu bringen, dies zu akzeptieren. Wenn Sie dieses Gerät verkaufen, werden andere wahrscheinlich eine NRTL-Zulassung sehen wollen. Ich weiß nicht, ob Ethernet-Transformatoren mit einer UL- oder ähnlichen Bewertung erhältlich sind oder nicht. Vielleicht sind sie es und das ist kein Problem, aber danach musste ich noch nie suchen.
hjf
Benutzer3624