Stromversorgungserde für Prüfstandstests

Ich arbeite in einem typischen Elektroniklabor mit Widerstandserdungsmatten, ESD-Bändern und isolierten DC-Stromversorgungen, um Prototyp-Leiterplatten zu testen. Ich ziehe es vor, die Masse des Netzteils nicht zu verwenden und den Testaufbau "schwebend" zu lassen. Mobiltelefone und Laptops funktionieren problemlos, warum also nicht meine Leiterplatte und alle angeschlossenen Geräte? Mein Kollege fühlt sich jedoch unwohl, wenn Dinge schweben, und sagt, dass sie eine Referenz benötigen (Erde mit der 0-V-Schiene verbinden).

1) Was sind die Vor- und Nachteile des Anschlusses der Stromversorgung an die Erde?

2) Der Erdungsstift des Oszilloskops hat Durchgang zur Erde. Warum?

3) Gibt es relevante Referenzmaterialien?

Vielen Dank!

Der Erdungsstift des Oszilloskops hat Durchgang zur Erde. Warum? Siehe electronic.stackexchange.com/questions/73991/… . Sicherheit. Wenn das Oszilloskop nicht geerdet ist und Sie die Erdung einer Oszilloskopsonde mit +120 Volt verbinden, haben alle BNC-Anschlüsse, Sonden, Knöpfe und das Gehäuse des Oszilloskops +120 Volt, was ein großes Sicherheitsrisiko darstellt.
Siehe auch Warum in aller Welt wird auf O-Scopes Erde verwiesen? , derzeit die am meisten positiv bewertete Oszilloskop-Frage.

Antworten (3)

Nicht geerdete Geräte schweben auf einem bestimmten Potential. Dieses Potential kann durch Filterkondensatoren der Wechselstromleitung oder einfach durch Streukapazität im Netztransformator oder Sicherheitskondensator, der von der Primär- zur Sekundärseite verläuft, eingestellt werden.

Wenn zwei erdfreie Geräte miteinander verbunden werden, wird ihre Potentialdifferenz gleich, aber im Moment des Kontakts tritt ein Stromstoß auf, um die Kapazitäten zu laden/entladen. Dies ist in Ordnung, wenn die Anschlüsse zuerst Massekontakt haben und sie verbunden bleiben, während die Datenverbindungen verbunden werden. Wenn es jedoch aufgrund einer schlechten Verbindung zu einer Unterbrechung der Masseverbindung kommt, kann der gesamte Potentialunterschied zwischen den Datenpins Chips beschädigen.

Dies kann sogar zu Hause beobachtet werden; Versuchen Sie beispielsweise, einen Fernseher und ein Quellgerät zu nehmen, die beide nicht geerdet sind. Das Berühren ihrer Metallgehäuse kann ein Kribbeln oder Stechen (Leckstrom) verursachen, und manchmal ist ein kleiner Funke zu sehen, wenn die Gerätegehäuse mit Draht verbunden werden. Aus diesem Grund steht in den Handbüchern, dass Geräte an andere Geräte angeschlossen werden müssen, während die Geräte nicht mit Strom versorgt werden.

Ein Mobiltelefon ist nicht mit anderen Geräten als dem Ladegerät verbunden, sodass ein schwebendes Gerät an sich kein Problem oder eine Gefahr darstellt.

Laptops haben geerdete Netzteile, also sind sie geerdet.

1) Eine geerdete/geerdete Versorgung bedeutet, dass Ihr Prototyp immer auf Masse/Erdpotential liegt, sodass er sicher an andere geerdete/geerdete Geräte wie PC-JTAG-Adapter oder Oszilloskope angeschlossen werden kann. Aber es gibt auch einen Nachteil für eine massebezogene Stromversorgung, da es auch eine Masseschleife erzeugen könnte. Stellen Sie sich vor, dass die Stromversorgung 2 A in die Last treibt und das Erdungskabel zwischen Stromversorgung und Last getrennt wird. Wenn die Last an andere Geräte wie einen geerdeten PC oder ein geerdetes Oszilloskop angeschlossen ist, fließen die 2 A weiterhin über die Erdungsleitung, das Erdungskabel des Oszilloskops oder das PC-USB-Kabel. Aus diesem Grund halte ich das Massepotential meines Labornetzteils schwebend, wenn ich keine auf Masse bezogene Versorgung benötige.

2) Oszilloskope sind aus vielen Gründen geerdet, einer davon ist die Sicherheit. Stellen Sie sich vor, Sie schließen versehentlich ein Erdungskabel des Oszilloskops an die Netzspannung an. Alle Metallteile und andere Oszilloskopkanäle, Erdungen und Geräte, mit denen sie verbunden sind, würden dann unter Spannung stehen.

Sehr gute Antwort, danke Justme.

Hauptgründe für die Erdung elektronischer Geräte sind Sicherheit und Fehlererkennung, auch mobile Geräte haben eine interne Erdung.

Stellen wir uns vor, eines Ihrer elektronischen Geräte wird beschädigt und ein stromführendes Kabel berührt das Metallgehäuse. Wenn Ihr Gerät an Erde angeschlossen ist, die mit dem Gehäuse verbunden ist, ist Ihr Gerät in dieser Situation kurzgeschlossen, sodass Strom vom Gehäuse in die Erde fließt, es löst entweder die Leistungsschalter oder die Differentialrelais aus und Sie wissen, dass ein Fehler aufgetreten ist. Aber wenn Ihr Gerät, das nicht mit dem Erdungskreis verbunden ist, nicht in der Nähe ist und das Gehäuse Ihres Geräts genauso funktioniert wie ein stromführendes Kabel, aber Sie werden es nicht bemerken, dann wird Ihre Hand eines Tages das Gehäuse berühren und wenn Sie sich in der Nähe des Neutralleiters befinden Der Stromkreis wird für Sie geschlossen, sodass Sie einen Stromschlag erleiden.

Auch mobile Geräte haben eine interne Erdverbindung, das Gehäuse des Telefons ist mit der Masse der Batterie verbunden, so dass wie gesagt, wenn ein Fehler auftritt, Strom vom Gehäuse in die Masse der Batterie fließt, und Mobiltelefone haben eine Schutzschaltung, sodass das Gerät die Stromquelle abschaltet, um eine Explosion zu verhindern.

Ich muss hinzufügen, dass einer der Gründe für die Verbindung zur Erde ein solcher Systemaufbau ist. Selbst wenn Sie Ihre Geräte nicht an die Erde anschließen, ist der Haupttransformator mit der Erde verbunden, sodass er immer noch in die Erde fließen kann, wenn er einen Weg findet. Wenn Sie jedoch einen isolierten Transformator im Labor installieren, benötigen Sie keine Erde, solange er stromführend und neutral ist Wird keine Verbindung hergestellt, passiert in diesem System nichts. Sie können stromführende Kabel ohne Schutzausrüstung sicher halten, aber ansonsten müssen Sie erden

Hallo Mordecai, ich fürchte, da ich mit isolierten Gleichstromversorgungen arbeite, scheint Ihre Antwort nicht so richtig zu sein wie andere. Außerdem haben Mobiltelefone natürlich keine interne Erdung, obwohl sie die Rückleitung möglicherweise als Masse bezeichnen. Danke
Sie verwenden den AC-Eingang, um eine isolierte DC-Versorgung mit Strom zu versorgen? Außerdem haben Mobiltelefone natürlich keine Verbindung zur Erde, aber das Gehäuse selbst hat eine Verbindung zur Erde, so dass es der Erde ähnlich ist, als ob Sie das Gehäuse des Netzteils an den Neutralleiter anschließen könnten, und es wird jeden elektrischen Schlag verhindern. Neutral und Erde sind im Grunde gleich, nur dass sie unterschiedliche Drähte verwenden, damit wir ein Problem erkennen können

Neben sehr wichtigen Sicherheitsüberlegungen bleibt noch das Problem der statischen Aufladung. Wind, Feuchtigkeit, Wolken, Teppiche, Schuhe, Kleidung, Reibung usw. können dazu führen, dass Objekte, einschließlich Ihnen, eine große Spannung erzeugen. Erden Sie sich auf einer schwimmenden Laborbank und übertragen Sie Ihre Ladung auf diese Bank. Tragen Sie ein empfindliches Gerät zu einer anderen schwimmenden Bank, die eine andere Ladung aufgenommen hat, und Sie könnten eine Spannungsspezifikation verletzen, wenn Sie das Bauteil ablegen. Ähnlich wie der Türklinkenfunke, den Sie durch das Schlurfen von Schuhen auf bestimmten Böden bekommen können. Erden Sie beide Bänke (und Küche, Garage usw.) mit einem gewissen Durchblutungswiderstand auf der gleichen Erde, und jetzt können Sie Teile sicher durch das Gebäude bewegen, ohne dass die Gefahr besteht, dass etwas gezapft wird.