Trenntransformator und AC-Potenzial zwischen Erde

Klugerweise (glaube ich) nachdem ich mein DUT (Tektronix 2710 Spectrum Analyzer) an einen Trenntransformator angeschlossen hatte, habe ich die Wechselspannung zwischen der Masse des DUT-Chassis und meinem Oszilloskop (Tektronix 2440) Massekabel gemessen. Ich sehe ungefähr 19 VAC, gemessen mit einem Fluke-Multimeter. Daher habe ich NICHT versucht, die Oszilloskopmasse am DUT anzubringen.

Das Servicehandbuch des 2710 besagt, dass ein Trenntransformator verwendet werden soll, da sein Netzteil im Schaltmodus (und anscheinend nicht isoliert) ist, was während des Betriebs ein großes Problem darstellen kann.

Es ist zu beachten, dass die GND-Verbindung des DUT in Bezug auf den Trenntransformator erdfrei ist. Es gibt keine „Masse“ am Trenntransformator und daher auch keine am DUT. Soweit ich das Konzept verstehe, würde das Anschließen eines ansonsten isolierten Geräts an die Netzmasse (Erde) den Zweck der Isolierung zunichte machen.

Meine Frage ist: Woher kommen diese 19V? Wäre ein Leckpfad durch den Eingangs-EMI-Filter des Oszilloskops möglich? Würde das Verbinden der Böden eine große Menge Strom ziehen? Oder ist das völlig normal?

Ich war noch nie hier oder habe dies getan ... und habe es auch nie entdeckt, da ich die GND des Oszilloskops gerne mit Instrumenten verbunden habe (allerdings nicht an einem Trenntransformator), ohne Probleme in der Vergangenheit.

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Nur um das klarzustellen, Sie verwenden ein batteriebetriebenes Hand-DMM für die Messungen, richtig? Fluke 87 oder ähnliches?
Berühren Sie Ihr Oszilloskopkabel und Sie sehen möglicherweise zig Volt, aber das bedeutet nicht, dass eine Art Fehler vorliegt.
Ja, ein batteriebetriebenes DMM.

Antworten (2)

Leckströme bei hoher Spannung, aber winzigem Strom, sind bei älteren Geräten und Geräten mit EMI-Filtern üblich. Um alle Ihre Fragen zu beantworten, schließen Sie einen 100k-Widerstand zwischen den beiden Massen an und messen Sie die Spannung erneut. Wenn es viel niedriger ist, dann ist es ein kleiner Leckstrom, und sie können sicher miteinander verbunden werden.

Wechselstromleckage ist nicht auf ältere Geräte und Geräte mit EMI-Filter beschränkt. Sie gilt auch für Strom ungeerdete SMPSs. Jeder Transformator hat einen gewissen kapazitiven Leckstrom, und wenn ein Gerät nicht geerdet ist (was nach einem Trenntransformator immer der Fall ist), kann der Leckstrom nicht abfließen.

Trenntransformatoren sind gut, aber sie haben eine Kapazität zwischen primär und sekundär oder in Ihrem Fall sekundär und Masse. Dies kann wie folgt gemessen werden: -

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Bei einem Trenntransformator von 1 kVA sind Kapazitäten von 1 nF keine Seltenheit. Das ist also die Hälfte der Geschichte, und vielleicht haben Sie einen kleineren Trenntransformator, der an der sogenannten isolierten Wicklung 100 pF gegen Masse hat.

Überlegen Sie als Nächstes, woran Sie anschließen - es könnte alles aus Ihrer Beschreibung (DUT) sein, aber es könnte ein Chassis haben, das auch von seinem eigenen eingebauten Trenntransformator "beeinflusst" wird, und dann haben Sie weitere 100 pF. Aber was macht diese Kapazität mit Ihrem Chassis, wenn Sie es „schweben“ lassen?

Beachten Sie, dass die stromführende Verbindung und der Neutralleiter die gleiche Kapazität haben (z. B. jeweils 50 pF). Das bildet jetzt einen Potentialteiler, und bei ungeerdetem Chassis können Sie die Hälfte Ihrer Wechselspannung mit einem DVM gegen Erde messen.

Sie haben also vielleicht 60 V am Chassis, die von 100 pF Kapazität über den eigenen Transformator bezogen werden, und Sie haben vielleicht 100 pF vom Trenntransformator Ihres Oszilloskops gegen Masse - Sie können zwischen diesen beiden Punkten alles bis zu 60 V RMS sehen. Sie könnten sogar einen kleinen Funken sehen, wenn Sie die Masse des Zielfernrohrs und das Chassis zusammenbringen, und Sie würden wahrscheinlich ein leichtes Kribbeln spüren, wenn Sie beide Knoten berühren (versuchen Sie das natürlich aus Sicherheitsgründen nicht).

Im Fall Ihrer Abbildung bleibt die Erdung auf beiden Seiten des Trenntransformators gemeinsam. Ich habe ein wenig darüber gelesen und einige Leute gefunden, die eine Verbindung zwischen Neutralleiter und Erde auf der DUT-Seite befürworten und die Erde schwebend lassen, um die Erde vollständig zu verbinden. Dein Vorschlag war gut. Mit einem 10K bekomme ich 0,03 V an der Oszilloskopseite des Widerstands, wenn das andere Ende am DUT-Chassis angeschlossen ist.
Ich frage mich also, ob es klug ist, die Erde an beiden Seiten des Trenntransformators anzuschließen (anstatt es den Oszilloskopkabeln zu überlassen).
Wenn Sie die Erde an beiden Seiten anschließen, ist dies in vielerlei Hinsicht kein Trenntransformator. Das Weglassen einer Festverdrahtung bedeutet, dass im Fehlerfall der maximale Strom, der in den Trenntransformator zurück zur Erde (über die parasitäre Kapazität) fließen kann, durch diesen Wert der parasitären Kapazität begrenzt ist. Wahrscheinlich weniger als 1 mA und von vielen als sicher angesehen.
Wenn die Erdung nicht angeschlossen ist, erfolgt die Erdung über das Erdungskabel des Oszilloskops, was zum gleichen Problem führt: nicht vollständig isoliert. Angesichts der Länge (und Größe) der Verkabelung wette ich, dass dies den Spannungsabfall erhöht (erhöhter Widerstand im Erdungskabel). Ich benötige weitere Informationen darüber, warum beim Testen von Schaltnetzteilen eine Isolierung erforderlich ist und wie wir mit der Erdung umgehen.
@MarkRichards Ich denke, Sie müssen ein Bild Ihres vorgeschlagenen Setups mit den besprochenen Optionen zeichnen.
Ich habe einen schönen Schaltplan erstellt, aber ich kann die Editor-Symbolleiste nicht finden, um ein Bild einzufügen. Möglicherweise müssen Sie eine neue Frage beginnen?
Es ist eines der Werkzeugsymbole über dem Bearbeitungsfenster.
OK. Ich war in Kommentaren. Jetzt zu Ihrer Antwort im Bearbeitungsfenster hinzugefügt.
Fügen Sie es einfach Ihrer Frage hinzu, nicht meiner Antwort. Ich habe es getan, aber wo wird das Oszilloskop angeschlossen? Bitte bearbeiten Sie Ihre Frage, um sie etwas genauer zu erklären.
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