Wann brauche ich einen potenzialfreien/nicht potenzialfreien Eingang an einem SMPS?

Zuerst müssen wir klären, was in dem von Ihnen gezeigten Schaltplan passiert.

Vergrößern Sie den Schaltplan, und Sie werden sehen, dass die Masse auf der linken Seite des Transformators mit "Vpri" und auf der rechten Seite mit "GND" gekennzeichnet ist. Vpri ist überhaupt nicht an einen bestimmten Boden gebunden. Es wird nur mit einem Erdungssymbol angezeigt, weil es als Referenz für alle anderen Spannungen auf der Primärseite des Transformators verwendet wird.

Da Vpri mit der negativen Seite der Vollwellenbrücke verbunden ist, die den ankommenden Wechselstrom gleichrichtet, wird es einen Teil der Zeit auf der negativen Spitzenspannung des Wechselstroms liegen. Dies ist relativ zu etwas außerhalb dieses Schaltkreises. Das wäre eine gefährliche Spannung, die ein Benutzer berühren könnte. Dies macht jedoch nichts, da auf der Primärseite des Transformators außer dem Wandstecker nichts zugänglich ist. Alles andere bleibt im Inneren des Gehäuses der Versorgung, sodass gefährliche Spannungen unbeschadet anliegen können.

Die Masse der Sekundärseite soll extern verbunden werden. Dieser ist jedoch primärseitig durch die Isolation im Trafo von den Netzspannungen getrennt.

Dies ist eine gültige und sichere Möglichkeit, den Benutzer von den gefährlichen Spannungen auf der Primärseite zu isolieren. Solche Geräte müssten während der Herstellung einen sogenannten „Hi-Pot“-Test bestehen. Binden Sie die beiden AC-Eingänge zusammen und legen Sie absichtlich mehrmals die erwartete maximale Spannung zwischen dort und dem Ausgang GND an. Es kann nur ein sehr minimales Leck passieren, normalerweise im Mikroampere-Bereich. Hi-Pot-Prüfspannungen liegen üblicherweise im Bereich von 1,5 bis 2,5 kV, je nachdem, welche Norm eingehalten wird.

Der Punkt ist, dass Sie GND sicher berühren können, selbst wenn TP1 und TP4 die maximale Netzspannung plus einige Spannungsspitzen haben.

Es besteht keine Notwendigkeit, diese Schaltung von nicht schwebend auf schwebend zu "umwandeln", da sie bereits schwebend ist.

Diese Schaltung ist kein schönes Beispiel, da sie dasselbe Symbol für Eingangsmasse (Primärmasse) und Ausgangsmasse verwendet. Nur wenn Sie hineinzoomen, sehen Sie, dass es 2 Gründe hat.

Sie sprechen von Schweben , was darauf hindeuten würde, dass die Primärmasse "schwebt", aber nicht wirklich schwebt, an das Stromnetz angeschlossen und nicht sicher zu berühren ist.

Schauen Sie sich die Designs mit einem Netzerdungseingang an, es wird im Grunde die gleiche Schaltung sein, bei der die Ausgangsmasse oft mit der Netzerde verbunden ist.

Was zu wählen ist, hängt vom Anwendungsfall ab. Wenn eine Netzerdung zu erwarten ist, wäre es eine gute Idee, sie zu verwenden.

Der Ausgang der "schwebenden" Erdungsversorgungen schwebt häufig bei etwa der halben Netzspannung, da keine Erdungsreferenz vorhanden ist. Dies kann je nach Verwendung ein Problem sein oder auch nicht. Serienwiderstand hoch, zwischen Netzseite und Masse liegt nur der Y-Kondensator. Dieser Kondensator sollte nicht so groß sein, dass der Benutzer ein "Kribbeln" verspürt.

Die Primärseite dieses Transformators schwebt nicht, da Sie immer noch eine galvanische Verbindung zur Versorgung haben. Wenn Sie wollten, dass es schwebt, würden Sie einen anderen Transformator davor stellen, aber es hat keinen Sinn, dies zu tun.

Die Sekundärseite ist erdfrei, es sei denn, Sie verbinden GND mit PE.

Ob Sie eine Masseverbindung benötigen, hängt stark von der Geräteklasse ab .