Digi-Voltmeter in Netzteil zerstört, trotz galvanischer Trennung

Obwohl ich jetzt schon überlegt habe mir nicht einfach zwei Stück davon mit Doppelklebeband an die Front vom Netzteil zu kleben. Wäre die lowest cost, lowest Frust Variante. ;-)

Gruß, Oli

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Oliver Burtchen
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Die Frage war ja, wo der Fehler liegt und wie man sie Nutzbar machen kann.

Ich glaube Dir ja, daß Deine Schaltung funktioniert. Werde sie bei Gelegenheit auch mal ausprobieren.

Wenn ich mir die Frage selbst beantworten könnte, hätte ich sie nicht gestellt.

Na, da scheint jemand Ahnung zu haben. Sagen wir mal ich will nur das DVM versorgen inkl. Spannungsregler, also max. 10mA. Wieviel Wicklungen Lackdraht wären das dann grob über den Daumen gepeilt, wenn ich von 13 auf

9 Volt übersetzen will?

Beste Grüße, Oli

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Oliver Burtchen

Hallo Oliver,

... Tante Google ist soooo hilfsbereit...

Das hängt auch vom Kern (Größe und Material) ab. Ohne diese Infos wird das nix. Es gibt im Netz einige Seiten, die mit Formeln, und auch freeware-Programmen die Berechnung der Trafos unterstützen. Schau mal bei EPCOS nach, AFAIR hatten die ein nettes Tool für deren Ringkerne im Angebot. ... Um es abzukürzen: Wahrscheinlich viel zu viele.

Marte

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Marte Schwarz

Hallo MaWin,

On Mittwoch 11 April 2007 12:33, "MaWin" wrote in ...

Das die Konstruktion nicht besonders haltbar ist, ist mir auch schon aufgefallen. Werde den Tipp mit dem Verkleben umsetzen. Man hat auch kaum eine Chance den angelöteten Kabel ein wenig Knickschutz zu verpassen. Da muss der Heißkleber ran.

Nö, Strommesser ist noch außen vor (nicht eingebaut).

Ich weiß zwar aus eigener Erfahrung (liegt ca. 15 Jahre zurück), daß der ICL7106 irgenwie empfindlich ist, aber so ganz verstehe ich es immer noch nicht.

Genaugenommen arbeitet auf dem DVM-210 ein AME7106ACKW mit Datenblatt

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Mal ein vereinfachter Versuch der Klärung, wie der 7106 funktioniert. Man möge mich korrigieren:

In+ und In- sind ein Differenzverstärker. Über COM stelle ich den Gleichtaktoffset ein, wird beim DVM auf In- gelegt, bildet somit eine galvanische Verbindung und bezieht sich gegen GND von der Versorgungsspannung (V+). D.h. wie auch immer der Potentialunterschied zwischen Versorgungsspannung und Eingangssignal zum Zeitpunkt der Messung ist, sollte dieser möglichst eleminiert werden. Hier denke ich ist auch mein Problem. Zwischen den beiden Sekundärwicklungen habe ich über einen

10MOhm Widerstand gemessen Vpp von ca. 10VAC. Dieser Offset ist für das DVM einfach zu viel.

Aber weiter im Text. Zur Messung wird dann einfach Cref mit der bereinigten Eingangsspannung-Differenz aufgeladen.

Im zweiten Schritt kommt dann Vref ins Spiel. Vref- ist mit COM/In- verbunden. Vref+ liegt zwischen V+ und 0 V bezogen auf Vref-, beim DVM auf

100mV eingestellt. Nun wird im Prinzip Cref mit Vref entladen und die Zeit gemessen/Takte gezählt. Dieser Wert wird dann weiter verarbeitet. Somit könnte man sich laut Datenblatt den Eingangsspannungsteiler in vielen Fällen sparen, indem man die äußere Beschaltung für Vref und Cref anders wählt.

Dieses Spielchen funktioniert doch aber auch mit zwei DVMs, die für das Messsignal COM/In-/Vref- als Bezugspunkt haben, weil Vref+ individuell pro DVM wäre.

Mit genau dem Netzteil? Universalspeisequelle, UDSSR, beige/braun?

Nö, genau so wie bei Dir. In+ am Spannungsteiler, In- am (-) vom Netzteil.

Werde das noch mal kontrollieren, aber eigentlich habe ich schon soviel an- und ausgeschaltet, während meine Nase am Oszi nach peaks gesucht hat, daß ich den neu eingebauten Schalter wohl bald wieder auswechseln kann. ;-)

Beste grüße, Oli

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Oliver Burtchen

"Oliver Burtchen" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@burtchen.com...

So funktioniert der 7106:

  • (der 9V) | ZD2V7 | +-- REF = COM = Masse vom Eingang = Masse der gemessenen Schaltung | R | - (der 9V)

Der Bezungspunkt Masse vom Eingang wird etwa 2.7V unter der +9V vom Chip selbst erzwungen.

Drehst du daran, z.B. in dem du 2 7106 mit +/-/COM parallel schaltet, zeigt er falsche Messwerte an, weil COM nicht mehr genau zu REF passt.

Na das wird wohl egal sein, aber mit genau deinem 9V-Netzteil zur Versorgung des Panelmeters.

--
Manfred Winterhoff
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MaWin

Hallo Leute,

erstmal möchte ich mich für die vielen Antworten, Anregungen, Tipps, etc. bedanken. Ich bin neu hier in der NG, und da ist das ja nicht selbstverständlich.

Zu meinem Problem sei gesagt: Es liegt an den zwei Sekundärwicklungen auf dem selben Trafo. Bei dem alten Teil gibt es eine Störspannung von ca.

14VAC zwischen den Wicklungen (gemessen über 10MOhm). Eigentlich kein Drama, wird wahrscheinlich kapazitiv eingekoppelt (zumindest konnte ich keinen Isolationsfehler ausmachen). Aber wenn man dann als einzige Verbindung ein DVM mit einem Eingangswiderstand von zig MOhm benutzt, wird es haarig. Die 40Vpp liegen dann nämlich auch zwischen GND und Messeingang vom DVM, daß dann relativ schnell in den kompletten Streik tritt (ne was sag' ich, es kündigt, einfach weg ist das Mistvieh ;-) ) .

Habe das Problem mit einem 10nF Koppel-Kondensator zwischen DVM-Stromversorgungs-GND und Mess-GND gelöst. Das zieht die Störspannung auf 1,2Veff runter, was 3.4Vpp ergibt und knapp im Rahmen des Datenblattes zum ICL7106 liegt, von dem ein Derivat im DVM verbaut ist.

Mein Schlussfolgerung (für die ich zwei DVMs als Lehrgeld bezahlt habe): Willst Du zwei Sekundärwicklungen des selben Trafos nutzen, miss die Spannung zwischen ihnen. Galvanische Trennung heißt nicht 0V Potentialunterschied.

@MaWin: Mein Problem tritt nicht auf, wenn man so wie Du separate Trafos für das DVM benutzt. Daher meine Nachfrage, ob Du exakt die Gleiche Schaltung benutzt. Das Ding mit den Unterschiedlichen Referenz-Potentialen bei V und A Messung konnte ich nachvollziehen. Werde es beachten, vielen Dank.

@Marte: Ich habe mir jetzt zwei 40106 besorgt (habe leider noch keine so umfangreiche Schatzkammer ;-) ). Deine Schaltung funktioniert bei mir recht gut, habe sie allerdings etwas modifiziert mit 180pF Styroflex-Kondis (die gab es in der Schatzkammer). Schwingt bei ca. 5.8 MHz, ist das normal? Werde dann für jedes DVM (Strom und Spannung) so ein Teil einsetzen, um sie galvanisch zu trennen. Die Hintergrundbeleuchtung der DVMs läuft dann direkt über den 7809, so brauche ich nur ein paar mA von Deinem DC/DC-Wandler. Auch Dir vielen Dank für den Vorschlag.

Soderle, wenn jetzt nichts schiefgeht habe ich bald mein restauriertes Netzteil. Geniesst die ersten Sommertage.

Beste Grüße, Oliver

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Oliver Burtchen

Danke für die Rückmeldung! Ist immer interessant, was aus den hier so angeführten Problemen letztlich geworden ist, nicht immer wird davon dann noch berichtet :)

Ralph.

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Ralph A. Schmid, dk5ras

"Oliver Burtchen" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@burtchen.com...

10nF bei 50Hz bringt einen effektiven Widerstand von 470kOhm. Wenn die Spannung bereits bei 470kOhm so zusammenbricht, kann sie fuer das DVM nicht schaedlich sein, denn beim DVM ist die Verbindung zwischen (V+) und (COM) viel niederohmiger, und selbst die Verbindung zwischen (V-) und COM hat keine 470kOhm.

Dein Problem muss ein anderes gewesen sein, das eher mit der Handhabung und Anschlussreihenfolge zusammenhaengt, als mit diesem Kondensator. Vielleicht hast du das Voltmeter in Latchup getrieben, vielleicht war die Spannung doch mal verpolt.

Es gibt hier beide Varianten, sowohl mit externem eigenen Trafo, als auch mit (2) zusaetzlichen Wicklungen auf dem Haupttrafo, der keine Schirmwicklung oder so hat.

Die galvanische Kopplung der galvanisch getrennten aber kapazitiv gekoppelten Wicklungen findet ueber den COM-Anschluss des DVM statt, viel niederohmiger als dein 10nF Kondensator.

Es funktioniert in vermutlich hundert Millionen Netzteilen auf der Welt ohne den Kondensator.

--
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MaWin

Hallo Ralph,

On Sonntag 15 April 2007 10:02, "Ralph A. Schmid, dk5ras" wrote in ...

Leider sehen zu viele Leute nicht, daß Antworten in NGs eine freiwillige Leistung von Leuten ist, die es in ihrer Freizeit machen. Finde es auch immer schade.

Beste Grüße, Oli

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Oliver Burtchen

Hallo MaWin,

On Sonntag 15 April 2007 12:25, "MaWin" wrote in ...

Mit "effektiven Widerstand" meinst Du kapazitiver Blindwiderstand? Mal zum Verständnis, weil ich in der Theorie noch nicht so firm bin. Hier muss ich doch die Formel Xc = 1 / (2 * pi * Hz * C) nehmen, oder? Also etwas genauer

318kOhm. (Ich will nicht Klugschnacken, nur verstehen wie man es berechnet!)

Bei V+ zu COM/In- hast Du recht, das sind laut Datenblatt und gemessen

25KOhm. Die Verbindung von In+ zu COM/In- bzw. V+ oder V- ist natürlich extrem hochohmig. Solange das DVM fest eingebaut ist, also kein Problem. Wenn man aber die Messverbindung erst nach einschalten des Netzgerätes über Pfostenstecker herstellt, dann kann In+ zuerst Verbindung bekommen und damit brezelt man sich die Spannungsspitze rein. Ähnliches würde passieren, wenn man ein DVM für U und A umschaltbar macht, da man dann zwecks richtiger Polaritätsanzeige auch COM umsetzen würde und man nicht weiß welcher Pol im Schalter zuerst Kontakt findet.

Mir fällt dazu nur ein entweder zwei antiparalelle Schutzdioden zwischen In+ und V- zu setzen, was den Messwert verfälscht, oder der besagte Koppelkondensator zwischen V- und In-.

Mit Anschlußreihenfolge hast Du also recht, obwohl sie nicht ursächlich ist, sondern nur das eigentliche Problem aufzeigt.

Beste Grüße, Oli

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Oliver Burtchen

Hallo Oliver,

Eventuell kann man etwas mit back-to-back (anti-seriellen?) Zenerdioden machen. Zwei in Reihe mit den Kathoden verbunden.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Joerg,

On Sonntag 15 April 2007 18:21, "Joerg" wrote in ...

Kommt auf die Leckströme an. Werde ich bei Gelegenheit auch mal ausprobieren, habe nur gerade keine Zehner im 1 Volt Bereich rumliegen. ;-(

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Oliver Burtchen

"Oliver Burtchen" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@burtchen.com...

Yo (ich hab ein Diagramm dazu an der Wand mit Ablesefehler).

Da COM aber mit REF verbunden ist, muesste das viel niedriger sein.

Nur so lange noch nichts leitet (dann geht aber auch nichts kaputt). In der Praxis muss die Referenzspannungsquelle von Strom durchflossen werden, das werden deutlich viele Mikroamperes sein.

--
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MaWin

On Sonntag 15 April 2007 20:33, "MaWin" wrote in ...

Jetzt wo ich wieder Geschmack an der Elektronik gefunden habe, muss ich mir solche Diagramme auch mal besorgen/selber machen.

Hab es ohne Spannungsversorgung gemessen, wird also 25k oder weniger sein.

Praktisch und real im Betrieb (ganz frisch vor 2 Minuten) gemessen:

Wenn nur In+ eine Verbindung hat, fallen an In+ ohne den Koppelkondensator Spannungsspitzen (ist so ein verzerrter Sinus) von 15V gegen (V-) und 6V gegen (V+) an.

Mit Koppelkondensator 9V gegen (V-) und 0V gegen (V+).

Das Datenblatt zum 7106 gibt unter "Absolut Maximum Ratings" für "Analog Input Voltage (Either inputs) ----> V+ to V-" an, also 9V.

Also ich ziehe daraus den Schluss, daß die 6V Überspannung (über Spezifikation) das DVM gebrezelt haben. Passt auch schön dazu, daß es nicht gleich den Geist aufgab, erst nachdem ich den Messanschluß ein paar mal ab und wieder angesteckt habe.

Oder kannst Du mir erklären, warum die gemessenen Werte das DVM nicht beschädigen sollen? *grübel*

Beste Grüße, Oli

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Oliver Burtchen

"Oliver Burtchen" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@burtchen.com...

Normalerweise haben Eingaenge von CMOS-ICs Dioden nach V+ und V-, daher gilt als Grenze fuer die Eingangsspannnung auch V+ und V-, weil 0.7V daruber/darunter Strom ueber diese Dioden fliessen wuerde, und der Chip ab einem bestimmten Strom ueber diese Diode in den Latch-Up geht. Aber dann solltest du keine Spannung groesser als 9.7V messen koennen. Allerdings steht bei ICL7106 nichts ueber diese Dioden im Datenblatt und den erlaubten Strom. Schaut man in die Beispielschaltungen (Figure 11 und 12) faellt der 1 MOhm Widerstand vor IN+ auf. Es kann sein, das der Chip da empfindlich ist, schliesslich ist es ein alter Chip und der Messeingang ist absichtlich besonders hochohmig.

REF hat allerdings 15 Ohm Innenwiderstand, COM und IN- sollten also als Potentialverbindung ausreichen auch ohne deinen C.

Der 1 MOhm hat das Modul eventuell eingespart, daher deine Probleme.

Also nie nur IN+ verbinden, sondern zuerst IN- mit der Masschaltung verbinden.

--
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MaWin

Hallo Oliver,

Ich weiss nicht, wieviel Volt Du brauchst, aber es geht auch mit normalen Dioden. Zwei, drei oder so in Reihe, das ganze zweimal und diese Straenge in umgekehrter Orientierung zusammenloeten.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Oliver,

Lass besser bleiben. Bei derartigen Schätzgrößen geht das schneller im Kopf. Je nach Laune ist dann 2*pi ca 5 oder 6 oder auch mal 20/3Das überschlägt sich mit ein bischen Übung schneller im Kopf, als Du Dein Diagramm zur Hand nehmen kannst.

Marte

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Marte Schwarz

On Sonntag 15 April 2007 22:38, "MaWin" wrote in ...

stimme zu.

stimme zu.

Aber nicht weil der Chip alt ist, sondern weil es ein Messeingang vom Differenzverstärker ist, ist das Teil dort hochohmig. Man kann das Teil mit anderer Beschaltung ja auch ohne galvanische Trennung betreiben.

Wenn sichere Verbindung von COM und Mess-GND vorhanden, stimme ich Dir zu. Wenn man aber z.B. eine Umschaltung von Volt und Ampere über Schalter für ein DVM realisiert, trifft dieses nicht immer zu. Also Vorsicht, und immer schön den Potential-Unterschied messen!

Nö, ist vorhanden. Hier noch mal der Link zum Schaltplan (man achte auf R12):

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Mein reden. Also falls das DVM per Steckkontakt oder Umschalter angekoppelt wird, bedarf es eventuell zusätzlicher Sicherungmaßnahmen.

Ich hoffe damit ist das Problem für nachfolgende Generationen dokumentiert. ;-)

Hier mal eine kleine Anekdote aus meiner Jugend:

Ohne Scheiß, vor ca. 15 Jahren habe ich mein erstes voll geregeltes "Labornetzteil" zusammengelötet. War ein Elektor-Schaltplan inkl. Platinen-Layout. Schön wat mit Kopierer auf Folie, und dann Platine eigenhändig mit Photolack bepinselt, mit Gesichtsbräuner von Schwesterchen belichtet und das ganze wurde dann im angewärmten Kochtopf von Muttern mit Eisen-3-Oxid geätzt. Ich muss hier wohl nicht betonen, daß weder Schwester noch Mutter begeistert waren, oder irgendwie nachvollziehen konnten, was ich da treibe. Dann mit Handbohrmaschine so ungefähr die Löcher gebohrt, mit Lötzinn die Bahnen nachgezogen und bestückt. Was soll ich sagen, es hat funktioniert (wahrscheinlich mit unerträglichen Schwingungen, aber ich hatte ja keinen Oszi, also fand ich es cool). Der Trafo war natürlich auch Marke Eigenbau. Altes ausgeschlachtetes Teil mit EI-Blechen auseinander gebaut, und nach meinen Bedürfnissen wieder neu gewickelt. Naja, damals habe ich nur auf die Windungszahl geachtet. *lach* Hat aber selbst im Sperrholzgehäuse nie zum Brand geführt. *wisch-die-stirn*

Damals habe ich auch versucht einen 7107 mit LED zum laufen zu kriegen, und hatte mir eine extra Wicklung auf den Trafo gebastelt. So langsam wird mir klar, warum der Mensch im Elektronik-Tante-Emma-Laden meines Vertrauens damals immer gegrinst hat, wenn ich ihm mal wieder 15DM von meinem Taschengeld für einen neuen ICL7107 in die Hand gedrückt habe.

Nun ja, lange ist es her. Aber ist schon lustig, wenn einem plötzlich nach Jahren so alte Zusammenhänge klar werden. Sorry, wollte niemanden langweilen. *grins*

Beste Grüße und schöne Sommertage, Oli

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Oliver Burtchen

Hallo Marte,

On Sonntag 15 April 2007 23:33, "Marte Schwarz" wrote in ...

Da hast Du vollkommen recht, daher will ich mir die Diagramme bei Bedarf auch selber machen (nichtmal ausdrucken, nur am Rechner um den Unterschied zu sehen). Man muss halt ein Gefühl dafür entwickeln, wie sich 2nF oder 20% Toleranz auswirken. Aber dafür brauche ich erstmal die richtigen Formeln, und als _Nicht_-Elektrotechniker bin ich da teilweise unsicher.

Beste Grüße, Oli

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Oliver Burtchen

Hallo Oliver,

[...]

Das muss wohl bei vielen aehnlich gewesen sein. Elektor war mir immer suspekt, aber sonst hatte ich eine aehnliche Bauweise. Ausser dass dann eines Tages ein Loch im Zimmerteppich war. Das wuerde langsam immer groesser. Musste ich (mit dem Fahrrad ueber 7km!) erstmal neuen Teppich besorgen und legen.

Ich habe noch einige meiner Sperrholzgeraete in Gebrauch. Allerdings gab ich mir mit dem Design immer grosse Muehe. Alles schon geschliffen, dunkel gebeizt, x-mal mit Schiffslack versehen und so.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
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Joerg

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