Zwei komplett unterschiedliche Spannungsquelle mit gemeinsamer Masse?
Hallo Elektronik Freunde,
Ich habe mir in der letzten Woche ein kleines Gerät zusammen gebastelt. Mit dem man kleine Elektromotoren(1-12 V bis max. 5 A) steuern sowie überwachen kann.
Also die Platine ist in zwei Bereiche eingeteilt:
Teil 1 ist die Logik Elektronik besteht aus einen ATMega328P Mirkocontroller, drei LED's, ein Hall Sensor für Drehzahlmessung, eine IR Schranke auch für Drehzahlmessung, ein Strommesser(DC ACS712-5A) und ein Spannungsteiler um die Spannung an der Last zu messen.
Teil 2 ist die "Leistung" Elektronik sie besteht aus einen MOSFet, einer Freilaufdiode. Dazwischen ist der Strommesser und kurz am Ende wo man dann jede Last anschließen kann ist noch der Spannungsteiler um dort die Spannung zu messen.
Ich habe beide Grounds von Teil 1 und Teil 2 zusammengelegt. Aus dem Grund da der ADC beim Spannungsteiler nur Müll ausgeben würde, wenn der Spannungsteiler nicht das gleiche Ground hätte wie der Controller selbst.
Die Logik hat am Eingang nach Diode und Elkos ein LM7805 um eine 5V Spannung zu erzeugen für denn Controller und andere Teile. Da die Logik nur sehr wenig Strom braucht kann man da locker mit einer 9V Blockbatterie Arbeiten. Das System funktioniert auch. Wenn man jetzt aber ein Motor steuern möchte muss an der Buchse für denn zweiten Teil auch eine Versorgung angeschlossen werden. Wie zum Beispiel eine 12V Batterie oder was anderes. Die Masse von der 9V Batterie und von der anderen 12V Batterie sind miteinander verbunden. Damit der Spannungsteiler unter anderem richtig Funktioniert.
Ist dieses schlimm? Eigentlich doch nicht. Da der Strom sich denn richtigen Weg selber sucht oder?
Lg Marvin.
6 Antworten
Das klappt genau so wie du es machen möchtest. Ein ground-Level, die Versorgung der beiden Teile muss nicht aus der selben Quelle stammen.
selbstverständlich müssen die Masse-Leitungen miteinander verbunden werden. Etwas anderes ist es, wenn die einzelnen Teile Signale über Transformatoren oder Optokoppler austauschen. Da will man die galvanische Trennung erreichen.
In deinem Falle ist nur die Frage, wo und auch wie die beiden Massen verbunden werden.
Hier ist "direkt an der Quelle", also hier wohl direkt an der Batterie zu empfehlen. Von dort aus sind getrennte Leitungen zur Steuerelektronik wie auch zur Leistungselektronik zu verwenden.
Die Leitungselektronik wird, wenn damit Schaltvorgänge ausgeführt werden sollen, beim Schalten unterschiedliche Ströme der Quelle entnehmen. Folglich gibt es auch über den Masseleitungen Spannungsabfälle.
Bei gemeinsamer Masse (weiter hinten) würden die geänderten Spannungen auch die Steuerelektronik betreffen und u.U. Störungen hervorrufen.
o---------------------------------
.------------------------- Masse zur Steuerelektronik
o/-------------------------- Masse zur Leisungselektronik
Du kannst stets ein gemeinsames Bezugspotenzial definieren und festlegen, dadurch entsteht noch kein Stromkreis - somit ist die Sache bis dahin trotzdem "unabhängig" voneinander.
Ansonsten musst Du Schaltungen einsetzen, die mit dieser Unabhängigkeit der Potenziale "leben" können, also beispielsweise auch mit Potenzialdifferenzen. Das ist aus Sicherheitsgründen so manches mal sehr gefragt.... stelle Dir nur mal die Strommessung auf einer Hochspannungsleitung vor.... Dort wird sogar eine sichere Potenzialtrennung eingesetzt....
Aber grundsätzlich: warum "hebst" Du nicht Dein Niveau in Verständnis und Begreifen dadurch stark an, indem Du Dir ein Schaltbild aufzeichnest - meinetwegen in "Funktionsblöcken", deren elektrisches Miteinander Du dann korrekt darstellen kannst? Dann könntest Du aus Deinen eigenen Überlegungen stark dazu lernen .. und auch etwas Begreifen, was Dir hier manche nahe legen (die Kirchhoffschen Gleichungen z.B.).
Mit einem derartigen "Schema" kannst Du Dich - auch Dir selbst gegenüber - viel besser verständlich machen. Schaltpläne hat man nicht zum "Quälen" erfunden, sondern, um sich symbolisch rasch verständigen und argumentieren zu können...
Ein Programm schreibst Du doch auch... und versuchst nicht, Deinem Rechner die Aufgabe irgendwie verbal zu übermitteln! Das entsprechende im Bereich der Elektrotechnik ist ein Schaltbild oder Block- oder Funktionsschaltbild.
Alles klar?
Ich habe auch gewisse Probleme das mit der Masse zu verstehen. Ich möchte eine Intelligente Lampe bauen, und habe dafür eine Spannungsquelle an die mehrere Konstantstromquellen Paralell angeschlossen sind. Die Konstantstromquellen haben sehr unterschiedliche Ströme von 0,7 -2A deshalb sind die Schaltkreise an sich auch getrennt. Was ich aber einfach nicht in meinen Kopf rein bekomme(hab mich echt eingelesen) ist, warum man diese Schaltkreise mit dem verbinden der Masse nicht miteinander verbindet. Der Strom fließt doch zumindest elektrisch vom Plus zum Minus Pol. Ist das Kabel des - Pols der 2A <Konstantstromquelle mit dem der 0,7A verbunden wieso fließt der Strom nicht von der 2A zu der 0,7A Konstantstromquelle?? Oder bei der Steuerung zum Beispiel, ich steuere mit einem Microkontroller z.b. Transistoren und verbinde GND des Controllers mit GND der 2A Stromquelle, wieso wird der Controller dadurch nicht zerstört?? WIESO fließt kein hoher Strom in andere Schaltkreise wenn ich alle GNDs miteinander verbinde?
Nach Herrn Kirchhoff sollte es genau so funktionieren wie Du es beschrieben hast.
Was rein fließt, fließt auch wieder raus.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln#Beispiel_eines_Knotens
Die Frage war für mich präzise gestellt, dass einzig wirre hier, ist bis jetzt, Dein Kommentar.
Aber Du darfst den gerne entwirren.
Warum passt Deiner Meinung nach die Knotenregel nicht? Dann wieder doch?
Du solltest Dich für eine Variante entscheiden!
Ein gemeinsames Massepotential ist etwas übliches. Dank Kirchhoff.
ich finde es interessant das so viel leute hier in eher hohen nivau bereichen der Elektrotechnik arbeiten und trotzdem die grundlagen nicht kennen
Na, das ist jetzt argumentativ daneben gegangen, zwar 100% natürlich richtig, aber es beschreibt nicht das Problem. Bei einem gemeinsamen Potenzial und wie hier ausgeführt auch nur dieser einen einzigen Verbindung von 2 unabhängigen Kreisen fließt dort hoffentlich kein Strom.
O.k., "nichts rein" heißt dann auch wieder "nichts raus"... um im Jargon zu bleiben.... Aber das ist hier nicht die Frage,
Hier ging es doch nur um EINEN gemeinsamen Knoten. Da stimmt Kirchhoff trotzdem, aber eben auf den Trivialfall "null Strom" gemünzt...
Im Übrigen fand ich die Ausführungen des Fragestellers sehr verworren. Die Antworten, wonach sich hier jeder auf "Masse" bezieht, gelten doch generell! Welches Potenzial gemeinsam festgelegt und verbunden wird, ist doch erst mal "egal"... Der Sachzwang kam doch durch die Messtechnik, die bereits auf den negativen Punkt der Versorgungsspannung festgelegt war....
Gewöhnt euch bitte Schaltbilder an! Ihr helft euch selbst damit am meisten!