AC gegen PE Störungen auf DC Ausgang von Schaltnetzteilen

**Toshi** · 7. Mai 2024

Das hat jetzt nur bedingt mit alten Computern zu tun, aber vielleicht kann mir hier trotzdem jemand von den Elektrotechnik-Profis hier weiterhelfen.

Auf der Arbeit haben wir mit sporadischen Ausfällen von Sensoren zu tun.

Die Sensoren sind Teil einer größeren Baugruppe und werden mit selbst gebauten "Unit Testern" überprüft.

Die Sensoren haben eine SMD Baugruppe und werden mit +10V DC Speisespannung versorgt.

Jetzt schaue ich mir im Umfeld alles mögliche an, was die Schädigung verursacht haben könnte.

ESD Regeln sind eingehalten.

Die DC + vs DC - Spannung des Unit Testers ist ok.

Jetzt messe ich DC- oder DC+ gegen Erde eine Spannung von (mit dem Multimeter gemessen 90V AC)

Gleichtaktstörung?

Mit dem Oszi sieht das so aus:

Ist es denkbar daß diese Gleichtaktstörungen (?) die Schäden verursacht haben können? Bei der Prüfung ist die metallische Baugruppe und das Sensorgehäuse auch auf PE Potential.

Ich würde jetzt erst mal DC- hart mit PE verbinden. Denn sind die Störungen weg.

Seht ihr das auch so, oder hätte das andere Nachteile?

Danke vielmals und Gruß

Stephan

**funkenzupfer** · 7. Mai 2024

Ein paar Fragen:

- Entstehen die Ausfaelle des Sensors im Feld oder auf dem Unit Tester?

- Ist der Sensor bei den Ausfaellen geerdet?

- Wie weit ist der Sensor vom Netzteil entfernt? Kabellaenge?

- Ich gehe davon aus, du benutzt ein Standard-Netzteil AC / DC. Ist DC potentialfrei? Dann kannst du jede Spannung DC gegen Erde messen.

Zitat von Toshi

Ich würde jetzt erst mal DC- hart mit PE verbinden. Denn sind die Störungen weg.

Seht ihr das auch so, oder hätte das andere Nachteile?

Die Stoerungen kriegst du so weg, bei eurem Messaufbau.

Aber im Feld ist die Frage, ob das so gedacht/erwuenscht/erlaubt ist?

**Toshi** · 7. Mai 2024

Die Ausfälle sind bei uns im Werk während Integration/Test. Wenige und sporadisch aber doch regelmäßig daß es sich lohnt zu schauen ob irgendwo was nicht stimmt.

Im Feld nie ein Problem bisher.

Der Sensor (sein Gehäuse) im Aufbau ist geerdet - Aber das Gehäuse/seine Erdung ist intern nicht auf DC+/- referenziert.

Warum fragst Du nach der Kabellänge? Sind wenige Meter.

Der eine Unittester besteht mehr oder weniger aus einer Anzeige für den Sensorwert und einem Standard AC/DC Netzteil mit potentialfreien Ausgängen.

So ganz potentialfrei sind sie aber nicht, was meine Messung zeigt.

**funkenzupfer** · 7. Mai 2024

Zitat von Toshi

Aber das Gehäuse/seine Erdung ist intern nicht auf DC+/- referenziert.

Jetzt können Potentialabstände Gehäuse / Schaltung interessant werden.

Ich weiss nicht wieviel Abstand bei rund 170V Spitze nötig sind.

Und jetzt kommt noch Verschmitzung (hier nicht wirklich realistisch) und Luftfeuchte ggf hinzu.

Zitat von Toshi

Warum fragst Du nach der Kabellänge?

Es gibt immer wieder Probleme wenn 2 Baugruppen an unterschiedlichen Erdpotentiallen liegen. Z.B. in unterschiedlichen Gebäuden.

Ich hatte vor kurzem folgenden Messaufbau:

Netzteil und Oszi mit Prüfling an einer Steckdose.

PC an einer anderen.

Verkabelung bzgl. PE unbekannt.

Prüfling sendet Zeichen, RS422 nach USB Adapter mit PC verbunden, Zeichen werden im Terminalprogramm angezeigt.

Jetzt wollte ich mir die RS422 Signale am Oszi anschauen.

Auf den RS422 Signalen lag ein Störsignal, das kein anständiger Trigger am Oszi möglich war.

USB zum PC abgezogen, alle Signale i.O.

Also auch kurze Verbindungen über verschiedene PEs können Probleme machen.

Zitat von Toshi

So ganz potentialfrei sind sie aber nicht, was meine Messung zeigt.

Potentialfrei ist auch nicht ganz richtig.

In Schaltnetzteilen hast du immer eine kapazitive Kopplung und auch eine minimalste galvanische, die aber bei einigen 100 MOhme liegen sollte.

Also Spannungen am Ausgang gegen PE müssen nichts ungewöhnliches sein.

Wie sieht denn die Spannung DC gegen PE aus, wenn du einen 10k / 1K / 100R Widerstand dazwischen legst?

10MOhm des Oszi sind für sowas nicht geeignet. Kannst ja mal einen offenen Tastkopfeingang mit dem Finger berühren.