Propojení pólu DC výstupu spínaného zdroje na PE

Zpráva

kominekpetr · #1 Příspěvek od **kominekpetr** » 28 dub 2016, 13:48

Zdravím,
mám dotaz který patří částečně sem a částečně do audio sekce. Řeším na domácím interkomu problém s brumem a v souvislosti s tím by mě zajímalo i pár dalších věcí. Nejprve popíšu problém, pak jak navrhuji jej řešit a pak padne dotaz jak je to s propojením pólu DC výstupu spínaného zdroje na PE.

Problém:
Mám domácí interkom sestávající z vnitřní a vnější jednotky. Vnitřní jednotka je platová krabička na zeď a k ní připojené sluchátko s mikrofonem /domácí klasika/. Elektronika v jednotky je napájena externě umístěným spínanýcm zdrojem kdy na jeho vstupu je AC 230V a na výstupu 14.5V DC. Obdobným samostatným zdrojem je napájena kovová vnější jednotka (tlačítko zvonku, mikrofon, repro a kamera). Vnitřní a vnější jendotky jsou propojeny 4-vodičovou sběrnicí (asi video, audio, a sběrnice kdy GND je pro vše společné - nevím přesně). Pokud na vnitřní jednotce zvednu sluchátko, slyším v něm brum (myslím si že je to 50 Hz). Zajímavé je, že stejný brum je tam i když mám zapojenu pouze tu vnitřní jednotku pouze k napájecímu zdroji (k tomu 14.5V DC) a nikam dále.

Navrhované řešení:
Pokud vnitřní jednotku (sluchátko + mikrofon) připojím na laboraotrní zdroj (14.5V DC) tak brum zmizí. Na vstupu jednotky je hnedka dioda proti přepólování která napětí srazí na nějakých 13.9V a pak filtrační elektrolyt. Na ten jsem měl podezření tak jsem ho zkoušel měnit. Pořád stejné. Napadlo mě tedy jeden pól výstupu zdroje DC připojit na PE. Tím brum zmizel. Co ten brum způsobuje? Je tam přítomen i v minimálním zapojení, tedy: spínaný zdroj který napájí jen tu vnitřní jednotku která už není nikam dále propojena. Já měl zato že takový brum se tvoří zemní smyčkou. Domnívám se ale že ta se zde nemá přes co uzavřít.

Je to ok?:
Je v pořádku mít spínaný zdroz zapojený tak, že na vstup jsou připojeny L a N a PE vodič je propojen s jedním pólem DC výstupu takovéhoto zdroje? Zdroj je v platovém obalu a bez stínění, takže propojen by byl pouze přímo PE vodič na ten 1 pól (např. na "-" pól ale to nehraje roli). Domnívám se, že pokud by nebyl použit spínaný zdroj ale zdroj s trafem které vstup a výstup galvanicky oddělí, pak by takové propojení bylo zcela OK. Zda je to ok i u spínaného zdroje se s kolegy nemůžeme shodnout. Prý to může být nebezpečné, ale nenapadá mě scénář kdy by tomu tak mohlo být.

#2 Příspěvek od **rnbw** » 28 dub 2016, 14:12

Je to nove alebo to uz niekedy fungovalo bez brumu?

kominekpetr · #3 Příspěvek od **kominekpetr** » 28 dub 2016, 14:16

Je to nových více kusú z číny které jsou takto šmejdsky už vyrobeny a chovají se včechny stejně. To s tím brumem mě zajímá spíše jen tak ze zvídavosti. Více mi záleží na tom ujasnit si jak je tou bezpečností propojení DC výstupu na PE.

Ondra2 · #4 Příspěvek od **Ondra2** » 28 dub 2016, 14:30

Viděl bych to na 2 problémové kapacity: 1. primár-sekundár toho zdroje, 2. kapacita signálového kabelu vůči okolí (zeď, takže PE potenciál), popř. kapacita samotné jednotky vůči zdi. Jak se to chová při odpojené vnější jednotce a připojení 1kOhm odporu na svorky kabelu od vnější jednotky (popř. zkratování)? Jinak pokud je ten zdroj třídy II, tak by spojení PE na jeho výstup neměl být problém. Jiná situace je, pokud zdroj není izolovaný a izolace je řešená až v těch krabičkách.

breta1 · #5 Příspěvek od **breta1** » 28 dub 2016, 15:24

Jestliže je zdroj dodáván jako třída ochrany 1 (L,N,PE) a jako výstup je tam vodivá část konektoru přístupná doteku, musí být konektor spojen s PE.
Ale už jsem se setkal že to tak nebylo...

#6 Příspěvek od **masar** » 28 dub 2016, 15:28

Domnívám se, že propojení PE s výstupem zdroje může ochranu proti nebezpečnému dotykovému napětí jenom zvýšit. A pokud zároveň odstranilo brum, tím lépe.

kominekpetr · #7 Příspěvek od **kominekpetr** » 28 dub 2016, 15:44

Zdroj je plasotvá krabička na které jsou svorkovnice pro přívod L a N a na druhé straně svorka s vývodem + a - DC 14.5 V. Se připojením PE se tam nepočítá. Zdroj je čínský a nejsou na něk žádné informace o tom, zda je výstup galvanicky izolovaný od sítě. Budu ho muset rozdělat a podívat se jak je řešen.

#8 Příspěvek od **masar** » 28 dub 2016, 15:52

To nebude třeba. Kdyby byla DC strana spojena se sítí, propojení s PE by se neobešlo bez efektů. Když chci něco chránit, spojím to s ochranným vodičem. Od toho ten vodič přece je.

PS. Považovat takový výrobek za SELV zařízení by se nemuselo vyplatit. Proto raději PELV nebo FELV.

kominekpetr · #9 Příspěvek od **kominekpetr** » 28 dub 2016, 16:46

Tak jsem ten zdroj otevřel a nafotil. Je to postavené na obvodu TFC718. našel jsem v datasheetu i schema zapojení které +- odpovídá.

Tedy je tam galvanické oddělení. dá se tedy říci, že připojení 1 půolu DC výstupu na PE je 100% ok, v pořádku a v souladu s normou. Toť můj názor. Souhlasíte?

Kvicala_r · #10 Příspěvek od **Kvicala_r** » 28 dub 2016, 17:03

Pokud chceš určit zda je problém zdroj/vedení tak zdroj odpoj a připoj ísto něj aku (třeba 12V gelovku/z auta). Tam nehrozí špatná filtrace a budeš hned vědět, na čem jsi

#11 Příspěvek od **jezevec** » 28 dub 2016, 20:58

Ten kondenzátor je bezpečnostní a je tam z důvodu stability zdroje. Impulzní zdroje nepracují dobře s plovoucím sekundárem. Akorát v tom schémátku je blbě zakreslen, má propojovat kostry.

misocko · #12 Příspěvek od **misocko** » 28 dub 2016, 21:19

neni blbe zakreslen
zapojuje sa medzi nekmitajuci vstup trafa (vecsinou je to samozrejme +, kedze minus sa spina cez nejaky tranzistor / obvod) a minus vystupu (neviem preco, asi preto ze nieje cez diodu ale priamo na vynutie trafa).

kominekpetr · #13 Příspěvek od **kominekpetr** » 29 dub 2016, 09:39

Ondra2:
Při odpojené vnější jednotce i připojení 1k odporu na svorky kabelu od vnější jednotky se to chová stále stejně - brumí to.

Kvicala_r:
Při napájení z baterie (ale i laboratorního zdroje) je to ok - tedy nebrumí.

Jelikož se jedná o nové zařízení a mám ho ve více exemplářích, tak jsem tam žádné úpravy dělat nechtěl. Pro jistotu jsem vyzkoušel nějaké svoje + vaše nápady. Jediné co pomáhá je přizemnění výstupu DC na PE (a nebo použít laboratorní zdroj). Při napájení z baterie nebo laboratorního zdroje vnitřní jednotka nebrumí. Stejně tak když se prstem dotknu praktikcky kdekoli na tišťáku té vnitřní jednotky, brum ustane. Podotýkám že zdroj se ketrým to brumí jsem měřil na osciloskopu a výstup je krásně vyhlazený. Prakticky jsem tam nic nenaměřil, to už mi šum chytala sonda. To proč to brumí mě zajímá spíše teoreticky, jelikož jsem se domníval že brum způsobuje vždy zemní smyčka. Zde je to ale podle mě způsobené tím, že je země "ve vzduchu". Proto mi stále přijde jako jediné a zároveň nejelegantnější řešení přizemnění na PE.

Co mě ale na tomto nejvíce zajímá je, zda je toto řešení (viz schema) naprosto OK a zcela vpořádku dle platných norem. Domnívám se že ano. Potřebuji se v tom ale na 100% utvrdit. Jedna osoba která "všemu nejlépe rozumí" prohlásila, že toto řešení bude zabíjet. Marně se snažím přijít na to, jak by mohlo zabíjet něco co je uzemněné na PE, má to pojistku na fázi, je to jištěné jističem, v plastové krabičce na kterou nikco nebude nikdy chytat (zdroj) a systém napájený zdrojem (inetrkom) jako celek funguje na 14.5V DC...

#14 Příspěvek od **masar** » 29 dub 2016, 10:47

Ta osoba ti měla říci, jakým způsobem bude toto řešení "zabíjet". Pokud ti to neřekla, tak to asi neví.
Ta tvoje otázka je o problematice ochranných opatření označovaných jako SELV, PELV popř. FELV. Jediné opatření, které nedovoluje spojení chráněných částí s ochranným vodičem je opatření (ochrana) typu SELV, ALE taková zařízení pak musí splňovat ty nejvyšší nároky na bezpečnost a spolehlivost jejich oddělení od obvodů jiných, tedy od sítě nn. Pokud tato zařízení tyto požadavky nesplňují (izolační odpory, elektrická pevnost izolace, parametry malého napětí, které nesmí být překročeny ani při poruše zdroje...), nebo máme o jejich parametrech pochybnost (chybí označení symbolem, datasheet výrobce s prohlášením o shodě...), nemůžeme je považovat za zařízení SELV. Proto jsem ti psal, že není třeba zdroj otevírat, protože ikdyž naměříš správné izolační vzdálenosti a odpory atd. nemůžeš zdroj prohlásit za zařízení SELV, pokud to neudělal výrobce. Nejsme to my, kdo prohlašuje tato zařízení za bezpečná.
Osobně bych se bál používat zmíněný zdroj bez dalších ochran, co kdyby se prorazil ten 1nF kondenzátor (bez ohledu na jeho "bezpečnostní" provedení)?
A podle mého názoru, pokud použiji zdroj SELV a jeden jeho výstup spojím s PE, dopustím se pouze degradace této ochrany na stupeň PELV.
Ano, existuje možnost úrazu el. proudem např. v případě, kdy je postižená osoba pod zavlečeným napětím např. z poškozené instalace nebo jiného vadného zařízení, kdy její dotyk s uzemněnou částí bude nebezpečný.

misocko · #15 Příspěvek od **misocko** » 29 dub 2016, 14:50

masar píše: Osobně bych se bál používat zmíněný zdroj bez dalších ochran, co kdyby se prorazil ten 1nF kondenzátor (bez ohledu na jeho "bezpečnostní" provedení)?

ja sa nebojim a to mam doma niekolko nabijaciek na mobil (je tam tak isto spravene a vlastne vo vsetkych spinanych zdrojoch, nabijackach, adapteroch)
a osobne by som ten vystup uzemnil a vyskusal ci to bude OK