電圧計と電流計との共通点の問題

Aug 15 2020

この投稿がまたしても、エレクトロニクスの別の初心者である場合は、お詫び申し上げます。私はオーディオの工学の学位を持っていますが、電子工学への情熱を新たに見出し、自分自身を教えています。

敷設している古いATX電源からベンチトップ電源を作ろうとしています。

私はATX電源をテストし、調査を行いましたが、電源のすべての出力に共通の根拠があることを知っています。

最近、3 x 100V50A電圧計電流計を購入しました。

仕様：

Wiring voltage: 4.5-30V DC
Note: The maximum input voltage can not exceed 30V, otherwise there is the danger of burning
Working current: ≤20mA
Measuring range: DC 0-100V 0-50A
Minimum resolution (V): 0.1V
Refresh rate: ≥100mS / times
Measure accuracy: 1% (± 1 digit)
Minimum resolution (A): 0.01A
Operating temperature: -15 to 70° c

3セットのバインディングポストが欲しいのですが、これが私の「負荷」、12V、5V、3.3Vになります。各回路には、独自の電圧計電流計があります。私は問題を知っていますが、それらが非常に安価である理由は、シャントが負荷の負側に接続されていることです。すべての出力が共通のグラウンドを持っているため、これが大きな問題になる可能性があることを私は知っています。なぜそれが問題なのかよくわかりません。

使用していないメーターを切断できるように、各シャントのネガティブ内に立派なリレー（トグルスイッチで制御）を配置することを検討しました。しかし、これは、一度に複数の出力を使用できないことを意味します。

私はこれらの2つのオプションについて考えましたが、メーターはまだ共通の地面にリンクされているため、問題が解決するかどうかはわかりません。

メーターの電源入力は4.5〜30Vである必要があり、3.3VIはに接続できるため、5Vおよび12Vの電圧計電流計の電源入力をATX電源からのDC電源電圧（負荷に接続）に接続できます。私もATXから取った別の5V電源ライン。
すべてのメーターをATXから取得した個別の供給電圧に接続できます。つまり、各メーターには電源入力用の供給電圧（1 x12Vラインと2x 5Vライン）があり、各メーターには負荷に流れる供給電圧があります。

許してください、これがうまくいくかどうかわからないので、私は回路図を作成していません。

私の質問は

メーターに関しては、なぜコモングラウンドが問題になるのですか？シャントの短絡と関係がありますか？私は問題を完全に理解していないため、問題を解決できません。
各メーターの電源入力の供給電圧を電気的に絶縁した場合、これは問題の解決に役立ちますか？
3つの回路があり、1つの回路だけにメーターがある場合、他の2つの回路が同時に動作すると（負荷がかかった状態で）、そのメーターは影響を受けますか？

助けてください。投稿が明確でない場合は申し訳ありません。いくつかの回路図を作成する必要がある場合は、基本的ですが、作成できます。

回答

1 Jasen Aug 15 2020 at 19:03

ATX電源の内部には1つのアースしかありません（出てくるすべての黒いワイヤーは同じ回路ノードに接続されています）

したがって、12V出力にいくらかの電流が流れ出ると、任意のoV出力に逆流する可能性があります。これらの小さなメーターを3つテスト回路に接続している場合、おそらくすべてが戻り電流の一部を取得します。

^{この回路をシミュレートする–CircuitLabを使用して作成された回路図}

5Vと12Vの部品が同じアースを共有する負荷を想定

赤いセクションに電流が流れるということは、5Vと12Vの電流計が合計電流に等しい合計読み取り値を取得することを意味しますが、各供給電流の正確な読み取り値ではありません。

メーターに関しては、なぜコモングラウンドが問題になるのですか？シャントの短絡と関係がありますか？私は問題を完全に理解していないため、問題を解決できません。

負荷にも共通のグランドがある場合、リターン電流を分離することは不可能になります。

各メーターの電源入力の供給電圧を電気的に絶縁した場合、これは問題の解決に役立ちますか？

はい、それでこの問題は解決します。数アンペアのDC-DCアイソレータはかなり高価ですが

3つの回路があり、1つの回路だけにメーターがある場合、他の2つの回路が同時に動作すると（負荷がかかった状態で）、そのメーターは影響を受けますか？

はい、そうです、メーターは戻り電流を測定するので、他の供給ブランチからの戻り電流は、それを通過するか、メーターなしのパスを通って戻る可能性があります。

2 tlfong01 Aug 15 2020 at 20:44

質問

3つのATX電源が共通のアースを持っていることを考慮して、ATX 12 PSUの対応する3つの電源ユニット3.3、5V、および12Vに3セットの安価なボルトアンペアメーターを配線する方法。

回答

まず、ユーザーガイドの配線図を見てみましょう。

第二に、製品には配線のデモビデオもありますが、見る価値はありません。

第三に、何かが溶けたり爆発したりするリスクなしに、3つすべてを正しい接地で接続できるかどうかを確認しましょう。

電圧計と電流計はブラックボックスに入っているので、配線図を読んで、ブラックボックスの中身をリバースエンジニアリング/イメージする必要があります。次の製品シート（参照5）には、最も詳細な配線図が含まれています。

テブナンの定理によれば、黒で何が入るかを見てみましょう。PSUの-ve端子は赤で出なければなりません。同じPSUの+ ve端子。つまり、3台のPSUにアースが接続されていても、PSUPSUのプラス側から出る電流の量は、同じPSUの-ve側で同じ量で戻る必要があります...つまり、 99.9％OK、3ATXの3V3 / 5V0 / 12Vのアースを相互に接続できます（またはすでに接続できます）。

警告： 私はただのフレンドリーな愛好家です。何も溶けたり爆発したりしないという保証はありません。

/ 続ける、 ...

参考文献

（1）DPM / CMU DIGITAL DUAL 100V 50A電圧計シャント付き電流計（OPのVAメーター）

（2）VAメーター製品シート-AliExpress

（3）VAメーター配線デモビデオ（見る価値はない）

（4）TaoBao Volt / Ampere Meter Catalog（中国語）

（5）DC0-100V 1A 10A 50A 100A LED DCダブルディスプレイ（電圧/電流）、微調整オプション、および非常に詳細な配線図）

（6）キルヒホッフの法則、テブナンの定理、ノートンの定理-ウィリアム＆メアリー大学のユージニーE.ミハイロフ