Zagadnienia wspólnej masy z woltomierzem i amperomierzem
Przepraszam, jeśli ten post jest po raz kolejny kolejnym noobem w elektronice. Mam dyplom inżyniera audio, ale od niedawna pasjonuję się elektroniką i uczę się na bieżąco.
Próbuję zbudować zasilacz stacjonarny ze starego zasilacza ATX, który leżę w pobliżu.
Przetestowałem zasilacz ATX, jak również przeprowadziłem badania i wiem, że istnieje wspólna masa między wszystkimi wyjściami zasilacza.
Niedawno kupiłem 3 woltomierze 100V 50A .
Specyfikacje:
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


Chciałbym mieć 3 komplety słupków wiązań, to będzie moje "obciążenie" 12V, 5V i 3,3V. Każdy obwód będzie miał własny woltomierz amperomierz. Znam problem, ale także powód, dla którego są tak niedrogie , jest to, że bocznik jest podłączony do ujemnej strony obciążenia i wiem, że może to być poważny problem, ponieważ wszystkie wyjścia mają wspólną masę. Po prostu nie jestem pewien, DLACZEGO to problem.
Rozważałem umieszczenie porządnych przekaźników (sterowanych przełącznikiem) w ujemnym miejscu każdego bocznika, aby móc odłączyć mierniki, których nie używam. Ale to z kolei oznaczałoby, że nie mogę jednocześnie używać więcej niż jednego wyjścia.
Myślałem o tych 2 opcjach, ale nie jestem pewien, czy rozwiążą problem, ponieważ liczniki są nadal połączone ze wspólną masą:
- Mogę podłączyć wejście zasilania woltomierza 5 V i 12 V do ich napięcia zasilania DC (pracującego do obciążenia) z zasilacza ATX, ponieważ pobór mocy miernika musi wynosić od 4,5 do 30 V, a 3,3 VI można podłączyć do oddzielna linia zasilająca 5V, którą też biorę z ATX.
- Mogę podłączyć wszystkie liczniki do osobnego napięcia zasilania, które pobieram z ATX. Oznacza to, że każdy miernik ma napięcie zasilania dla swojej mocy (1 x linia 12 V i 2 x linia 5 V) i każdy ma napięcie zasilające docierające do jego obciążenia.
Proszę wybaczcie, nie sporządziłem żadnych schematów, ponieważ nie jestem pewien, czy to w ogóle zadziała.
MOJE PYTANIA SĄ
- Dlaczego wspólna płaszczyzna jest problemem w przypadku liczników? Czy ma to związek ze zwarciem boczników? Nie mam dogłębnego zrozumienia problemu i dlatego nie mogę go rozwiązać.
- Czy pomogłoby to w rozwiązaniu problemu, gdybym zaizolował galwanicznie napięcie zasilania wejściowego każdego licznika?
- Gdybym miał 3 obwody, ale tylko jeden obwód miał licznik, czy miałoby to wpływ na ten licznik, gdyby pozostałe 2 obwody działały w tym samym czasie (z obciążeniem na nich?)
Proszę pomóż. Przepraszam, jeśli mój post nie jest jasny. Jeśli muszę sporządzić jakieś schematy, to potrafię, chociaż będą one szczątkowe.
Odpowiedzi
wewnątrz zasilacza ATX jest tylko jedno uziemienie (wszystkie czarne przewody wychodzące są podłączone do tego samego węzła obwodu)
więc gdy jakiś prąd wypłynie na wyjście 12 V, może wpłynąć z powrotem na dowolne wyjścia oV, jeśli masz trzy z tych małych mierników podłączonych do obwodu testowego, prawdopodobnie wszystkie otrzymają część prądu powrotnego.

zasymuluj ten obwód - schemat utworzony za pomocą CircuitLab
zakładając obciążenie z częściami 5V i 12V dzielącymi tę samą masę
prąd płynie w czerwonej sekcji, co oznacza, że amperomierze 5 V i 12 V otrzymują łączny odczyt, który jest równy całkowitemu prądowi, ale nie dokładnemu odczytowi każdego prądu zasilania.
Dlaczego wspólna płaszczyzna jest problemem w przypadku liczników? Czy ma to związek ze zwarciem boczników? Nie mam dogłębnego zrozumienia problemu i dlatego nie mogę go rozwiązać.
uniemożliwia oddzielenie prądów powrotnych, jeśli obciążenie ma również wspólną masę,
Czy pomogłoby to w rozwiązaniu problemu, gdybym zaizolował galwanicznie napięcie zasilania wejściowego każdego licznika?
Tak, to rozwiązałoby ten problem. Izolatory DC-DC zdolne do kilku amperów są jednak dość drogie
Gdybym miał 3 obwody, ale tylko jeden obwód miał licznik, czy miałoby to wpływ na ten licznik, gdyby pozostałe 2 obwody działały w tym samym czasie (z obciążeniem na nich?)
tak, miernik mierzy prąd powrotny, więc prąd powrotny z innych gałęzi zasilania może przez niego przepłynąć lub wrócić przez ścieżkę bez pomiaru.
Pytanie
Jak podłączyć 3 zestawy tanich woltamperomierzy dla odpowiednich 3 jednostek zasilających 3,3, 5 V i 12 V zasilacza ATX 12, biorąc pod uwagę, że 3 moce ATX mają wspólną masę.
Odpowiedź
Najpierw spójrzmy na schemat połączeń w instrukcji obsługi .



Po drugie, w produkcie znajduje się również film demonstracyjny okablowania , ale uważam, że nie warto go oglądać.
Po trzecie, upewnijmy się, czy uda nam się połączyć wszystkie trzy razem z odpowiednim uziemieniem, bez ryzyka stopienia się lub wysadzenia.
Miernik napięcia i miernik amperów znajdują się w czarnej skrzynce, więc musimy przeczytać schematy elektryczne i wykonać inżynierię wsteczną / obraz, co jest w czarnej skrzynce. Poniższa karta produktu (Ref 5) zawiera najbardziej szczegółowe schematy połączeń.

Teraz pozwól mi zobaczyć, zgodnie z twierdzeniem Thevnina , co wchodzi do czarnego, -ve zacisku zasilacza, musi wyjść na czerwono. + ve zacisk tego samego zasilacza. Innymi słowy, nawet trzy zasilacze mają połączone masy, ilość prądu wychodzącego z dodatniej strony zasilacza musi wrócić z tą samą ilością po drugiej stronie tego samego zasilacza, ... Więc myślę, że tak jest 99,9% OK, że masy 3V3 / 5V0 / 12V 3 ATX mogą być (lub już) połączone razem.
Ostrzeżenie: jestem po prostu przyjaznym hobbystą. Nie ma gwarancji, że nic nie stopi się ani nie wybuchnie.
/ kontynuować, ...
Bibliografia
(1) DIGITAL DUAL 100V 50A woltomierz DPM / CMU z bocznikiem (miernik VA OP)
(2) Arkusz produktów miernika VA - AliExpress
(3) Wideo demonstracyjne dotyczące okablowania miernika VA (nie warte oglądania
(4) Katalog woltów / amperów TaoBao (w języku chińskim)
(5) DC0-100V 1A 10A 50A 100A Podwójny wyświetlacz LED DC (napięcie / prąd) z opcją dostrajania i bardzo szczegółowymi schematami połączeń )
(6) Prawa Kirchhoffa, twierdzenia Thévenina i Nortona - Eugeniy E. Mikhailov, The College of William & Mary