ServerNTs(Schaltnetzteil) sind kompakt und sehr leistungsfähig, und daher von Hause aus gut geeignet um einen leistungsfähigen Lader zu versorgen. Leider gibt es dabei aber einige Probleme, besonders wenn man gleichzeitig die USB-Verbindung zwischen Lader und PC oder Laptop nutzen will. Spätestens wenn man mehrer solche ServerNTs in Reihe betreiben will(um höhere NT-Spannungen für den Lader bereitstellen zu können), treten oft Probleme auf. Wie man diese Probleme möglichst elegant löst, darum soll es in diesem Thema gehen.
Schaltnetzteile generell erzeugen neben der nutzbaren Gleichspannung auch eine hochfrequente Wechselspannung(HF-Restspannung) am Ausgang. Wenn man diese Restspannung nicht ableitet oder rausfiltert, stört sie oftmals den USB-Verkehr. Tatsächlich richtig messen lässt sich diese HF nur an einem Oszilloskop. Mit einem Multimeter kann man zwar auch einen Wechselspannungwert ermitteln. Da aber ein normales Multimeter eigendlich nur für 50Hz Wechselspannungen ausgelegt ist, sind die ermittelten Werte völlig ungenau. Mit einem Multimeter und einen dazu in Reihe geschalteten FolienKondensator(z.B. 250V~/0.33µF) kann man aber zumindestens einen Schätzwert ermitteln. Werte von 200V~ sind im lastfreien NT-Betrieb oftmals leicht möglich. Da die HF aber nur sehr geringe Stromstärken erreicht, stören sie beim laden erstmal nicht großartig. Erst wenn andere hochfrquente Signale genutzt werden sollen(z.B. ne USB-Verbindung), fängt die Restspannug an sich störend bemerkbar zu machen.
Eine Möglichkeit das zu verhindern ist, den MinusPol zu erden(MinusPol mit dem sowieso unbedingt nötigem Schuko am Gehäuse verbinden). Dadurch sorgt man dafür, das die NT-Spannung ein Grundpotenzial von 0V bekommt. Das funktioniert aber nur, wenn auch auch der Empfänger des USB-Signals(z.B. PC oder Laptop) auch geerdet ist(ein 0V Grundpotenzial hat). Gerade Laptops sind aber oftmals auch nicht geerdet(potenzialfrei), so das diese Lösung eigendlich nur mit Desktop-PCs zuverlässig funktioniert.
Zweite Möglichkeit ist die NT-SPannung potenzialfrei zu machen, aber gleichzeitig auch die HF-Restspannung am NT-Ausgang raus zu filtern. Mit so einer potenzialfreien und restspannungsfreinen NT-Spannung hat man dann auch keine USB-Probleme mehr, egal ob der Computer geerdet ist oder nicht. Ausserdem macht sich so ein potenzialfreies NT natülich auch sehr gut, wenn man mehrere NTs in Reihe schalten will.
Wie erreicht man nun, das ein ServerNT einen potenzialfreien und restspanungsarmen Ausgang bekommt?
Zuerstmal muß man für Potenzialfreiheit sorgen. Manche ServerNTs sind schon von Hause aus potenzialfrei, wie z.B das etwas unförmige aber relativ leise NT von einem x346-Server(AA23260,74P4411). Nichts desto troz sollte man immer nochmal mit einem OhmMeter nachmessen, ob der Plus- und MinusPol tatsächlich keine Verbindung zum Schuko(Gehäuse) hat. Es gibt halt immer auch mal Reversionen von einem NT, die von der Regel abweichen können. Sollte doch direkter Durchgang zum Gehäuse bestehen, muß man diese Verbindung zwischen Gehäuse und Minus isolieren. Manchmal reicht es schon eine Lötbrücke oder eine Leiterbahn auf zu trennen. In anderen Fällen ist es leichter, einfach isolierende TransitorUnterlegscheiben aus Kunststoff auf die VerbindugsSchraube zwischen Leiterplatte und Gehäusepfosten zu legen. Ein Stück Lexan, Isolierklebeband oder eine Kunststoffschraube sind keine sichere IsolierMöglichkeit, da sie schon bei leichten mechanischen Belastungen ihre Isolationsfähigkeit verlieren können.
Ist man sicher das die Verbindung zwischen Schuko und Minus isoliert ist, kann man sich im nächsten Schritt um die HF kümmern. Normaler Weise wird dazu ein kompliziertes FilterNetzwerk verwendet. Da bei unseren Einsatzgebiet nicht so ein großer Anspruch auf absolute HF-freiheit besteht, reicht aber oft auch schon aus jeweils einen 160V~ Kondensator zwischen Minus und Gehäuse, und zwischen Plus und Gehäuse ein zulöten. Dabei muß man etwas auf die Kapazität achten. Je nach NT kann das etwas unterschiedlich sein. Ich würde einfach mal mit einem 0.22µF Kondensator anfangen zu testen. Ein Lötauge mit auf die VerbindungsSchraube gesteckt, tut da meistens gute Dienste(über die TransistorIsolierScheibe).
Soweit erstmal zum Thema Potenzial- und Restspanungsfreiheit. Für Korrekturen, Fragen oder Anregungen bin ich immer offen.
Beim paralelen oder seriellen Verbinden von NTs gibt es noch ein paar andere Sachen die zu bachten sind. Dazu aber mehr beim nächsten Mal.
Schaltnetzteile generell erzeugen neben der nutzbaren Gleichspannung auch eine hochfrequente Wechselspannung(HF-Restspannung) am Ausgang. Wenn man diese Restspannung nicht ableitet oder rausfiltert, stört sie oftmals den USB-Verkehr. Tatsächlich richtig messen lässt sich diese HF nur an einem Oszilloskop. Mit einem Multimeter kann man zwar auch einen Wechselspannungwert ermitteln. Da aber ein normales Multimeter eigendlich nur für 50Hz Wechselspannungen ausgelegt ist, sind die ermittelten Werte völlig ungenau. Mit einem Multimeter und einen dazu in Reihe geschalteten FolienKondensator(z.B. 250V~/0.33µF) kann man aber zumindestens einen Schätzwert ermitteln. Werte von 200V~ sind im lastfreien NT-Betrieb oftmals leicht möglich. Da die HF aber nur sehr geringe Stromstärken erreicht, stören sie beim laden erstmal nicht großartig. Erst wenn andere hochfrquente Signale genutzt werden sollen(z.B. ne USB-Verbindung), fängt die Restspannug an sich störend bemerkbar zu machen.
Eine Möglichkeit das zu verhindern ist, den MinusPol zu erden(MinusPol mit dem sowieso unbedingt nötigem Schuko am Gehäuse verbinden). Dadurch sorgt man dafür, das die NT-Spannung ein Grundpotenzial von 0V bekommt. Das funktioniert aber nur, wenn auch auch der Empfänger des USB-Signals(z.B. PC oder Laptop) auch geerdet ist(ein 0V Grundpotenzial hat). Gerade Laptops sind aber oftmals auch nicht geerdet(potenzialfrei), so das diese Lösung eigendlich nur mit Desktop-PCs zuverlässig funktioniert.
Zweite Möglichkeit ist die NT-SPannung potenzialfrei zu machen, aber gleichzeitig auch die HF-Restspannung am NT-Ausgang raus zu filtern. Mit so einer potenzialfreien und restspannungsfreinen NT-Spannung hat man dann auch keine USB-Probleme mehr, egal ob der Computer geerdet ist oder nicht. Ausserdem macht sich so ein potenzialfreies NT natülich auch sehr gut, wenn man mehrere NTs in Reihe schalten will.
Wie erreicht man nun, das ein ServerNT einen potenzialfreien und restspanungsarmen Ausgang bekommt?
Zuerstmal muß man für Potenzialfreiheit sorgen. Manche ServerNTs sind schon von Hause aus potenzialfrei, wie z.B das etwas unförmige aber relativ leise NT von einem x346-Server(AA23260,74P4411). Nichts desto troz sollte man immer nochmal mit einem OhmMeter nachmessen, ob der Plus- und MinusPol tatsächlich keine Verbindung zum Schuko(Gehäuse) hat. Es gibt halt immer auch mal Reversionen von einem NT, die von der Regel abweichen können. Sollte doch direkter Durchgang zum Gehäuse bestehen, muß man diese Verbindung zwischen Gehäuse und Minus isolieren. Manchmal reicht es schon eine Lötbrücke oder eine Leiterbahn auf zu trennen. In anderen Fällen ist es leichter, einfach isolierende TransitorUnterlegscheiben aus Kunststoff auf die VerbindugsSchraube zwischen Leiterplatte und Gehäusepfosten zu legen. Ein Stück Lexan, Isolierklebeband oder eine Kunststoffschraube sind keine sichere IsolierMöglichkeit, da sie schon bei leichten mechanischen Belastungen ihre Isolationsfähigkeit verlieren können.
Ist man sicher das die Verbindung zwischen Schuko und Minus isoliert ist, kann man sich im nächsten Schritt um die HF kümmern. Normaler Weise wird dazu ein kompliziertes FilterNetzwerk verwendet. Da bei unseren Einsatzgebiet nicht so ein großer Anspruch auf absolute HF-freiheit besteht, reicht aber oft auch schon aus jeweils einen 160V~ Kondensator zwischen Minus und Gehäuse, und zwischen Plus und Gehäuse ein zulöten. Dabei muß man etwas auf die Kapazität achten. Je nach NT kann das etwas unterschiedlich sein. Ich würde einfach mal mit einem 0.22µF Kondensator anfangen zu testen. Ein Lötauge mit auf die VerbindungsSchraube gesteckt, tut da meistens gute Dienste(über die TransistorIsolierScheibe).
Soweit erstmal zum Thema Potenzial- und Restspanungsfreiheit. Für Korrekturen, Fragen oder Anregungen bin ich immer offen.
Beim paralelen oder seriellen Verbinden von NTs gibt es noch ein paar andere Sachen die zu bachten sind. Dazu aber mehr beim nächsten Mal.