Есть устройство, питаемое от импульсного ИП.
Носит звание " гальванически развязанного".
Заказчик потребовал измерять напряжение сети.
Пара мегомных резисторов (делитель) подключенные напрямую к 220 вольт лишат звание "гальванически развязанного" устройства в целом?
Может пара мегом и не считается вовсе за гальваническую связь?
(А других дешевых способов измерить 220 вольт с точностью до вольта так и не придумал).

Считается.

а вам вообще какое напряжение измерять нужно? и при чем здесь гальваническая развязка?

Я бы не обращал внимания на слова

Два фактора требуют гальванической развязки - безопасность и устойчивость работы.

По безопасности: в каждой стране есть требования по разделению первичной и вторичной цепи и подключением резисторов Вы их скорее всего нарушаете. Стандартная проверка - это проверка на пробой (обычно 1 кВ 1 мин), сопротивление изоляции (и для США и Европы - тип элементов UL, VDE, и проч). Кстати, если Вы сделали прибор, и не проверили КАЖДЫЙ экземпляр на пробой, Вы рискуете своей свободой.

Второе - это влияние на собственно работоспособность. Если прибор автономный, повезло, а если нет, то резко увеличивается риск отказа.

Жаль. Значит заказчик за допонительную функцию еще на пару баксов раскошелится.

Тут вопрос восновонм в безопасности. В многих стандартах нормируется допустимый ток утечки с фазового провода на корпус прибора.
Например в большинстве импульсных БП стоит между первичкой и вторичкой Y конденатор. Обычно 1000 - 3300pF. Так вот его расчитывают таким образом, чтобы 50Hz ток утечки на корпус не превышал 3мА(кажется). Я думаю что если поставить резистор >1MOhm то ток также не превысит этот предел.

Хотя, строго говоря, надо прежде всего определится со стандартом под который подпадает данное устройство, а дальше все будет ясно.

Парой баксов может не обойтись. Гальванической связью считается связь по постоянному току. Вопросы безопасности, хоть и приоритетны, но теоретически вторичны. Поэтому конденсатор достаточной ёмкости чтобы убить человека (в силу пропускаемого тока), строго говоря, гальваническую развязку не нарушает. Парадокс, однако.

Мерять напряжение с гальваноразвязкой в пару баксов легко.
(Другое дело, что жалко и пары).

Насколько я знаю из определения, от входа к выходу не должно быть пути электрическому току. Тогда - гальваноразвязано.
Просто надеялся, что не должно быть не до конца пути. А так, сотню другую микроампер можно...

так поставить трансформатор - он не пару баксов стоит

А что, кроме трансформатора, других решений нет? Например, микроконтроллер на высоковольтной стороне и опто-развязка.

У вас же уже есть трансформатор (силовой в БП). Добавьте к нему пиковый детектор на вторичной стороне и вопрос решен.

так вопрос не решить - магнитодвижущая сила сердечника нагружена - при этом отношение витков перв ко вторичной не равно отношению напряжений

При неизменной нагрузке напряжение на вторичной пропорционально напряжению на первичной, этого более чем достаточно. А то, что оно не равно отношению витков, никого не волнует. Тем более, что отношение витков как таковое скорей всего никому неизвестно.

постоянная нагрузка это что-то из области резисторов
все остальные нагрузки переменные в том числе зависящие от напряжения в сети, которое меняется, и которое надо мерить.

ко всему ещё и бп у них импульсный так что транс придётся отдельный поставить

Это кто так считает?

Как же не нарушает, если ток пропускает? Сопротивление конденсатора переменному току вовсе не бесконечная величина = 1/(2*Pi*F*С). Т.е. конденсатор осуществляет непосредственное соединение двух участков электрической сети переменного тока, поэтому гальваноразвязкой быть не может.

Меряя напряжение на вторичной, без каких-либо специальных ухищрений удастся отслеживать сетевое напряжение с точностью в несколько процентов. При минимальных ухищрениях эту точность можно повысить до долей процента. Для этого можно, например, мерять напряжение в то время, когда основная нагрузка не потребляет ток от вторички. А потребляет она ток только в середине сетевого полупериода (это верно как минимум для маломощных устройств, к которым не относятся требования стандартов о "синусоидальности" потребляемого из сети тока).

Пока не сказано, с какой точностью требуется мерять напряжение, бессмысленны все доводы о том, что тот или иной способ измерения даст "избыточную погрешность". А ваши доводы именно таковы.

Откуда это известно?


Не вижу причин, почему импульсный БП был бы принципиально непригоден для того, чтобы мерять сетевое напряжение на стороне нагрузки. Например, если это флай-бэк, то напряжение на вторичке на прямом ходе пропорционально сетевому. Можно поставить диод с резистивным делителем, всего и делов-то.

Я, например. И не только я.

Формула Ваша верна. А остальное - нет.

всё написано в первом посте

В моём понимании, гальванически разделенные цепи те, в которых передача энергии (сигналов) осуществляется посредством магнитных полей или оптических связей.
Это не касается связи по цепям "земли", они могут быть объединены.
Если есть связь по постоянному или переменному току, то это гальванически связанные цепи.

Разумеется микроконтроллер на высоковольтной стороне. Даже меньше пары баксов.(Правда сборка удорожается - программировать надо).
--

Наверное, по хорошему, для настоящей развязки и конденсатор (который ставят между землей и одним из проводов высокого в импульсниках) тоже ставить нельзя. Но раз ставят - значит - МОЖНО. Вот отсюда и мысль взялась, что может быть и резистор в мегом - ТОЖЕ можно...
--
А вот как мерить сетевой напряжение на вторичке импульсника - не очень понимаю. У меня при входе 100-250 вольт на выходе все равно +8.

Это не совсем так.

Если "рабочий ноль" и "Земля" одно и то же, то при перегорании земляного провода, Ваша Земля может стать фазой.

А что - это?
Хотелось бы ваше определение.
Слово "гальваническое" мне не нравится.

Дык внимаем...
Пока гугл утверждает, что только опто и трансформатор.

Кроме того, существует понятие - предельно допустимый ток утечки. Он равен 3.5 миллиампера. Чисто практически это может означать, что я имею право нарушить гальваническую развязку именно на эту величину (вернее, чтобы нарушение и реальная утечка были в норме суммарно).

С какого счастья?
Цепи разделены. Если не хотите соединять по земле, не соединяйте.

Это Ваше право. Мне тоже многое не нравится. Но гальваническая связь - это именно по постоянному току...

Флай-бэк передает (накопленную в трансформаторе) энергию в нагрузку "на обратном ходе", т.е. когда силовой ключ выключен. А "на прямом ходе" (когда силовой ключ включен), к первичке приложено выпрямленное сетевое напряжение. Соответственно, на прямом ходе на вторичке присутствует напряжение, пропорциональное сетевому.

На показанном рисунке напряжение питания +Vcc вырабатывается на обратном ходе при помощи диода D1. В вашем случае оно равно +8В. А диод D2 возьмет напряжение со вторички на прямом ходе. Делитель R1,R2 уменьшит его до приемлемой величины добавит к +8В, чтобы выходное Vx имело положительную полярность. Если вам не влом обрабатывать Vx отрицательной полярности, то R2 лучше подключить не к Vcc, а к земле.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А я думал, что гальваническая связь это непосредственное соединение.
М. б. я всю жизнь заблуждался.

Чё зря спорить - открыли ГОСТы (или ISO) по безопасности, ЭМС и т.д. - и посмотрели, что почём.
Что такое гальваническая развязка, для чего, как проверяется, какой ток можно "сливать" в пользователя и т.д.
ИМХО, гальваническая развязка обычно измеряется в киловольтах. То есть, если развязка 3кВ, то при проверке тестовым напряжением 3кВ никаких утечек 3мА быть не должно.
Лучше всего почитать методики проверки. Тогда понятно, что считать, а что не считать.

"Гальваническая связь" формально должна быть по постоянному току.

Но если быть настоящим формалистом, то на практике гальваническая связь всегда присутствует - за счет конечной величины сопротивления изоляции. И не суть важно, равно это сопротивление 100 тераомам или всего 1 мегаому (если изолятор паршивый, например, из дерева, и, вдобавок, впитал влагу).

Таким образом, "гальваническая развязка" - это развязка, обеспечиваемая хоть каким-то изолятором, который условно, для данной задачи, считается идеальным. У любой развязки на практике всегда есть и резистивная, и емкостная составляющая. Поэтому любая развязка, имеющая сопротивление и емкость сопоставимые с некой условной "хорошей изоляцией", может считаться "гальванической".

На мой взгляд, таковой смело можно назвать любую развязку, обеспечивающую не менее 100 МОм сопротивления и не более 1000 пФ емкости.

Обычный транс часто имеет довольно большую емкость между первичкой и вторичкой. А маломощные импульсные БП как правило имеют конденсатор (класса Y) емкостью 1000...4700 пФ, включенный между первичкой и вторичкой. Поэтому они вполне так чувствительно "бьют током", если взяться за вторичную цепь, стоя на заземленной поверхности.

айбиэмский источник 2 конденсатора с питания на корпус - так если пилот без заземления -то на корпусе 110 вольт - бьёт хорошо

Проверка (испытание) проводится на переменном токе.
Мы будем рассматривать электрическое или гальваническое разделение цепей?

Как вариант, можно использовать дешевый ПНЧ. Например, такой:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Во время положительной полуволны сетевого он выдаст сколько-то импульсов, причем это кол-во будет более-менее пропорционально сетевому напряжению.

Классная схема. Но мне более менее точность нужна. 1 вольт где-нибудь.

А по поводу пробоя. Это не имеет отношение к гальванической развязке.
И кроме того - ЛЮБОЙ КУСОК дерева будет проводить ток на переменном напряжении. Весь вопрос в токе.

Это уже кое-что. То есть, при 310 В амплитудного нужно порядка 0.3% или лучше? Значит, 8-битный АЦП уже не потянет.

А также сомнительно вот это:

IEC 60050:

galvanic separation
prevention of electric conduction between two electric circuits intended to exchange power and/or signals

NOTE – Galvanic separation can be provided e.g. by an isolating transformer or an opto-coupler.

Attiny13 - 10 бит. 0.5 бакса. Все остальное - столько же.

Точность реальная - на определить 180 вольт плюс минус пару вольт.
Все остальные напряжения в диапазоне - просто для справки (мол, вот так примерно).

На серии простой делитель с этим делом справляется. И 10 битный ацп.

Вот что по этому поводу насочиняли в Википедии.


Но лучше заглянуть как это формулирует стандарт.

ИМХО: правильно поставить измерительный трансформатор.

полностью поддерживаю

Нет, измерительный трансформатор - это, конечно, классическое и безупречное решение, но дороговато... Измерение на высокой стороне при помощи АЦП, встроенного в контроллер, может обойтись дешевле. Вопрос нужно решать в комплексе. Если автору требуется знать величину сетевого напряжения с точностью лучше 1%, то это наводит на мысль об измерении действующего значения. Тогда измеренная величина будет действительно наиболее информативной. Без учёта коэффициента формы мерять амплитудное (или средневыпрямленное) с высокой точностью смысла мало. Если, конечно, нет строгой уверенности в отсутствии искажений.

Проблема имеет следующее решение:
1/4 LM324+2 PC817 + 1 резистор -> 10 руб.
См. У. Титце, К. Шенк Полупроводниковая схемотехника, раздел 25.2.2 Измеритель тока при высоком потенциале.

Вроде как тут очень одинаковые оптопары нужны.
Кроме того, аналоговые оптопары стоят под бакс. А сдвоенных с одинаковыми характеристиками я и не встречал (хотя у меня и возможности такой пока не было, встретить).
А схема очень хорошая. Осталось выяснить про оптопары.

Остались записи после изучения этого вопроса:
Приборы для разделения аналогового сигнала
1) ISO124U
2) HCNR201-300

А к чему это здесь?
Вы, может, не обратили внимания, но речь идёт совершенно о другом.

Про развязку.
Одна очень знаменитая контора SiLabs использует в микросхемах сопряжения с телефонной линией два разделительных конденсатора 33 пикофарады.
Там чипсет из двух микросхем.
И они связаны между собой только двумя конденсаторами. По ним передается закодированный аналоговый сигнал и также получается питание (преобразовывают 1 Мгц несущей сигнала в энергию).

Так вот. Это у них ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ РАЗВЯЗКА (по даташиту). В свое время я спрашивал мужика из Силабс о возможности применения 100 пикофарадных конденсаторов. На что он ответил, что работать будет, но требований по безопасности выполнятся не буде (мол у них эти чипсеты стоят на кардиологических модемах, которые прям на человека лепят и по телефону с кардиоцентром соединяются).

Токо сейчас вспомнил. Чипсет si3050.

Все-таки конденсаторы являются развязкой, если токи маленькие. Выходит так.

---
А про схему с оптопарой. Наверное, это лучшее решение, если придумать процесс калибровки во время изготовления.
Например, подстроечный резистор около операционника. Надо будет подумать.

2 DpInRock - если токи маленькие - то зачем вам тогда вообсче развязываться ?
Да и кондёр - хреновая развязка - по переменке по нему много чего протечь может.

Как по мне - где аналог - нужно ставить трасформеры, а где цифры - опто - тогда всё будет нормально
Интересно выслушать есчё мнение по этому вопросу ...
Может есть где граничные случаи с хитрыми моментами ?

Как я уже упоминал, если сопротивление развязки больше, чем 100 МОм, то ни одна собака никогда не придерется, что развязка не гальваническая. Если мы резистор 440 МОм подключим к сети 220 В, то через него будет течь ток 0.5 мкА. Для задачи измерения, этого вполне достаточно. Дальше все просто, берем ОУ с малыми вх. токами (скажем, КМОП) и делаем на нем согласующее устройство, приводящее сетевое к виду, удобному для АЦП:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Все резисторы должны быть попарно согласованными, особенно R5 и R6. Именно с их помощью этот усилитель (вернее, "ослабитель", т.е. аттенюатор, с коэфф. усиления 0.47/220) становится способным работать при больших синфазных напряжениях (порядка 1 кВ).

Почему особенно R5 и R6? И как бы Вы оценили точность и стабильность работы такого "ослабителя"?

страшно подумать что это за резистор такой

рукой взял и можно смело выбрасывать.
его при пайке надо держать пинцетом , который неделю держать в чистом спирте и не дышать - интересно как можно такие вещи ещё и сделать одинаковые

как то видел несколько резисторов по гигаому в ионизаторе воздуха - была такая мода в семидесятых.
через них с умножителя на проволоку шло которая в комнате висела
транса там небыло. так то место где они стояли было какойто гадостью залито

я подозреваю что такие резисторы получаются когда на заводе забывают напылить резистивный слой