Fuente de alimentación flotante: ¿diferencia de voltaje fija pero voltajes separados no?

Tengo una fuente de alimentación +/- y GND. El GND debe fijarse a tierra, y pedirle al suministro 5V da Δ v = v + − v − = 5 V .

Si uso un voltímetro contra los terminales positivo y de tierra, obtengo v + − v GRAMO norte D = 0 V . No hay problema, el suministro está flotando. Si también compruebo la diferencia entre los terminales de tierra y negativo, obtengo v − − v GRAMO norte D = 0 V .

Eso es confuso, porque Δ v = v + − v − = ( v + − v GRAMO norte D ) − ( v − − v GRAMO norte D ) = 0 V ≠ 5 V . Entonces, los terminales + y - del suministro están constantemente flotando y no fijos, pero ¿su diferencia es fija? De lo contrario, si alguno de los terminales fue reparado, debería ver una diferencia entre eso y GND.

Además, ¿hay algún beneficio (por ejemplo, protección contra la corriente de fuga) para acortar el terminal GND y - y obtener mi voltaje de las conexiones + y GND en lugar de +/-? Me preocupa dañar mi dispositivo.

Respuestas (3)

Si su suministro es realmente una salida flotante, el acto de conectar el medidor conectará a tierra ese terminal a través de la (alta) resistencia interna del medidor.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Figura 1. (a) Su primera prueba. (b) Su segunda prueba. (c) La prueba que no hiciste.

Si prueba un segundo medidor simultáneamente con el primero, o una resistencia con la misma impedancia que la entrada de su medidor (10 MΩ es típico para DMM), debería acercarse a las lecturas de la Figura 1c.

Eso es confuso, porque Δ v = v + − v − = ( v + − v GRAMO norte D ) − ( v − − v GRAMO norte D ) = 0 V ≠ 5 V .

La falacia con tus matemáticas es que las dos condiciones v + − v GRAMO norte D y v − − v GRAMO norte D no se midieron simultáneamente. El acto de medir uno alteraba al otro y viceversa. Si mide ambos simultáneamente, las matemáticas funcionarán. En la Figura 1c esto sería Δ v = ( v + − v GRAMO norte D ) − ( v − − v GRAMO norte D ) = 2.5 − ( − 2.5 ) = 5 V .

Entonces, los terminales + y - del suministro están constantemente flotando y no fijos, pero ¿su diferencia es fija?

Correcto.

Además, ¿hay algún beneficio (por ejemplo, protección contra la corriente de fuga) para acortar el terminal GND y - y obtener mi voltaje de las conexiones + y GND en lugar de +/-? Me preocupa dañar mi dispositivo.

No, pero no es recomendable. El cable de retorno debe ir a la terminal V, ya que ahí es donde finalmente debe regresar. El problema surge no por una razón eléctrica real, sino porque puede causar confusión cuando usted u otra persona tiene que mantenerlo más tarde. Además, debe considerar lo que sucederá si el enlace V- a GND se desconecta.

Intente usar dos medidores idénticos simultáneamente. Entonces debería ver aproximadamente 2,5 voltios en cada medidor si ambas salidas tienen una impedancia decente para el balance de tierra.

Además, ¿hay algún beneficio (por ejemplo, protección contra la corriente de fuga) para acortar el terminal GND y - y obtener mi voltaje de las conexiones + y GND en lugar de +/-? Me preocupa dañar mi dispositivo

Ninguno que yo pueda ver. Muchos circuitos utilizan y necesitan fuentes de alimentación bipolares, como los circuitos de análisis de instrumentos. Los termopares tienden a conectarse a tierra en muchas circunstancias, por lo que un suministro positivo y negativo con respecto a la tierra es imprescindible para muchos amplificadores de termopar.

Cuando mide el voltaje entre cualquiera de los terminales de su fuente de alimentación flotante (significa "no conectado a tierra"), el medidor realmente dice "No puedo medir un voltaje porque no hay un circuito completo" en lugar de "Cero voltios". ".

Desafortunadamente, el medidor no tiene otra forma de decir "sin conexión" que no sea mostrar cero voltios.

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