Groundloops - Ein ernstes Thema

Wowbagger

Erfahrener Benutzer
#64
Irgendwie bin ich mit dem Thema "Groundloop" noch nicht ganz im Reinen. :)

Ich bin gerade dabei einen neuen Flieger zu verkabeln und darin ist auch ein APM.
Jetzt gehen vom Empfänger mehrere Servokabel zum APM. Sowohl auf Empfänger- als auch APM-Seite sind die Masseanschlüße der Steckerleisten durchkontaktiert. D.h. durch die mehreren Kabel habe ich nun mehrere Groundloops.

Das soll ja nicht sein, weil gefährlich, habe ich so verstanden. Warum macht man das dann so?

Auch bei einem uralten V-Mischer, den man extern an den Empfänger steckte (robbe romix), hat man auch so einen Groundloop.

Woran erkenne ich gefährliche und ungefährliche Groundloops?
 

Thint1

Erfahrener Benutzer
#65
Hi Wowbagger,

das was du beschreibst ist eine parallelschaltung von leitern, kein groundloop weil du mehrere leitungen mit gleichem potential von A nach B führst. das ist unkritisch. ein verdrillen dieser leitungen ist ratsam.

ein groundloop entsteht wenn die spannungsversorgung über mehrere verbraucher geführt wird UND der letzte verbraucher zugleich an die spannungsversorgung angeschlossen wird (A - B - C - D - A) oder an einen verbraucher der in dieser kette davor liegt (A - B - C - D - B) oder sich 2 Versorgungskreise "treffen" (A - B - C; A - D - C).

solange du eine spannungsversorgung aufbaust die seriell (A - B - C - D) , sternförmig ( A - B; A - C; A - D) oder ein mix (A - B - C; A - D oder A - B - D; B - C oder .....) hast du keinen groundloop.

ein typischer groundloop ist: akku - bec - empfänger - osd UND akku - cam - osd ... in diesem fall musst du die minusleitung zwischen osd und cam unterbrechen.

cu Thomas

p.s.: eine einfache skizze ( alle komponenten als kästchen und die verbindungen untereinander) erleichtert das finden eines loops. jedesmal wenn 2 minusleitungen zu einem kästchen gehen muss man kontrollieren ;)
 
Zuletzt bearbeitet:

Wowbagger

Erfahrener Benutzer
#67
Danke.
Irgendwie bin ich nicht der Elektriker, fürchte ich. Ich habe schon verstanden, was Du mit den Kästchen meinst und wie ich derartige Groundloops erkenne und behebe.

Nur wirklich verstehen, wo das eigentliche Problem ist, scheine ich nicht. :(
OK, muss auch nicht sein, hauptsache ich weiß, worauf ich achten muss. :)

Aber vielleicht nochmal eine Verständnisfrage mit angehängter Zeichnung:
Groundloop.jpg

Die Linien im Bild sollen jeweils + und - Leitung sein. Ich wollte die jetzt nicht doppelt malen, damit es nicht zu unübersichtlich wird. Die Kästen A,B und C sind drei verschiedene Geräte.

Fall 1:
Gerät A über mehrere Kabel mit B verbunden, wie APM mit Empfänger: kein Groundloop.

Fall 2:
Gerät A mit B, A mit C und C mit B verbunden: Groundloop (und "+"Loop, ist der auch gefährlich?)

Fall 3:
Gerät A mehrfach mit B verbunden, an einem (oder mehreren Kabeln) ist Abzweig zu C: Groundloop oder nicht?

Fall4 lasse ich erstmal offen (vor allem, was das soll :) ). Hängt von Antwort auf Fall 3 ab.
 

Thint1

Erfahrener Benutzer
#68
Hi,

also, zu fall 2: das ist ein groundloop.
fall 3: : kein groundloop, weil C an einem "ast" hängt und keine weitere verbindung hat. est ist unerheblich, ob die verbindung zu C auf A, B oder in der mitte angeschlossen ist.
fall 4: ???

loops sind allgemein störend, weil sie "antennen" für störsignale bilden, du hast dann z.b streifen im bild oder eine schlechte reichweite obwohl du dasselbe equipment wie dein kumpel benutzt ;)
groundloops sind in einer 2. hinsicht tückisch. und zwar wenn es um die stromrückführung geht. nach dem ohm´schen gesetz fliesst immer über denjenigen leiter mit dem geringeren widerstand der grössere strom. wenn nun z.b. die signalleitung vom video niederohmiger als die reglerleitung ist (z.b. wegen eines kaputten steckers) laufen deine motorströme über die videocam ... aber bestimmt nur ganz kurz :(

cu Thomas
 

73bm73

Erfahrener Benutzer
#69
Ich bin ja kein Elektroniker, aber wenn jede Linie + UND - darstellt, haben wir dann nicht in allen 4 Fällen einen Groundloop?
 

Thint1

Erfahrener Benutzer
#70
Hi Berndi,
nöö - wie ich schon weiter oben geschrieben habe sind verbindungen zwischen 2 verbrauchern eine parallelschaltung von leitern (z.b. zur querschnitterhöhung) und kein groundloop.
bei dir sind das die verbindungen zwischen empfänger und osd ... verdrillen hilft da gegen einkoppelungen von störsignalen.

bei den skizzen ist das fall 1 und teilweise fall 3

cu Tommy
 

Wowbagger

Erfahrener Benutzer
#72
Aha, langsam wird es klarer, vor allem mir dem Problem, dass evtl. über eine dünne Leitung zu hoher Strom fließt.
Im Endeffekt gilt das Thema "Groundloops" dann aber auch für die Plus-Leitung und nicht nur für Minus, oder?

Nun zu Fall 4, denn ich schon mal vorsorglich hingemalt habe. Die Frage dazu ergibt sich erst aus der Aussage "Fall 2=Groundloop" und "Fall 3=kein Groundloop".

Im Prinzip soll das krumm gemalte Gehäuse einfach nur darstellen, dass ich durch ein anderes Gehäusedesign zwischen Fall 3 und Fall 2 wechseln kann, ohne elektrisch einen Unterschied zu machen. Da ist dann der Knackpunkt, an dem ich noch Verständnisprobleme habe.
Mal deutlicher erläutert:
Ausgehend von Fall 2 "Groundloop". Innerhalb des Gehäuses von Gerät C sind normalerweise die beiden Anschlüße direkt durchkontaktiert. D.h. wenn man auch das Innenleben von C etwas einzeichnet, hat man Fall 4: Die Verbindung von A geht durch das Gehäuse von C über dessen Platine durch zu Gerät B. Zusätzlich ist innerhalb des Gehäuses C eine Abzweigung zur eigentlichen Elektronik von C. Elektrisch sehe ich dann keinen Unterschied zu Fall 3 "kein Groundloop". Nur eben eine anderer Bereich des Gehäuses.
Ausgehend von Fall 3 "kein Groundloop": Bastel ich um das Gerät C und die Abzweigung ein Gehäuse, komme ich zu Fall 2 "Groundloop".

An der Stelle ist mir klar, dass das Stück über die Platine evtl. weniger Strom verträgt als das Kabel und dann eine Schwachstelle darstellt. Könnte aber anders herum sein, d.h. der Weg über die Platine verträgt mehr Strom und entsprechend wäre das egal.

Ich weiß, ich kann doofe Fragen stellen. :)
Geht mir nur ums Verständnis. Wenn ich die Gründe für etwas durchschaut habe, ist es meist leichter.
 

Thint1

Erfahrener Benutzer
#73
Hi,

es gibt keine doofen fragen, nur doofe antworten ;)

zu deinem 4. fall: ich habe den text verdammt oft gelesen bis ich erahnen konnte wo dein verständnisproblem ist ...

theorie: gehäuseerdungen sind immer von einem massepunkt auf der printplatte zum gehäuse und nur einmal (sternförmige erdung) um emv-einflüsse gering zu halten. mehrfache gehäuserdungen werden nur z.b. bei voneinander isolierten gehäuseteile gemacht. in der schwachstromtechnik wird meist das gehäuse gar nicht geerdet, weil die normen es nicht vorschreiben und jede erdung in der fertigung geld kostet.
unser fpv und modellbaugerödel hat keine geeerdeten gehäuse (zumindest kenne ich keinen fpv-spezifischen bauteil mit einer "echten" erdung. selbst das alu-guss gehäuse von meinem rc305 ist nur "zufällig" geerdet, weil die masseleitung der printplatte am alu ankommt.

das bedeutet in deinem fall: minus am gehäuse anschliessen ist nicht so schlau, weil wie oben beschrieben hast du dann keine definierte verbindung mehr. machst du das aber trotzdem kannst du den minus am gehäuse an mehreren orten anschliessen, es ist immer dasselbe potential. ob du eine masseschleife damit aufbaust musst du individuell überprüfen.

cu Thomas
 

Wowbagger

Erfahrener Benutzer
#74
Ist manchmal schwer so etwas zu erklären. Daher hast Du mich bei Fall 4 falsch verstanden. Die Gehäuse, die üblicherweise im Modellbau verwendet werden, sind ja aus Kunststoff und können daher nicht geerdet sein. das meinte ich daher auch nicht.

Ich versuche es noch einmal anders.
Ausgehend von Fall 2 (Groundloop):
Schaut man in das Gehäuse von Gerät C, dann sind die beiden Anschlüsse (zu A und zu B) direkt nebeneinander und über die Platine miteinander verbunden. Der eigentliche elektrische Teil von C nimmt dort ebenfalls sein Minus"kabel" über die Platine ab.
Und da sehe ich dann elektrisch keinen wesentlichen Unterschied zu Fall 3 (kein Groundloop). Bei Fall 2 ist der Verknüpfungspunkt innerhalb des Kunststoffgehäuses von C, bei Fall 3 außerhalb dieses Kunststoffgehäuses. Ich sehe da elektrisch keinen Unterschied, vorausgesetzt die Leitung über die Platine ist mind. so stark wie das Kabel.

D.h. wenn ich Fall 3 nehme (kein Groundloop) und ich mache um das Gerät C und die Verknüpfungsstelle herum ein Gehäuse und nenne das Konglomerat dann Gerät D, dann habe ich plötzlich Fall 2 (Groundloop), obwohl elektrisch kein Unterschied besteht.

War es diesmal klarer?
Logischerweise ist es elektrisch völlig egal, wo ein Kunststoffgehäuse ist oder keins ist. Deshalb verstehe ich eben nicht, warum Fall 2 auf jeden Fall ein Groundloop ist und Fall 3 auf jeden Fall keiner. Ich sehe da unter bestimmten Bedingungen elektrisch keinen Unterschied, nur eine unterschiedliche Definition der Gehäusegröße, die elektrisch aber keinen Unterschied macht.
 

Thint1

Erfahrener Benutzer
#75
Hi,

so, jetzt habe ich verrstanden wo dein "problem" ist :)
du siehst die komponenten als "geräte" ... bei meiner beschreibung eine seite zuvor habe ich die komponnenten als elektrische "geräte" gemeint.
bei der betrachtung ob nun ein groundloop vorliegt oder nicht werden immer diese elektrischen "geräte" und deren verbindungen zueinander betrachtet. dabei ist es egal wie die architektur rundherum aussieht (also dein gehäuse um die platine und den verbindungspunkt).
.... kein groundloop!


cu Thomas
 

Wowbagger

Erfahrener Benutzer
#76
OK, natürlich geht es um die Geräte und nicht um Kunststoffgehäuse. Darauf wollte ich auch hinaus.
Nur: Wie ist nun ein "Gerät" definiert? Ob der Kontaktpunkt auf einer eigenen Lötstelle oder getrennten Platine liegt oder auf der Platine eines Gerätes direkt, sollte elektrisch keinen Unterschied machen.

Wie sieht es jetzt eigentlich mit der Plus-Leitung aus? Gibt es analog zu bösen Groundloops auch böse Plusloops? Müsste eigentlich, oder?
 

Thint1

Erfahrener Benutzer
#77
Hi,

....das ist ein gute frage, die definition eines gerätes. ich würde mal in unserem fall so definieren "gerät ist eine oder mehrere baugruppen mit einer spezifischen funktion, welche über drähtige verbindungen angeschlossen wird".
mit dieser definition ist auch dein fall (anschlusspunkt auf einer anschlussplatine und nicht am "hauptprint") ebenfalls geklärt. der anschlusspunkt gehört zum "gerät".

plusloops: ja die gibt es auch ;) allerdings ist die gefahr den plus "abzufackeln" geringer immer nur über die versorgungsleitungen "gebaut" werden kann. weil der loop, der im fehlerfall den strom übertragen könnte nie über die platinen der "geräte" geführt wird.
im sinne der emv (elektromagnetische verträglichkeit) ist der plusloop genauso eine gute antenne für störungen wie ein groundloop.

lange rede kurze zusammenfassung : solange man sternförmige verdrahtungen ausführt kann nix passieren :)

cu Thomas
 

Wowbagger

Erfahrener Benutzer
#78
OK, ich bleibe bei sternförmigen Verdrahtungen für Plus und Minus. :)

Obwohl ich den elektrischen Unterschied, ob der Verknüpfungspunkt direkt am Draht oder auf der Hauptplatine ist, nicht verstehe. Vorausgesetzt Platine und Kabel vertragen den Strom.
 

Thint1

Erfahrener Benutzer
#79
hi,

es gibt keinen "elektrischen" unterschied, ob der verknüpfungspung direkt am draht (i-wo in der leitung) oder auf einer platine ist. beides ist eine sternförmige verdrahtung ...

cu Thomas
 
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