Jordning i DIY-förstärkare

[ollenorell]

På hififorum har de en generell tråd om jordning och ledningsdragning i DIY-apparater: tråd!
Jag tror att det som står där är rätt bra, men det är en sak jag har hakat upp mig på!

Självklart ska man ska koppla ihop nätkabelns skyddsjord i förstärkarens chassi.
Det är ju en säkerhetsgrej, det köper jag!

Men sen står det på hififorum att man ska koppla ihop konstruktionens jord med chassit (som sitter ihop med skyddjord)!

Här på faktiskt verkar man dock tycka att det är bättre att koppla kanske 10ohm eller så mellan konstruktionens jord och chassit.
Gärna med en kondensator parallelt så det blir en RC-länk.

Det är bara det att jag inte förstår varför man ska göra på något av de två sätten
Varför koppla ihop nätdelens jord med chassijord på något sätt över huvud taget?

Jag tänker att nättransformatorn galvaniskt isolerar från fas och neutral, alltså är man galvaniskt skiljd från nätet efter trafon.

Alltså saknar förstärkarens nätdel referens till jord, vilket för mig verkar vara bra, och önskvärt
Om alla apparater "flyter" på det viset borde inte jordslingor mellan dem uppstå tänker jag...

Det kan ju till exempel vara bra att koppla sitt oscilloskop på isolationstrafo ibland för att vara säker på att vara skiljd från nätet.
Detta för att förhindra jordslingor.

Samma borde gälla för audio-apparater tänker jag

Men jag har alltså läst på faktiskt att man ska sätta en RC-länk mellan nätdelen och chassit.
Varför då? Upplys mig

[d_anders]

Jag tror faktiskt att Lennart behandlar alla dina frågor i sin tråd (som är det bästa och mest heltäckande jag har läst om jordning).

Motståndet används för att undvika jordloopar internt i förstärkaren.

Genom att koppla förstärkarens jord till chassit så blir den "skärmad" och mindere benägen att plcoka upp störningar.

[Ragnwald]

Att ansluta jord till chassie, är en förutsättning för att lådan ska fungera som skärm.

Ta och kika in i bostadens proppskåp och studera hur skydsjorden är ansluten där. Den sitter ihop med nollan.

Själv kör jag uteslutande utan skyddsjord till min ljudanläggning och har aldrig haft problem av någon sort. Inget brum och inga stötar, än i alla fall.

Vad gäller flytande jord i en apparat, så har den ju inte sin egen referens, i och med att den jordas ihop med anslutna apparater via signalkablaget.

[ollenorell]

Okej så det är för skärmningens skull alltså!

Men det här med flytande jord tycker jag verkar bra.
Köpeapparater brukar ha tvåpolig stickkontakt, iallafall de jag har träffat på.
Är de uppbyggda med trafo på vanligt vis så borde apparatens jord flyta i förhållande till nätet.
Ansluter man ihop två sådana apparater får de såklart lika potential, men de flyter ju fortfarande i förhållande till jord...

Det tycker jag verkar bra Det blir ju omöjligt några jordloopar mellan apparater!

Dessa köpeapparater brukar ha metallchassi som inte är skyddsjordat.
Chassit är ihopkopplat med nätdelens jordpunkt som flyter i förhållande till nätet.
För att få slippa jorda chassit måste apparaten klara viss testning och den ska vara dubbelisolerad.

Skulle transformatorn på något sätt smälta och det blir kontakt mellan primär och sekundär så borde det kunna bli farligt tänker jag...

Därför kan det vara bra att skyddsjorda chasit på sin DIY-apparat tänker jag.
Men eftersom att chassit sitter ihop med nätdelens jord blir förstärkarens jord bunden till jordreferens och inte flytande längre...

Finns det några fall det kan generera jordloopar?

Säg att man har två stereoförstärkare där båda har chassit kopplat till skyddsjord.
De drivs av samma källa, ett flerkanalsförsteg.
Den ena har 10ohm mellan nätdel och chassi, den andra är direktkopplad.

Skulle det generera en jordloop?

Ragnwald, du har alltså inte skyddsjordat dina apparater.
Har de trächassi, eller litar du på att transformatorn är hel och att inte någon sladd från primärsidan lossnar?
Risken borde inte vara så stor...

[Zei]

Verkar lite dumt att tumma på säkerheten..

Här kan man läsa lite mer om vad man kan hitta på..

http://sound.westhost.com/earthing.htm


/JZ

[Michael]

100 ohm, tror jag är mer lämpligt än 10 ohm.

Skyddsjorda hemma byggen tycker jag man verkligen skall göra.

Även om signal jorden flyter så blir det lite koppling. Läcker lite i trafon. Tror det är mindre än i switchade nätdelar. Köpta apparater med switchade nätdelar kan läcka mycket, d.v.s. ha rätt så mycket ström i chassiet som brukar lägga sig kring halva matningsspänningen (115V). Jag har en Pioneer DVD som känns riktigt rejält i kroppen! Om vi nu antar att trafon (eller någon annan komponent) inte läcker något nämnvärt, utan det verkligen flyter fritt. Det tror jag inte är så bra. Det kan då laddas upp till höga spänningar (tusen volt?) och tillslut så laddas det hur.

Earth Chassis Isolation (ECI):
In the ECI system, each individual piece of equipments chassis is connected directly to a good mains earth for safety, the signal earth is then ISOLATED from the chassis and hence mains earth, except at the signal source. A low value resistor, typically 100 ohm and parallel capacitor 22nF called an isolation bridge then joins the mains earth and signal earths local to each piece of equipment. The resistor value is low enough to ensure the chassis potential cannot rise due to electrostatic (capacitive) coupled AC line signals, the capacitor ensures that the chassis and signal earth are effectively joined at RF frequencies thus avoiding RF breakthrough, however the bridge offers a relatively high impedance to 50Hz mains earth loop currents.

[n3mmr]

Att ansluta jord till chassie, är en förutsättning för att lådan ska fungera som skärm.

Ta och kika in i bostadens proppskåp och studera hur skydsjorden är ansluten där. Den sitter ihop med nollan.

Själv kör jag uteslutande utan skyddsjord till min ljudanläggning och har aldrig haft problem av någon sort. Inget brum och inga stötar, än i alla fall.

Vad gäller flytande jord i en apparat, så har den ju inte sin egen referens, i och med att den jordas ihop med anslutna apparater via signalkablaget.

OBS: Man måste ansluta chassiet till SIGNALjord med nåt slags låg impedans för att chassiet skall vara en skärm.

Däremot kan skyddsjorden utelämnas om man bara vill skärma.

[SlaitH]

Med dem korten som jag har utvecklat själv med jordplan som inte är omslutande hela vägen runt opampen, så har jag aldrig haft några som helst problem med jordslingor. Även med flera kort kopplade i serie med signaljord som går igenom varje kort.

Däremot kan jag se det vettiga med en RC länk mellan signal jord och skyddsjord.
Får prova det med mitt kommande bygge.
100Ohm och 22nF får det bli, eller är det bättre med 100nF?

[ollenorell]

Nu har jag läst Rod Elliots artikel som Zei länkade till!
Den var ju kanonbra!

Han skriver att skyddsjord är jätteviktigt för säkerheten! (som vi vet)
Men det har en nackdel:
Ansluter två skyddsjordade apparater till varandra får man en jordslinga:

Tar man bort skyddsjorden har man löst problemet, men det är inte att rekommendera!
Man ska inte behöva välja på antingen säkerhet eller brum!

En "ground-loop breaker" bryter loopen på bilden!
Alltså gör man som ni säger och ansluter ett motstånd parallellt med en konding mellan chassijord (skyddsjord) och nätdelens jordpunkt!
Vill man kan man köra dioder med...

En fråga till bara

Om man ska ansluta ihop flera skyddsjordade apparater, då ska alla ha "ground-loop breaker" va?
Det kan inte uppstå nya jordloopar om alla apparater har samma värden på jordloops-brytaren?

[Michael]

Ja
Nej (med reservation att jag inte riktigt förstår frågan)

Det kan inte uppstå nya loopar beroende på lika komponentvärden. Jordloopen finns fortfarande kvar även om det sitter ett 100 ohms motstånd. Det som åstakoms med motståndet är att eventuell ström i jordloopen väljer att gå (den större delen av den) i skyddjordsledaren istället för lågnivåsladden (då denna sladd sitter i serie med motståndet). Skyddsjordledaren har lägre resistens än 100 ohms motståndet.

PS. I och med denna tråd så har du hittat en anledning till varför jag rekommenderade diff-ingång

//Michael

[ollenorell]

PS. I och med denna tråd så har du hittat en anledning till varför jag rekommenderade diff-ingång

Jo precis, det löser ju problemet... Jag ser din poäng

Men jag bygger även en förstärkare med en Bullit-modul per kanal (spelar på den nu) och den har såklart vanlig SE-ingång med RCA-kabel.
Och i den ska jag sätta 100ohm + konding!

(Alltså bygger jag en bryggkopplad förstärkare med bullit-moduler, och en icke-bryggad)

Jag läste lite om dual mono någonstans.
Såklart blir kanalerna mer oberoende av varandra om de får en egen nätdel, men någon skrev att jordningen blir "bättre".

Hur mycket sanning ligger det i detta tro ni?

Jag ska ju bygga en stereoförstärkare med 4st av Bullits LM3886x3-kort.
Korten bryggkopplas två och två.

Dessa 4 förstärkarmoduler tänkte jag driva med en gemensam nätdel.
Vad skulle tänkas kunna bli mindre bra?

I en 5-kanals hembioförstärkare brukar det ju sitta en nätdel på 5 kanaler vad jag vet, och det funkar ju bra!
Alltså borde jag kunna driva 4 förstärkarmoduler på en nätdel, eller?

[Zei]

Alltså borde jag kunna driva 4 förstärkarmoduler på en nätdel, eller?

Klart du kan

/JZ

[Michael]

Hur mycket sanning ligger det i detta tro ni?

Svårt att sätta värde på en sådan sak. Visst blir det bättre ur jord-loop synvinkel. Sedan beror det om man får jord problem eller inte. Har man inga sådana problem, så har man inte och behöver inte bry sig. Ett trix som har visat sig funka i vissa fall är att lågnivåkablarna in i ett stereo steg (med gemensam jord mellan kanalerna) skall ligga precis bredvid varandra. Så som många gratis sladdar brukar se ut, de två sitter ihop.

//Michael, med dual mono steg och diff-ingång... hängslen och livrem

[bomellberg]

I LYNX:en hade jag problem initialt, eftersom jag kör med ihopkopplade audio-gnd för de båda kanalerna. Jag upptäckte att brummet försvann när jag drog ut HTPC:ns nätsladd; RCA-kablaget bildade en stor jordslinga genom HTPC:n, grenkontakten, receivern.

Nu har jag ett 27R-motstånd på vardera RCA-skärmen mot sin audio-gnd, och de båda sammankopplade audio-gnd har en gemensam 33R||100nF mot chassiet. Inget brum alls längre, faktum är att steget är helt tyst utan insignal.

Mvh,

/Bosse

[ollenorell]

Precis! Man får kanske lite mindre jordbrum med dual mono, men man kan nog även uppnå icke hörbart brum även med en nätdel...

Dual mono blir dyrare... Jag måste sova på saken

[ollenorell]

Nu tror jag att jag fattar det mesta!
Jag har läst LennArts tråd igen, och ritat lite egna skisser på papper över olika situationer jag kan tänkas råka ut för.

Min gainclone är en stereoförstärkare med gemensam nätdel för de båda kanalerna.
Det är uppkopplat såhär i förstärkaren, precis som LennArt har ritat:

Jag ska dock lägga till 100ohm + konding mellan strömförsörjningsjord och skyddsjord för att skapa en ground loop breaker!

Det ser ju bra ut! Inga jordloopar internt i förstärkaren!
Så här långt klarar man sig utmärkt utan diff-ingång

Men kopplar jag ihop två sådana apparater borde det bli en loop i skärmen!

När jag kopplar min squeezebox till min gainclone borde det se ut precis som i figuren, och jag har en jordloop!
Som tur är hörs inte den loopen
Det bli faktiskt knäpptyst när jag har på paus!

Kanske beror det på att RCA-kablaget är av billigaste sort där de båda koaxialerna sitter intill varandra, som Mich skriver!

Dual mono borde bryta denna loop tänker jag!
Men bara om man har kopplat såhär:



De båda nätdelars nollor sitter inte ihop!
Därför blir det heller ingen loop!

Jag ser dock en nackdel:
-Man får inte koppla ihop nätdelarnas nollor till chassi, då blir det ju en loop iallfall!
Därför skärmar chassit inte lika bra!
Det borde dock gå minimera loop-problemet genom att sätta dit 100ohm mellan vardera nätdels nolla och chassi!

LennArt ritar däremot dual mono såhär:

Eftersom att de båda ingångarnas jordar sitter ihop borde det ge en loop i signalkablarnas skärm, precis som ovan!

Med denna koppling borde man inte kunna dra nytta av de jordmässiga fördelar som dual mono ger.
Däremot finns säkert de andra fördelarna av dual mono kvar, såsom kanalseparation osv...

Har jag tänkte rätt eller är jag ute och cyklar?

Om ovanstående stämmer så förstår jag precis varför diff-ingång är ett snyggt sätt att bryta jord-loopen

[bomellberg]

Det är ju just detta jag råkade ut för i min Lynx. Mina 0V till de båda kanaler är sammankopplade i och med att jag kör med endast en trafo och två bryggor. Den är kopplad som en "center-tapped" trafo och tappen är gemensam för de båda kanalerna.

Vid första inkopplingen fick jag ganska starkt brum i högtalarna. Det försvann om jag drog ut den ena rca:n. Aha! Jordloop!

Jag har ingen diff-ingång, utan löste det genom att lägga 27R i serie med vardera rca-skärmen mot 0V:en. Därefter har jag 33R||100nF mot skyddsjorden, så att 0V hamnar på just noll volt.

Ledsen, insåg just att jag upprepat mig. Iallafall, schemat i LennArts dokument som jag gick efter var bild 12.

Om jag har ork någon dag så ska jag ge mig på att få fyra bryggor att fungera. Då får jag ännu bättre separation tror jag, eftersom mina båda kanalers 0V då inte kommer att sitta ihop, trots endast en trafo.

Mvh,

/Bosse

[Michael]

Jag ska dock lägga till 100ohm + konding mellan strömförsörjningsjord och skyddsjord för att skapa en ground loop breaker!

Kondingen borde nog bli två, en vid varje RCA kontakt.

I bild 3 skulle jag sätta R+C till chassie vid båda RCAna.

//Michael

[ollenorell]

Bosse, intressant att brummet försvann när du drog ur ena RCA-kontakten!
Då är alltså loop i signalkablarnas skärm ett verkligt problem!
Bra att det löste sig

Mich, bild 3 i blå penna är min illustration på hur man måste göra får att helt slippa loop i skärmen.
Priset blir ju den försämrade skärmningen i chassit.
Lägger man till R+C till chassie får man ju en loop, även om nästan hela loopen hamnar i motståndet.
Så det är ju rätt bra det med

Känns skönt att äntligen fatta det här
Nu är det utrett ordentligt!

Och jag förstår precis varför diff-ingång är en snygg lösning lösning på dessa problem!

Och det lutar starkt åt diff-ingång på förstärkaren jag ska bygga

[bomellberg]

Jag ska dock lägga till 100ohm + konding mellan strömförsörjningsjord och skyddsjord för att skapa en ground loop breaker!

Kondingen borde nog bli två, en vid varje RCA kontakt.

I bild 3 skulle jag sätta R+C till chassie vid båda RCAna.

//Michael

Varför en konding vid RCA:erna? En seriekonding kan jag förstå, om man är orolig för DC, men för jordslingans skull är det ett motstånd som ska användas. Tanken är ju att föra de båda punkterna till samma potential, utan att det kan gå stora strömmar, vilket resistorn förhindrar.

Så här tycker jag att det bör se ut på LennArts figur 12:



Där de två resistorerna till vänster är till för att förhindra just "ihopkopplingsproblem" med försteget.

Jag anser också att man inte ska ha mer än en avkopplingspunkt mot chassiet, just för att undvika ännu en jordloop. I fallet med din bild 3 blir det ju dock svårt, där hade jag placerat en R||C på vardera nätdels 0V mot chassie.

LennArt dual mono bild är nog inte representativt för hur han själv bygger. Idag verkar de flesta (och även han, senare i texten) förespråka RCA-kontakter som är isolerade från chassiet. Om du tänker bort kopplingen mellan RCA-skärmarna samt jordningen till vänster i hans dual mono-bild så får du din egen, som tillsammans med två ground loop breakers vore så som jag själv hade gjort det.

Differential ingång löser problemen med RCA-looparna, men inte de andra.

Mvh,

/Bosse

[Michael]

De vänstra motstånden tycker jag är lite märkliga. De borde förvärra problemet. Anledningen till att det brummar från jordströmmarna är att det blir ett spänningsfall i lågnivåkabeln. Ett trix för att minska brummet är att arean på kabeln är stor, d.v.s. lägre resistans. Införs ett motstånd så blir resistansen högre i kabeln och således högre spänning på störningen. Som förstärkaren uppfattar som en insignal.

Det ideala är att signal källan och förstärkaren har exakt samma jord.

Kondensator är till för att HF som kommer på kabeln inte skall slinka in i lådan utan stanna utan på.

//Michael

[bomellberg]

De vänstra motstånden tycker jag är lite märkliga. De borde förvärra problemet. Anledningen till att det brummar från jordströmmarna är att det blir ett spänningsfall i lågnivåkabeln. Ett trix för att minska brummet är att arean på kabeln är stor, d.v.s. lägre resistans. Införs ett motstånd så blir resistansen högre i kabeln och således högre spänning på störningen. Som förstärkaren uppfattar som en insignal.

Det ideala är att signal källan och förstärkaren har exakt samma jord.

Kondensator är till för att HF som kommer på kabeln inte skall slinka in i lådan utan stanna utan på.

//Michael

Nej, så är det väl inte? Anledningen att det brummar är att det i jordslingorna induceras ström, orsakad av närliggande magnetiska växelfält, skapade av växelspänningar, företrädelsevis 50Hz. Genom att intruducera motstånden får man ner strömmens storlek.

Observera att jag inte har motstånden placerade exakt som på bilden, utan har en extra tåt från RCA-skärmen till stjärnpunkten. LYNX:en har separerade jordar (3 st) på kretskortet, så varje jord är kopplad med en kabel från stjärnpunkten och alltså även RCA-skärmen (via resistorn) samt output cold. Till förstärkarkortet går insignalen bara genom en skärmad koax från RCA-honan.

Resistorns uppgift är just att möjliggöra att lägga signalkällans och förstärkarens jord på exakt samma potential, men utan brummet som kan uppstå utan resistor.

Hoppas det inte blev för rörigt.

Mvh,

/Bosse

[Michael]

Nej, så är det väl inte? Anledningen att det brummar är att det i jordslingorna induceras ström, orsakad av närliggande magnetiska växelfält, skapade av växelspänningar, företrädelsevis 50Hz. Genom att intruducera motstånden får man ner strömmens storlek.

Du tar upp ett fall av flera. I det fallet så kan det t.ex. hjälpa med att rca kablaget ligger nära varandra, så det inte blir en rund antenn. Hjälper också om man kör med tvinnat kablage, t.ex. inne i förstärkaren. Likaså (eller bättre) är att störkällan (om det är kabel) är tvinnad, t.ex. kablar till/från trafo/brygga/kondingar.

Fallet jag tänkte på... Om man kopplar in apparaterna till 230, men inte förbinder dom med varandra via RCA. Så kan det bli olika spänningar på apparat lådorna, speciellt om det körs utan skyddsjord. När RCAna sitter anslutna så kommer denna spänning vilja jämna ut sig via den kabeln.

Resistorns uppgift är just att möjliggöra att lägga signalkällans och förstärkarens jord på exakt samma potential, men utan brummet som kan uppstå utan resistor.

mmm.. om två punkter skall få samma potential så borde det vara så låg resistans som möjligt mellan de. Detta både i fall om det råder en spänning mellan de eller om det råder en ström mellan de. Vid vilket situation skulle spänningen mellan två punkter bli mindre om resistansen mellan de blir större?

//Michael

[bomellberg]

Ska man utjämna två potentialer så är naturligtvis en kabel bästa sättet, men om det uppstår en jordström så kan du potentialutjämna nästan lika bra även med en resistor. Fördelen är att den lilla (milliampere) strömmen inte får möjlighet att gå i slingan längre. Prova, och mät över motståndet, det handlar om microvolt.

Jag håller med dig om allt du säger, Mich. Min erfarenhet av förstärkarbygge är mycket liten, vilket gjorde att jag av layoutskäl satte RCA-kontakterna långt från varandra och jordbrum uppstod.

Det vore fint med en liten lathund med bra saker att tänka på när man gör sin layout/dimensionering. Jag har förstått i efterhand att min kondensatorbank är på tok för stor tex.

Mvh,

/Bosse

[ollenorell]

Ja jag har för mig att morello skrev att en galet stor kondensatorbank faktiskt kan ge problem!
Vet inte hur dock...