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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schnittstellen vom PC schützen


Autor: Sebastian R. (sebr)
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Da mir durch ein defektes USB-Gerät am USB-Frontpanel meines Rechners ne 
Leiterbahn durchgekokelt ist (zum Glück hat das Mainboard nix!), kam bei 
mir die Überlegung nach ner Absicherung der PC-Schnittstellen auf. Kann 
ja doch immer mal passieren dass in der Eile was falsch gesteckt wird 
oder einem was elektrisch leitendes auf die Schaltung fällt die gerade 
am PC hängt.
Deshalb werd ich mal ne Platine machen die 1x USB, 1x parallel und 1x 
serielle Schnittstelle vom PC bereitstellt.
Was verwende ich da am besten als Schutz? DC/DC Wandler, Optokoppler, 
Polyswitch, etc. ?
Wie löst ihr das?

Autor: Gast1 (Gast)
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Wie wäre es mit Dioden als Verpolungsschutz ?

Autor: Matthias (Gast)
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Netter Braten ;-)

Für RS232 und USB gibt es sog. "Isolator ICs". Einfache ICs, die (fast) 
alles drin haben, damit man die jeweilige Schnittstelle galvanisch 
trennen kann. (Analog Devices) Das Teil für USB wird bei uns vermutlich 
nächstes
Jahr aus der Produktion purzeln, weil wir hier schon einen PC komplett 
durch einen Verkabelungsfehler zerlegt haben (230V auf USB).

Also wäre die einfachste Lösung für Dich eine Docking-Statstion bzw. 
einen Schnittstellenwandler für USB zu organisieren und den über eine 
solche galv. Trennung zu führen. Diese Teile haben RS232, LPT, etc. 
drauf. Sollte also kein Problem sein. Die Shcnittstellen "einzeln" zu 
sichern würde den Aufwand nur unnötig vergrößern, aber das kannst Du 
dann selber entscheiden :-)

Autor: Sebastian R. (sebr)
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Das mit den Isolator ICs klingt gut. Den, zusammen mit bischen 
Beschaltung und Steckern/Buchsen, auf ne Platine und das wärs dann :)

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Matthias schrieb:
> Für RS232 und USB gibt es sog. "Isolator ICs". Einfache ICs, die (fast)
> alles drin haben, damit man die jeweilige Schnittstelle galvanisch
> trennen kann. (Analog Devices)

Obacht:

http://www.analog.com/en/interface/digital-isolato...

Das kennt nur Low- und Full-Speed (also 1.5 und 12 MBit/sec), aber 
nicht High-Speed (480 MBit/sec).

Autor: Sebastian R. (sebr)
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Rufus t. Firefly schrieb:
> Das kennt nur Low- und Full-Speed (also 1.5 und 12 MBit/sec), aber
>
> nicht High-Speed (480 MBit/sec).

Naja das ist für die Sachen die ich damit mache eher zweitrangig.
Grösseres Problem ist wohl die Beschaffung!
Auch alle anderen ICs von 
http://www.analog.com/en/interface/digital-isolato... 
sind nicht zu bekommen bei reichelt, conrad etc.
Und bei digikey oder RS möcht ich ungern bestellen.

Autor: Matthias (Gast)
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Wenn unser Modul hier mal läuft, werde ich mal abklären, ob wir die für 
einen vernünftigen Preis auch verkaufen könnten......

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Vorsicht, die i-coupler von AD haben ein ESD Problem!! Bei mehr als 
8000V (human body model) gehen sie kaputt! Und weit vorher zeigen sie 
Latch-Up! Ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen sind diese Dinger vollkommen 
unbrauchbar. Ein Bekannter von mir ist damit durch die CE-Messungen 
durchgerasselt...

Kai Klaas

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Hallo,

nachdem mir schon an 2 PCs die USB-Schnittstelen wegen Überlastung 
endgültig kaputtgegangen sind, schliesse ich alles nur noch über einen 
Hub mit eigener Stromversorgung an. Dann ist im Zweifelsfall der Hub 
kaputt und nicht der PC, und teuer ist es auch nicht.

Gruss Reinhard

PS genau genommen darf es natürlich weder eine Überlastung geben noch 
einen dadurch verursachten Defekt. Die Realität sieht anders aus.

Autor: Sebastian R. (sebr)
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Kai Klaas schrieb:
> Vorsicht, die i-coupler von AD haben ein ESD Problem!! Bei mehr als
>
> 8000V (human body model) gehen sie kaputt! Und weit vorher zeigen sie
>
> Latch-Up! Ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen sind diese Dinger vollkommen
>
> unbrauchbar.
Naja dem kann man mit TVS-Dioden begegenen. Ist halt ärgerlich wenn man 
das IC auswählt und nachher feststellt, dass dann doch noch zusätzliche 
Beschaltung notwendig ist.
Aber wie bereits gesagt hab ich bis jetzt noch keine Möglichkeit 
gefunden so ein paar Dinger ausser bei digikey zu bekommen :(


Reinhard Kern schrieb:
> Dann ist im Zweifelsfall der Hub
>
> kaputt und nicht der PC, und teuer ist es auch nicht.
Darauf würde ich mich nicht 100%ig verlassen....

Für RS232 werd ich wohl das hier nachbauen (freundlicherweise in der 
Bedienunganleitung gleich der Schlatplan drin): 
http://www.elv-downloads.de/service/manuals_hw/366...
90 Euro ist wohl doch "etwas" überteuert...


Für USB geht leider nicht so einfach mit Optokopplerbasteleien. ADI hats 
in dem Datenblatt ziemlich passend getroffen mit folgender Aussage

"USB isolation in the D+/D− lines is challenging for several reasons. 
First, access to the output enable signals is normally required to 
control a transceiver. Some level of intelligence must be built into the 
isolator to interpret the data stream and determine when to enable and 
disable its upstream and down-stream output buffers. Second, the signal 
must be faithfully reconstructed on the output side of the coupler while 
retaining precise timing and not passing transient states such as 
invalid SE0 and SE1 states. In addition, the part must meet the low 
power requirements of the suspend mode."

Autor: G. Ast (Gast)
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Matthias schrieb:
> Netter Braten ;-)
>
> Für RS232 und USB gibt es sog. "Isolator ICs". Einfache ICs, die (fast)
> alles drin haben, damit man die jeweilige Schnittstelle galvanisch
> trennen kann. (Analog Devices) Das Teil für USB wird bei uns vermutlich
> nächstes
> Jahr aus der Produktion purzeln, weil wir hier schon einen PC komplett
> durch einen Verkabelungsfehler zerlegt haben (230V auf USB).
>
> Also wäre die einfachste Lösung für Dich eine Docking-Statstion bzw.
> einen Schnittstellenwandler für USB zu organisieren und den über eine
> solche galv. Trennung zu führen. Diese Teile haben RS232, LPT, etc.
> drauf. Sollte also kein Problem sein. Die Shcnittstellen "einzeln" zu
> sichern würde den Aufwand nur unnötig vergrößern, aber das kannst Du
> dann selber entscheiden :-)

Hi,

ich lasse per Software am Rechner direkt I2C über die serielle 
Schnittstelle laufen. Kann ich da auch ohne Probleme so ein 
RS232-Isolator-IC verwenden?

Vielen Dank

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