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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik usb Galvanische Trennung


Autor: dose (Gast)
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Hat jemand eine Idee wie man USB galvanisch trennen kann?

Ich will ein Gerät bauen mit einer Option für spätere Erweiterungen.
Leider ist am Hauptgerät eine Messschaltung, die nicht durch die
externen Geräte beeinflusst werden darf. Somit brauche ich eine
Trennung.
Natürlich weiss ich das beim USB die 5V anliegen. Diese 5V kann ich
durch einen DC/DC Konverter erzeugen.  Es geht mehr um die Trennung von
der D+ und der D- Leitung. Diese Leitungen sind auch bi-direktinal.

Ideen und Anregungen bitte posten.


Dose

Autor: Jens D. (Gast)
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geeigneter optokoppler??
andere morglichkeit ist dann nur noch eine art übertrager (siehe
netzwerkkarten) gross andere moeglichkeiten wirst du keine haben
Gruss

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Die galvanische Trennung sollte im Gerät zwischen dem
USB-Interface-Baustein und der restlichen Elektronik erfolgen; eine
galvanische Trennung des USB-Signales selbst dürfte annähernd unmöglich
sein (bidirektionales differentielles Signal ohne
Sender/Empfänger-Erkennung).

Wenn als USB-Interface-Baustein beispielsweise ein FT232 verwendet
wird, so ist eine galvanische Trennung mittels Optokopplern auf der
seriellen Schnittstellenseite recht leicht zu realisieren, zumal man
mit TTL-Pegeln arbeiten kann und auf V24-Pegelwandler verzichten kann.

Der FT232 sollte als "bus-powered device" betrieben werden, so ist
noch nicht einmal eine galvanisch getrennte Versorgungsspannungsquelle
erforderlich; die einzigen Signale, die "durchgereicht" werden
müssen, sind die benötigten Signale der seriellen Schnittstelle (zwei,
wenn auf Hardwarehandshake verzichtet wird, ein paar mehr, wenn
Hardwarehandshake erforderlich ist).

Autor: dose (Gast)
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Ich wollte ein Mikrokontroller Board mit USB benutzen. Dort komme ich
nicht an den Interface Baustein heran.

>Rufus
Der Gedankengang mit dem FT232 ist nicht möglich. Das Gerät ist das
Host-device. Es soll z.B. ein handelsüblicher Drucker anschließbar
sein.


Dose

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Dann wirst Du sehen müssen, wie Du den Host-Controller galvanisch von
dem kritischen Schaltungsteil getrennt bekommst.

Eine - wenn auch recht aufwendige - Möglichkeit, das USB-Signal selbst
galvanisch zu trennen, bestünde in der Verwendung einer "USB Fiber
Optic Extension" (http://www.ramelectronics.net/html/usb_fiber.html).

Ist das Thema "Ansteuerung handelsüblicher Drucker" mit einem
nicht-PC ausreichend geklärt? Abgesehen von der reinen Datenübertragung
ist ja noch das Thema Druckersteuersprache zu berücksichtigen, was
bekanntlich von "handelsüblichem Drucker" zu "handelsüblichem
Drucker" sehr unterschiedlich ausfallen kann.

Autor: dose (Gast)
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>Ist das Thema "Ansteuerung handelsüblicher Drucker" mit einem
>nicht-PC ausreichend geklärt? Abgesehen von der reinen
Datenübertragung
>ist ja noch das Thema Druckersteuersprache zu berücksichtigen, was
>bekanntlich von "handelsüblichem Drucker" zu "handelsüblichem
>Drucker" sehr unterschiedlich ausfallen kann.


Ich wollte Linux nehmen und dafür gibt es für verschiedene Drucker die
Treiber.

So zur Info das LAN-Netzwerk ist galvanisch getrennt. Das ist genial
gelöst. Ich habe auch schon LAN-Wandler mit 4kV Isolationsspannung
gefunden.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Die galvanische Trennung einer Netzwerkverbindung ist a) sowieso
implizit vorgesehen (dazu dient der Übertrager) und b) technisch leicht
realisierbar, weil es eindeutig voneinander getrennte Sende- und
Empfangsdatenleitungen gibt.
Die gibt es bei USB nicht, und daher wird die ganze Angelegenheit
deutlich komplizierter.

Es gibt USB-Host-Controller, die via SPI an einen Rechner/Controller
angeschlossen werden; SPI dürfte recht einfach mit Optokopplern zu
isolieren sein. Ob allerdings so ein Host-Controller in Dein (wohl
etwas größeres) Konzept passt, das sei dahingestellt.
http://www.ghielectronics.com/USBwiz.htm

Immerhin müsstest Du Dich nicht mehr mit einem USB Host Stack
herumschlagen, da der vom "usbwiz" quasi "in Hardware" erledigt
wird.

Die linux-eigene Druckertreiberunterstützung ist ja von der letztlich
verwendeten Schnittstelle unabhängig.

Viel Erfolg!

Autor: Olaf (Gast)
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Hm...an welchen Optokoppler habt ihr denn gedacht um ein USB 2.0
Interface potentialfrei zu bekommen? <floet>

Olaf

Autor: Jens (Gast)
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Welche Datenrate willst du benuzen?

Autor: dose (Gast)
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Es sollte schon konform zu der Datenrate von USB sein. Es würde schon
USB 1.1 reichen.
Ich habe schnelle Koppler bei Analog gefunden ADuM2400 Familie. Die
sollten von der Datenrate her ausreichen. Der Bus ist bidirektional und
der Koppler ist Unidirektional.

Autor: Ppp Mmm (sanic)
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Da ich demnächst auch in Richtung USB-Projekt schaue möchte ich doch
nochmal die Frage aufgreifen:
Gibt es bezahlbare Lösungen für eine galvanische Trennung für USB 2.0
Geschwindigkeiten ?

Grüße

Autor: Ib hansen (Gast)
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ELV.DE Optisch getrenntes USB-Modul UO 100

Autor: Ppp Mmm (sanic)
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Das Modul wandelt USB in RS232 um.
Wie schnell dürfte das Modul denn dann noch sein ?

Grüße

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