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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verständnisfrage galvanische Trennung einer Schnittstelle


Autor: krik (Gast)
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Hallo Forum,

es gibt in meinem Projekt die Anforderung Schnittstelle RS232 galvanisch 
zu isolieren. Es wird damit begründet, dass aufgrund von Neztgröße 
gefährliche Störungen entstehen, die den Mikrokontroller zerstören 
können.
Bisher dachte ich immer, dass man die galvanische Trennugn von I/O nur 
dann macht, wenn man die großen Masseschleifen vermeiden will.

Nun meine Frage: Hat jemand die Erfahrung gemacht, dass ein 
Mikrokontroller (o.Ä.) in der Schaltung kaputt ging, weil auf dem Bus 
"gefährliche" Störungen vorhanden waren? Ist sowas überhaupt möglich? 
Oder ist die beschriebene Anforderung völliger Unsinn?

Gruß
Kirk

Autor: Olaf (Gast)
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> Mikrokontroller (o.Ä.) in der Schaltung kaputt ging, weil auf dem Bus
> "gefährliche" Störungen vorhanden waren? Ist sowas überhaupt möglich?

Aber selbstverstaendlich gibt es das. Was glaubst du was in der 
Industrie
fuer ein Aufwand  getrieben wird um solche Probleme zu umgehen.

Uberleg dir nur mal was passiert wenn irgendwo ein Blitz in der naehe 
einer Firma einschlaegt.

Und auch privat kennen viele Leute das Problem das sich ihr Modem 
ploetzlich in Schrott verwandelt hat.

Olaf

Autor: krik (Gast)
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Stimmt. Das mit dem Blitz ist ein gutes Beispiel.
ANgenommen ich realisiere die galvanische Trennung mit einem 
Treiberbaustein , der bereits eine galvanische Trennung inne hat. Dann 
geht doch dieser Treiberbaustein kaputt wenn der Blitz einschlägt. Was 
macht es nun für unterschied ob mein µC oder Treiberchip Schrott wird - 
die Schaltung funktioniert dann so oder so nicht.

Autor: Norgan (Gast)
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> Was macht es nun für unterschied ob mein µC oder Treiberchip Schrott wird -
> die Schaltung funktioniert dann so oder so nicht.

Beispiel: Der µC funktioniert weiter, macht seine Arbeit (z.B. eine 
Herz-Lungen-Maschine steuern), nur die Verbindung zum Bedienpult ist 
weg. Gute Sache.

Anders ausgedrückt, es kommt drauf an. Ein paar Dinge sollte man sich 
vorher überlegen wenn man eine Isolierung macht:

- Wer/was ist vor wem/was zu schützen? Mensch, Material, welche 
Ereignisse?

- Was darf draufgehen? Was ist einfacher zu Reparieren?

- Wo ist die Isolierung einfacher?

- Gesetzliche und andere Vorschriften

Zum Beispiel bei einer Isolierung am USB-Bus (ja, ich weiß, das B in USB 
steht auch für Bus) ist es einfacher die Isolierung hinter dem USB-Chip, 
z.B. auf der seriellen oder SPI Verbindung zum µC zu machen, statt 
direkt am USB. Dann geht der USB-Chip allerdings bei Überspannung auf 
dem Bus mit drauf. µC und Bediener bleiben (hoffentlich) ganz.

Wenn es denn µC und Bediener zu schützen gilt. Das Gerät mag ein über 
Computer (PC) steuerbares Hochspannungs-Labornetzteil sein, und die 
Isolierung soll den PC und andere Geräte am USB-Bus schützen, sollte 
jemand auf der Seite des Hochspannungs-Labornetzteil mist bauen. 
Demjenigen ist dann allerdings nicht durch die Isolierung geholfen.

Autor: Martin (Gast)
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> Bisher dachte ich immer, dass man die galvanische Trennugn von I/O nur
> dann macht, wenn man die großen Masseschleifen vermeiden will.

Ich kenne deine Schaltung zwar nicht, aber teilweise wird GND und Erde 
verbunden, und schon hast du deine Masseschleife über die Erde.

Autor: t.b.d. (Gast)
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man macht es u.a. damit geräte "hinter" dem betroffenem nicht in 
mitleidenschaft gezogen werden ;)

Autor: Olaf (Gast)
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> Dann
> geht doch dieser Treiberbaustein kaputt wenn der Blitz einschlägt. Was
> macht es nun für unterschied ob mein µC oder Treiberchip Schrott wird -
> die Schaltung funktioniert dann so oder so nicht.

Das ist leider falsch. Bei einem direkten Blitzeinschlag geht alles
kaputt. Schlaegt er aber weiter weg ein sind die Spannungen zwischen
deinen Erdpotentialen geringer.
Man verbessert also durch galvanische Trennung die Wahrscheinlichkeit
das ein Geraet Ueberspannung ueberlebt.

Es ist ein Unterschied ob du 2x mal im Jahr deine Geraete erneuern 
musst,
oder nur alle 10Jahre.

Das Problem ist nur das ein guter Schutz gegegen soetwas Geld/Aufwand
kostet und dann glaubt man das der Aufwand unoetig sei weil man
ja nichts davon bemerkt solange alles gut geht.

Das ist wie mit dem Backup. Es gibt auch Leute die glauben man braucht
kein Backup zu machen oder gar nur alle paar Monate mal ihre Daten
auf eine andere Platte kopieren anstatt sich was ordentliches zu kaufen.
Das geht meistens gut, ich kenne aber auch jemanden der musste seine
Diplomarbeit zweimal schreiben und letzeres sogar in der halben Zeit. 
:-)

Glaubt einer soetwas hier:

http://www.gossenmetrawatt.com/deutsch/ugruppe/dc-signa.htm

baut man nur aus Spass ein? Es ist ein Unterschied ob man in seinem 
Bastelzimmer loetet oder ein Kraftwerk steuert. Letzeres versteht sogar
ein einfacher Elektriker, spaetetens wenn er um 3.00 Morgens zum 
Notdienst raus muss. :-D

Olaf

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