mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik FTDI (PC) und UART (µC): Strom über GND verhindern


Autor: ll_ll (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich habe eine Schaltung die zum Testen per USB über einen FTDI232 an den 
PC angeschlossen wird.
Die Schaltung wird über ein relativ starkes 5V Netzteil versorgt und 
zieht bis zu mehreren Ampere. - bzw. GND dieses Netzteils ist mit dem 
Gehäuse und daher auch mit dem Schutzleiter verbunden.
Der PC selbst ist eben konstruktionsbedingt auch mit GND und mit dem 
Schutzleiter verbunden.

Jetzt zum Problem: Die Lasten werden mit GND verbunden wenn sie an sind. 
Folgendes Problem (theoretisch):
Der Strom kann nun einerseits durch das "normale" Kabel zum Netzteil 
zurücklaufen, oder aber auch den Weg über den FTDI-Chip (GND ist ja 
verbunden) und über USB über GND,den Schutzleiter und dann zum Netzteil 
nehmen. Der Widerstand sollte sehr klein sein, d.h. da ist kein großer 
unterschied zwischen beiden Wegen.
Auf dem Kabel sollen die paar A auch sein, aber NICHT im PC auf dem 
USB-Anschluss.
Zusätzlich soll auch Sicherheit vorhanden sein, falls die GND-Verbindung 
zum Netzteil ausfällt, was man ja nie ganz ausschließen kann. In diesem 
Fall würde es mir doch den USB-Port killen, oder?

Was kann man dagegen machen? Ich hätte mir gedacht, in die Leitung RX, 
TX und GND (also zwischen FTDI und µC) einen 1KOhm Widerstand zu setzen, 
der den Strom auf maximal 5mA begrenzt der fließen KÖNNTE. Damit sollte 
USB noch klarkommen denke ich.

Wäre das eine Möglichkeit?
Eine Trennung per Optokoppler wäre theoretisch aber auch möglich, oder?

Die Geschwindigkeit sollte mal allerhöchstens so um die 20.000 Baud 
herum sein, also nicht sonderlich schnell.

Ist meine Sorge berechtigt? Gibt es noch andere Möglichkeiten?

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ll_ll (Gast)

>zurücklaufen, oder aber auch den Weg über den FTDI-Chip (GND ist ja
>verbunden)

ÜBER den FTDI flüsst der Stro sicher nicht, denn der hat ja nicht einen 
GND EIngang und GND Ausgang, soindern nur GND.

> und über USB über GND,den Schutzleiter und dann zum Netzteil
>nehmen.

Kann passieren.

> Der Widerstand sollte sehr klein sein, d.h. da ist kein großer
>unterschied zwischen beiden Wegen.
>Auf dem Kabel sollen die paar A auch sein, aber NICHT im PC auf dem
>USB-Anschluss.

Der Strom ist faul und nimmst sich den geringsten Widerstand. Wenn deine 
Zuleitung also entsprechend dick ist, fliesst dort das Meiste drüber.

>Zusätzlich soll auch Sicherheit vorhanden sein, falls die GND-Verbindung
>zum Netzteil ausfällt, was man ja nie ganz ausschließen kann.

Was für Kabel hast du denn? Von Pollin ein Ramschsortiment? ;-)

> In diesem
>Fall würde es mir doch den USB-Port killen, oder?

Nöö, warum? dann fleisst halt bisst Strom über die Massestrippe, das 
macht bissel Potentialverschiebung bis vielelicht die Schaltschwellen 
ncht merh passen. Aber kaputt geht da so schnell nix.

>Was kann man dagegen machen?

Locker bleiben.

> Ich hätte mir gedacht, in die Leitung RX,
>TX und GND (also zwischen FTDI und µC) einen 1KOhm Widerstand zu setzen,
>der den Strom auf maximal 5mA begrenzt der fließen KÖNNTE.

1K in GND ist ganz schlecht. Das gefällt der Elektronik nicht wirklich.

> Damit sollte USB noch klarkommen denke ich.

Glaub ich eher nicht.

>Wäre das eine Möglichkeit?

Nö.

>Eine Trennung per Optokoppler wäre theoretisch aber auch möglich, oder?

Sogar praktisch ;-)

>Die Geschwindigkeit sollte mal allerhöchstens so um die 20.000 Baud
>herum sein, also nicht sonderlich schnell.

Schon klar. Aber auch 1 Mbit/s ist für den passenden Optokoppler 
kein Thema.

>Ist meine Sorge berechtigt?

Eigentlich nicht.

> Gibt es noch andere Möglichkeiten?

Was denn noch? Wenn du deine Paranoia ausleben willst, mach Optokoppler 
rein. Alles andere ist noch mehr Overkill.

MfG
Falk

Autor: AVRuser (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

> Eine Trennung per Optokoppler wäre theoretisch aber auch möglich, oder?

Wenn eine galvanische Trennung nötig ist, kannst du auch den Baustein 
"ADUM1201" von Analog Devices verwenden.
Dieses IC enthält zwei potentialgetrennte Seiten und je Seite einen Ein- 
und Ausgang. Der langsamste der 3 Varianten sollte dafür problemlos 
ausreichen.
Die eine Seite des IC wird vom uC mit Spannung versorgt, die andere vom 
FTDI.

So brauchst du nur ein SO8-IC anstelle von 2 Optokopplern ...

Autor: ijijiji (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aber falls wirklich wie der OP sagt, der Strom über USB läuft, denke ich 
nicht, dass der Port mehrere Ampere vertragen kann.

Autor: ijijiji (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.