Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Steckernetzteil floatet, USB geerdet


von Stefan S. (mexakin)


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Hallo,

folgendes Problem:

Meine Schaltung wird aus einem Steckernetzteil betrieben mi 230 Vac 
Eingang und 24 V Ausgangsspannung, diese 24 V sind natürlich nicht 
Masse/PE bezogen sondern floaten auf ca. 80 Vac herum.

Wenn ich jetzt eine USB-Buchse (eingesteckt an geerdetem Laptop) an 
meine Schaltung anschließe, passieren merkwürdige Dinge ( 
Controllerreset, Speicher gelöscht etc.. )

Es ist mir auch schon passiert die 80 Vac zu spühren wenn ich eben im 
falschen Moment mit meinen Finger beides berühre, ist jetzt nicht weiter 
schlimm hier im Prototyp, aber raus gehen kann das natürlich nicht so.

1.Versuch meinerseits: Netzteil nehmen, wo Masse und PE Verbunden sind, 
ist allerdings unhandlicher und teuerer.

Meine Frage ist, hat jmd Erfahrung damit und wie man sowas 
entgegenwirken kann und trotzdem ein Steckernetzteil benutzen kann.
Gibt es dafür eventuell spezielle ICs, ähnlich Schutzdiode, Surpressor 
ESD Schutz, oder hilft da nur ein geerdetes Netzteil?

Vielen Dank für eure Gedanken,
viele Grüße.

von Volker S. (sjv)


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Dein Netzteil muß eine galvanische Trennung haben (Schutzisoliert 
Zeichen).
Über die Koppelkapazität gegen das Netz kann aber ein Ableitstrom gegen 
Erde fließen, das ist normal, solange die zulässigen Grenzwerte 
eingehalten werden. Die 80V hast Du bestimmt mit einem hochohmigen DVM 
gemessen, das ist da wenig geeignet, nehm ein Zeiger-Instrument mit max 
50k/V.

MfG

von Udo S. (urschmitt)


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Erst mal einfach den Ableitstrom mit einem Multimeter messen (AC).

von Vanilla (Gast)


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stefan schmitt schrieb:
> Hallo,
>
> folgendes Problem:
>
> Meine Schaltung wird aus einem Steckernetzteil betrieben mi 230 Vac
> Eingang und 24 V Ausgangsspannung, diese 24 V sind natürlich nicht
> Masse/PE bezogen sondern floaten auf ca. 80 Vac herum.
>
> Wenn ich jetzt eine USB-Buchse (eingesteckt an geerdetem Laptop) an
> meine Schaltung anschließe, passieren merkwürdige Dinge (
> Controllerreset, Speicher gelöscht etc.. )
>
> Es ist mir auch schon passiert die 80 Vac zu spühren wenn ich eben im
> falschen Moment mit meinen Finger beides berühre, ist jetzt nicht weiter
> schlimm hier im Prototyp, aber raus gehen kann das natürlich nicht so.
>
> 1.Versuch meinerseits: Netzteil nehmen, wo Masse und PE Verbunden sind,
> ist allerdings unhandlicher und teuerer.
>
> Meine Frage ist, hat jmd Erfahrung damit und wie man sowas
> entgegenwirken kann und trotzdem ein Steckernetzteil benutzen kann.
> Gibt es dafür eventuell spezielle ICs, ähnlich Schutzdiode, Surpressor
> ESD Schutz, oder hilft da nur ein geerdetes Netzteil?
>
> Vielen Dank für eure Gedanken,
> viele Grüße.


Na so ganz spezielle Bauteile brauchst Du wohl nicht.
Es sei denn Du bezeichnest hochohmige Widerstände und Kondensatoren als 
solche...

Was Du möchtest ist den Potentialausgleich etwas gemächlicher 
zugestalten und die Ausgleichströme zu begrenzen.
Auch scheinen jene sich den Weg ungeordnet über deinen Controller zu 
suchen...

Erste Massnahem Shieldmasse (USB-Buchse) und (signal-) GND voneinander 
trennen.
An einem Punkt über hochohmigen Widerstand mit der Signalmasse zu 
verbinden. Ggfs. zusätzlich einen kleinen spannungsfesten Kondensator.
Am besten schaust Du dir mal die Schematics von USB-Evalboards 
(TI,Cypress,...) an. Da gibt es viel bei den Herstellern abzugreifen.

Wenn Das noch nicht Abhilfe bringt, dann könntest Du mit einer 
Common-Mode Choke noch Spikes fernhalten welche sich direkt über den 
USB-Signalleitungen Ihren Weg suchen können... (das wär dann allerdings 
schon ein Spezialbauteil, da nicht in jeder Schublade rumliegend und 
ggfs. aufgrund der üblichen Bauteilgrößen nicht mehr so 
anwendungsfreundlich)...

Gruß

Vanilla

von Stefan S. (mexakin)


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Hallo ,

erstmal Bezug dazu:

Volker S. schrieb:
> Über die Koppelkapazität gegen das Netz kann aber ein Ableitstrom gegen
> Erde fließen, das ist normal, solange die zulässigen Grenzwerte
> eingehalten werden. Die 80V hast Du bestimmt mit einem hochohmigen DVM
> gemessen, das ist da wenig geeignet, nehm ein Zeiger-Instrument mit max
> 50k/V.

Ja habe ein Digitalmultimeter hochohmig, also Spannungsmessung genommen, 
daher weiss was AC mässig anliegt. Mal abgesehen davon, dass ich hier 
ein bisschen im Lager kramen müsste bis ich ein Zeigerinstrument finde, 
was habe ich dann von der Aussage, wenn das Ding meinetwegen weniger 
oder mehr als 80 Vac anzeigen wird? Bringt mich das irgendwie weiter, 
das verstehe ich nicht ganz?


Habe gerade kurz gedacht, dass mit den Ableitströmen bringt die Lösung, 
dann habe ich festgestellt, dass Schirml also Gehäuse des USB und der 
USB MAsse nicht verbunden sind, zumindest bei meinen durchpiepstests, 
ich denke dass gehört auch so. Wenn ich jetzt nur den Schirm hochohmig, 
also strombegrenzt anschließen würde, weiss ich doch immer noch nicht 
was passiert?!

Wenn der GND aus dem USB-Anschluss, zB Laptop geerdet ist und die Masse 
auf meinem Board nicht, dann müsste ich doch diese beiden Signale 
hochohmig entkoppeln was elektrisch nicht möglich sein dürfte, sonst 
bringe ich ja einen hochohmigen seriellen Widerstand in den Stromlauf, 
also verändert sich die ganze Schaltung, oder?

Weiterhin dankbar für jede Erfahrung und Tips die ihr mit mir teilen 
wollt, dafür halte ich euch auf dem laufenden wies meiner Schaltung 
geht.

Momentane Lösung wird wohl nach wie vor ein geerdetes Schaltnetzteil 
sein, wobei ich davon gerne weg würde, falls irgendwie möglich.

Vielen Dank.


PS: mein USB-Schield ( also Gehäuse ) ist nirgends mit Masse verbunden, 
bzw nur angelötet mit gewisser Isolation zur Masse ==> sehr hochohmig 
angeschlossen.

von Uwe (Gast)


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Solche Geräte dürfen halt nur um Stromlosen zustand verbunden werden.
Sollte der Schirm mit Masse verbunden werden, da dieser als erster 
Kontakt hat und so der Potentialausgleich nicht über die 
Spannungsversorgungskontakte.

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