Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ISP sicher an PC ("USB-Isolator"?)


von Michael N. (garril)


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Hallo,

da kein Platz mehr in der Werkstatt ist, möchte ich meinen zusätzlichen 
µC-Programmierplatz abschaffen. Ein weitere PC ist sowieso vorhanden - 
der sollte aber keinesfalls mal ordentlich Wumms auf dem USB-Port 
abbekommen.
Verwende einen mySmartUSB light, mit dem ich ganz zufrieden bin - würde 
ihn also gerne behalten.

Ist ein ADUM4160 zwischen PC und ISP genug, oder ist mehr zu tun?
https://www.ebay.de/itm/1500V-USB-to-USB-Isolator-Board-Protection-Isolation-ADUM4160-ADUM3160-Module/172667083605?hash=item2833c29b55:g:xrcAAOSwFuxZu4wb


Danke & Gruß

von Jim M. (turboj)


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> Ist ein ADUM4160 zwischen PC und ISP genug, oder ist mehr zu tun?

Man Overkill.

Arbeitest Du öfters an Hochspannung oder 230V?
Ansonsten hätte ich einfach einen aktiven Hub mit eigenem Netzteil 
genommen, der verbessert sogar (leicht) das Timing. In die 5V zum Host 
muss dann eine Diode rein, viele billige Hubs lassen die weg.

Übrigens müsstest Du auch die 5V isolieren, wir nehmen da z.B. 
TracoPower  THB 3-0511 oder THI 3-0511. Und ja, das ist dann bei 
geeigneter Leiterführung medizintauglich.

von Michael N. (garril)


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Jim M. schrieb:
>> Ist ein ADUM4160 zwischen PC und ISP genug, oder ist mehr zu tun?
>
> Man Overkill.

Na bei 10€ (zzgl. evtl Gehäuse) ist das wohl die günstigste Lösung... 
Also bleibt die Frage: Ist das genug?


An Hochspannung arbeite ich nicht, an 230V kann schonmal sein. Soweit 
ich informiert bin (keine Garantie für Richtigkeit) werden beim 
verlinkten Adapter die 5V DC-DC sowie Daten getrennt.

: Bearbeitet durch User
von Jim M. (turboj)


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Michael N. schrieb:
> Soweit
> ich informiert bin (keine Garantie für Richtigkeit) werden beim
> verlinkten Adapter die 5V DC-DC sowie getrennt.

Ja da könnte so ein Teil mit drauf sein.
Aber an Netzspannung würde ich das Teil nicht unbedingt draufschalten 
wollen,
weil man sich dann an der offenen USB Buchse "verbrennt".

Low-Speed Geräte werden eventuell nicht out-of-the-box funktionieren - 
oder der Schalter dort macht was magisches. Ein mySmartUSB light müsste 
mit dem CP210x Full Speed USB laufen.

> Also bleibt die Frage: Ist das genug?

Kommt auf Dein Fehlerszenario an. Solange Du den mySmartUSB light nicht 
auch das Target versorgen lässt - dann wird der DCDC warm - müsste das 
eigentlich viel abkönnen.

Eine andere Idee wäre übrigens eine extra PCI USB Karte im (Desktop-) 
PC.

von Stefan F. (Gast)


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Ich habe mir gerade ein paar dieser Isolatoren bestellt, in der 
Hoffnung, dass meine ISP Programmer damit funktionieren. Ich warte noch 
auf Lieferung.

Ich denke, dass sie wahrscheinlich keinen 100% Schutz bieten, aber doch 
nahe dran sein dürften. Die 5V werden von diesen Modulen ja 
normalerweise auch via DC/DC Wandler potentialfrei übertragen.

Ansonsten: Bisher habe ich zum Schutz immer einen Hub verwendet. Zweimal 
haben diese Hubs schon meine Laptops beschützt.

Aber wenn ich mal versehentlich Netzspannung anlegen, wird das wohl 
nicht reichen.

von Falk B. (falk)


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@Michael N. (garril)

>An Hochspannung arbeite ich nicht, an 230V kann schonmal sein.

Ja und? Dann sollte man so oder so klar und ruhig überlegen, was man 
tut! Und z.B. eben nicht den ISP-Stecker an eine nicht galvanisch 
getrennte Platine anschließen.

So einen Isolator braucht man nur, wenn man live an einem System unter 
Netzspannung arbeiten muss.

> Soweit
>ich informiert bin (keine Garantie für Richtigkeit) werden beim
>verlinkten Adapter die 5V DC-DC sowie Daten getrennt.

Ja, werden sie, das macht der schwarze, große Klotz auf der linken 
Seite. Wenn es dich glücklich macht, kauf das Ding.

von Falk B. (falk)


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@ Jim Meba (turboj)

>Aber an Netzspannung würde ich das Teil nicht unbedingt draufschalten
>wollen,
>weil man sich dann an der offenen USB Buchse "verbrennt".

Naja, ein passendes Gehäuse ist bei sowas so oder so Pflicht!
Wenn die Platine ansatzweise was taugt (jaja, China-Billig-Mist), dann 
hält die locker Netzspannung. Der Schwachpunkt liegt eher im DC-DC 
Wandler. Ich hab vor einiger Zeit einen Programmieradapter für den 
PICCOLO von Ti gebaut, der ist auch galvanisch getrennt, allerdings 
ohne DC-DC Wandler, denn das Target hat seine eigene Versorgung. Dort 
wird die Isolationsfestigkeit nur durch die ISO-Koppler von TI begrenzt 
und die liegt bei 4kV Pulsspannung und >8mm Kriechweg. Nur dem 
Dielektrikum muss man vertrauen, das ist nämlich nur 8um dick 8-0 (und 
das hält 4kV? Erstaunlich)

>Low-Speed Geräte werden eventuell nicht out-of-the-box funktionieren -
>oder der Schalter dort macht was magisches.

Wahrscheinlich schaltet er zwischen LOW- und Full Speed um.

>Eine andere Idee wäre übrigens eine extra PCI USB Karte im (Desktop-)
>PC.

Die isoliert aber nicht und im extremen Fehlerfall findet die 
Netzspannung auch ihren Weg in viele andere Komponenten. Im "normalen" 
Fehlerfal hat man eher Glück, daß die Masse des ISP-Adapters als 
"Blitzableiter wirkt und der  hoffentlich vorhandene FI-Schalter fliegt.

von Schreiber (Gast)


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Falk B. schrieb:
>>An Hochspannung arbeite ich nicht, an 230V kann schonmal sein.
>
> Ja und? Dann sollte man so oder so klar und ruhig überlegen, was man
> tut! Und z.B. eben nicht den ISP-Stecker an eine nicht galvanisch
> getrennte Platine anschließen.
Durchaus korrekt.

> So einen Isolator braucht man nur, wenn man live an einem System unter
> Netzspannung arbeiten muss.

Nein, der lohnt auch bei einem normalen Computer und Kleinspannung.
Man kann auch ein Mainboard oder gar gleich den ganzen Laptop mit 
Flüchtigkeitsfehlern grillen.
Bei einem Steckbrettaufbau die +-12V vom Analogteil mit den 
USB-Datenleitungen verwechselt?
Vergessen, wo jetzt genau das Massepotential vom Digitalteil liegt?
Eine Masseschleife gebaut? Besonders lustig in Altbauten mit genullten 
Steckdosen und Wackelkontakten.

Michael N. schrieb:
> Jim M. schrieb:
>>> Ist ein ADUM4160 zwischen PC und ISP genug, oder ist mehr zu tun?
>> Man Overkill.
> Na bei 10€ (zzgl. evtl Gehäuse) ist das wohl die günstigste Lösung...
> Also bleibt die Frage: Ist das genug?
Als Gehäuse reicht ein Stück Schrumpfschlauch. Davon Abgesehen, ja die 
Teile funktionieren und isolieren. Solange man es nicht mutwillig darauf 
anlegt, wird man die nicht zum "durchschlagen" bekommen.

von Frank K. (fchk)


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Ich würde eher die ISP-Schnittstelle selber isolieren, und zwar mit 
einem ADUM241D oder alternativ ADUM2401 oder Si8641.

Vorteil: Der Programmer bleibt auch geschützt, und Du bekommst gleich 
noch Pegelwandlung mit dazu, sodass der Programmer immer mit zB 5V 
läuft, das Target aber mit Logikpegeln von 1.8V bis 5.5V (bei der 
Verwendung des ADUM241D) arbeiten kann. Und Logikpegel lassen sich 
besser isolieren als USB.

Die Stromversorgung des Targets kann so natürlich nicht mehr durch den 
Programmer erfolgen, aber das willst Du ja auch nicht, weil es den 
Schutzgrad reduzieren würde.

fchk

von Schreiber (Gast)


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Frank K. schrieb:
> Ich würde eher die ISP-Schnittstelle selber isolieren, und zwar mit
> einem ADUM241D oder alternativ ADUM2401 oder Si8641.

Alles richtig, aber der USB-Isolator ist billig, gut verfügbar, 
vielseitig einsetzbar und funktioniert. Für den Anfang sinnvoll

von --- (Gast)


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> Ich hab vor einiger Zeit einen Programmieradapter für den
> PICCOLO von Ti gebaut, der ist auch galvanisch getrennt

Pech für dich.
Kann man als Piccolo-Launchpad fertig bei TI kaufen.

von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

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@--- (Gast)

>> Ich hab vor einiger Zeit einen Programmieradapter für den
>> PICCOLO von Ti gebaut, der ist auch galvanisch getrennt

>Pech für dich.

Wirklich?

>Kann man als Piccolo-Launchpad fertig bei TI kaufen.

Ach so? Schon mal auf das Layout geschaut? Würdest du dich getrauen, 
dort dauerhaft Netzspannung isolieren zu wollen? Auch wenn es mal im 
Netz ein paar "nette" Surge-Pulse gibt. Siehe Anhang.

Ich weiß nicht was sich TI bei der Entwicklung (die scheinbar extern 
lief) gedacht hat, aber eine SOLIDE Netztrennung war es anscheinend 
nicht. Die Kriechwege sind ein schlechter Witz. Mit nur einem Hauch von 
Nachdenken hätte man das sauber machen können!

Mein Programmieradapter ist eine aufgeräumte Version des C2000 
Launchpads, dank Eagle-Dateien war das einfach.

Die isolierte ControlCard ist noch schlimmer, da sind die Abstände noch 
geringer! Und das verkaufen die mit Eval-Boards, die an Netzspannung 
arbeiten!

von Manfred (Gast)


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Jim M. schrieb:
> Man Overkill.
> Arbeitest Du öfters an Hochspannung oder 230V?

Unfug! Sobald eine externe Stromversorgung im System ist, kann es im 
Fehlerfall Schaden geben.

Eine serielle Schnittstelle trenne ich per ADUM1201, nachdem meine 
Optokoppler zu langsam waren:
Beitrag "Re: Arduino ProMini galvanisch getrennt"

Die USB-Trennung funktioniert ebenfalls sauber, fertig gekauft: 
Beitrag "Re: Benötigt man für µC Boards (Arduino, Launchpad, Raspberry Pi) eine galvanische Trennung für USB?"

Auf der USB-Trennung sind ein ADUM3160 und ein DC-DC-Wandler drauf, der 
eine Trennung der Versorgung sichert. Es kann aber auch kein Fehler 
sein, wenn das Zielsystem eigenen Strom hat, die V+ zu trennen.

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