Hallo zusammen, ich habe mir vor einem Jahr den Atmel ICE gekauft und stehe jetzt vor folgendem Problem: -> Meine Schaltung hat eine nicht-isolierte Spannungsversorgung (d.h. der Ground der Schaltung liegt direkt auf der L oder N Phase, je nachdem wie rum der Stecker eingesteckt ist). Deshalb sollte ich (um meines Lebenswillen) den Atmel ICE nicht mit dem Ground meiner Schaltung und meines PCs verbinden (über USB). Kennt ihr einen günstigen Isolator, der mit dem Atmel ICE spielt? Oder habt ihr noch eine bessere Idee das Problem zu lösen? Programmieren möchte ich einen ATSAMD21. Vielen Dank für euere Hilfe! Eure Pedde
Pedde schrieb: > Kennt ihr einen günstigen Isolator, der mit dem Atmel ICE spielt? AFAIk arbeitet das Atmel-ICE mit USB High-Speed, sprich 480Mbit/s. Dafür gibt es nur wenige Isolatoren. Bei Full-Speed ist das deutlich einfacher. https://www.reichelt.de/usb-isolator-galvanische-trennung-host-geraet-usb-care01-p116460.html?&trstct=pos_0&nbc=1 https://www.reichelt.de/konverter-usb-isolator-mit-5-kv-isolation-delock-62588-p151307.html?&trstct=pos_2&nbc=1 Beide habe ich mal gekauft, allerdings nach einem Blick ins Innere ein wenig nachgearbeitet. Ein metallische Frontblende für die isolierte USB-Buchse? Bei DEN Abständen? > Oder > habt ihr noch eine bessere Idee das Problem zu lösen? Dein Testobjekt über Trenntrafo versorgen und die Schaltungsmasse auf PE klemmen.
USB high speed isolator, 255 Euro https://intona.eu/en/products/buy/7054/ https://www.amazon.de/2-0-Hi-Speed-Isolator-Standard-Version-Schwarz/dp/B01N8129OU
Es gibt zwei Möglichkeiten: 1. Du kannst die Verbindung am USB isolieren. Da gibts z.B. sowas hier: https://www.reichelt.de/meilhaus-usb-isolator-me-usb-iso-me-usb-iso-p266402.html?search=usb+iso Der sollte funktionieren, ist aber eigentlich von seinen Isolationswerten nicht für die Trennung von Netzspannung und Schutzkleinspannung ausgelegt. Vermutlich sind dort die Sicherheitsabstände zu gering. 2. Du kannst den SWD-Port isolieren. Ein fertiges Produkt kenne ich jetzt nicht, aber das wäre der passende Chip: Si8605AD-B-IS https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/Si860x.pdf Dieser Chip hat die vorgeschriebene Isolationsspannung von 5000V und hält die vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken auch ein. Oder: https://raw.githubusercontent.com/noahp/swdiso/master/hw/kicad/swdiso.pdf Aber auch hier solltest Du unbedingt die Chips im breiten SOIC16W mit 5kV Isolationsspannung nehmen. Die schmalen 2.5k-Versionen reichen für Nordamerika mit ihren 110V aus, nicht aber für uns. fchk
Funktioniert der Atmel auch mit nem Full-Speed isolator oder kann man wo einstellen, dass er nur mit FUllspeed arbeitet anstatt High-Speed?
Oder einfach die Schaltung Erdfrei betreiben... Trenntrafo... Billiger und funktioniert auch...
Pedde schrieb: > Funktioniert der Atmel auch mit nem Full-Speed isolator oder kann man wo > einstellen, dass er nur mit FUllspeed arbeitet anstatt High-Speed? Glaub ich nicht.
ALternative: https://www.segger.com/products/debug-probes/j-link/accessories/isolators/j-link-swd-isolator/ fchk
Idee eines Ahnungslosen: Kann man die Schaltung mit 5V/3V3 fremdspeisen?
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Hallo zusammen, die Idee mit dem Trenntrafo gefällt mir gut! Steht eh schon länger auf der Liste der Investitionen bei mir. Allerdings ist das Thema neu für mich. Deshalb die für mich sehr wichtige Frage: Ist der Aufbau im Anhang auch wirklich sicher? Bevor die Sicherheit nicht gewährleistet ist, mache ich nichts, da diese natürlich vor geht! Ich möchte nicht an mein Notebook fassen, das am Netz angeschlossen ist und dann nen Stromschlag bekommen (vorallem, da das Notebook auch noch ein Alu-Gehäuse hat :-( ) Für mich hört sich das aber erstmal für einen sicheren Aufbau an. Wie sind eure Erfahrungen?
blöd Frage mit den Erfahrungen... :-) die Menschen mit schlechten Erfahrungen werden wohl kaum antworten ;-)... Viel mehr stellt sich die Frage: Wie ist euer Wissen dazu?
Pedde schrieb: > Allerdings ist das Thema neu für mich. Scheint so. > Deshalb die für mich sehr > wichtige Frage: Ist der Aufbau im Anhang auch wirklich sicher? ??? Was soll die Diode und der Kondensator? Ein Trenntrafo leifert AC und speist damit direkt den Verbraucher, so wie eine Steckdose. Nur daß der Ausgang erdfrei ist, es gibt kein L und N. > Bevor die > Sicherheit nicht gewährleistet ist, mache ich nichts, da diese natürlich > vor geht! Gute Idee! > Ich möchte nicht an mein Notebook fassen, das am Netz > angeschlossen ist und dann nen Stromschlag bekommen (vorallem, da das > Notebook auch noch ein Alu-Gehäuse hat :-( ) Ich sagte ja. Wenn deine Schaltung direkt an L/N hängt, versorgt man es mit dem Trenntrafo UND verbindet die Masse der Schaltung mit einem Grün/gelben Draht mit dem Schutzleiter! Dann ist das "safe", wie das die Hippster heute so sayn! Dann kann man auch bedenkenlos den Programmieradpater und den Laptop anschließen. > Für mich hört sich das aber erstmal für einen sicheren Aufbau an. Wie > sind eure Erfahrungen? Gut, ich hab sowas schon oft gemacht. Ich hab aber auch schon mit einem isolierten Debugger Marke Eigenbau direkt am Netz gearbeitet, wenn der Trenntrafo nicht möglich war.
Ich gehe noch einen Schritt weiter und frage: Muss der Prozessor unbedingt auf Netzspannungspotential sein? Es gibt z.B. echt kompakte Netzteilmodule, voll gekapselt und sicher: https://www.reichelt.de/ac-dc-wandler-85-305-v-ac-3-3-v-dc-modul-mw-irm-02-3-3-p203022.html?&nbc=1 Wer Leistung messen will, nimmt ein entsprechendes Mess-IC wie CS5490 und hängt das über Optokoppler oder digitalen Isolator an den Prozessor. Damit ist der Prozessor sicher handhabbar. Klar kann man das auch anders machen und damit in einer Massenfertigung ein paar Cent sparen, aber Du wirst keine Massenfertigung machen, so wie Du hier fragst, und ein paar Euro mehr oder weniger machen Dich auch nicht arm. So, jetzt die Frage: Warum das ganze? fchk
Hallo zusammen, schon mal Danke für die Antworten Falk B. schrieb: > ??? Was soll die Diode und der Kondensator? -> Das sollte nur meinen Einweg-Gleichrichter symbolisch darstellen. Tut also erstmal nicht viel zur Sache. Das mit der Masse und dem Erdkontakt hätte ja dann noch den weiteren Vorteil, dass ich sogar mit dem Oszilloskop messen könnte...würde mir viel helfen! Frank K. schrieb: > Ich gehe noch einen Schritt weiter und frage: Muss der Prozessor > unbedingt auf Netzspannungspotential sein? -> Der Prozessor an sich nicht. Aber mein Strommesschip leider schon. Aus platz und ökonomischen Gründen wollte ich deshalb nur einen nicht isolierten AC/DC-Konverter verbauen anstatt einen isolierten + einen nicht Isolierten. Frank K. schrieb: > So, jetzt die Frage: Warum das ganze? Das ganze soll ein Smart-Meter werden, bei dem ich eine eigene App dazu programmieren möchte....jetzt nichts weltbewegendes, aber ein spannendes Projekt wo ich mal mit AC zu tun habe (bisher war ich nur auf der DC Seite unterwegs). Viele Grüße, Pedde
Hallo zusammen, hab noch weiter recherchiert. Den PE mit dem N zu brücken ist quatsch. Genau da geht dann mein Schutz verloren. https://de.wikipedia.org/wiki/Schutztrennung Beitrag "Trenntrafo: sek. N und PE verbunden?" Kommt für mich also nicht in Frage.
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Pedde schrieb: > Frank K. schrieb: >> Ich gehe noch einen Schritt weiter und frage: Muss der Prozessor >> unbedingt auf Netzspannungspotential sein? > > -> Der Prozessor an sich nicht. Aber mein Strommesschip leider schon. > Aus platz und ökonomischen Gründen wollte ich deshalb nur einen nicht > isolierten AC/DC-Konverter verbauen anstatt einen isolierten + einen > nicht Isolierten. Platzgründe sind schon mal ganz schlecht. Deine Schaltung wird Sicherheitsabstände einhalten und damit einfach eine gewisse Mindestgröße haben müssen. Mein Tip: Mach es so, wie ich es Dir jetzt vorschlage: ADC Frontend auf Netzpotential, Rest isoliert. 7-8mm Kriechstrecke zwischen Netzspannung und Schutzkleinspannung. In meinem Beispiel siehst Du, wie die beiden Schaltungsteile durch einen digitalen Isolator und einen DC-DC Wandler getrennt sind, und Du siehst auch die Trennung zwischen den beiden Schaltungsteilen. Ich habe als Prozessor einen PIC24 verwendet, aber das ist ja egal. Jedenfalls kannst Du das ganze dann relativ gefahrlos handhaben. fchk
Hallo Frank, vielen Dank für den detaillierten Vorschlag! Das hört sich sinnvoll an. Da werde ich in Zukunft investieren. Mir ist gestern noch eingefallen, dass ich mit einem Trenntrafo doch kein Problem habe (wenn ich die Erde nicht Brücke), da ich mein Notebook ja im AKku-Betrieb betreiben kann und somit keinen Erdanschluss habe und damit auch kein Spannungspotenzial zur Erde! (und das Notebook-Netzteil eigentlich galvanisch getrennt sein muss wegen der Schutzkleinspannung die am USB-C Connector anliegen muss.) -> Dies bedeutet bei Betrieb der Schaltung mit Trenntrafo + Betrieb des Notebooks mit angeschlossenem Atmel ICE bin ich sicher. Seht ihr das genauso?
Pedde schrieb: > -> Dies bedeutet bei Betrieb der Schaltung mit Trenntrafo + Betrieb des > Notebooks mit angeschlossenem Atmel ICE bin ich sicher. > Seht ihr das genauso? Überhaupt nicht! Simuliere Deine netzbetriebene Schaltung mit einem Aufbau, der die realen Spannungen und Ströme um Faktor 100 verkleinert nachbildet. Die hohen Spannungen hinter einem Trenntrafo können Dir Dein ICE und Notebook blitzschnell "zerschießen". Nur einmal mit der Messspitze abrutschen und es fließen Tränen.
Pedde schrieb: > Mir ist gestern noch eingefallen, dass ich mit einem Trenntrafo doch > kein Problem habe (wenn ich die Erde nicht Brücke), Was meinst du damit GENAU? > da ich mein Notebook > ja im AKku-Betrieb betreiben kann und somit keinen Erdanschluss habe und > damit auch kein Spannungspotenzial zur Erde! Das ist eher ein NACHTEIL!! Ein UNDEFINIERTES Erdpotential in der Schaltung! > (und das Notebook-Netzteil eigentlich galvanisch getrennt sein muss > wegen der Schutzkleinspannung die am USB-C Connector anliegen muss.) Ist es auch, aber die meisten Laptopnetzteile haben KEINEN harten Erdbezug am Ausgang. Den will man hier aber! > -> Dies bedeutet bei Betrieb der Schaltung mit Trenntrafo + Betrieb des > Notebooks mit angeschlossenem Atmel ICE bin ich sicher. > Seht ihr das genauso? NÖ!!! Vielleicht solltest du dir doch ein anderes Gebiet für deine Elektronikbasteien suchen, wo man mit Schutzkleinspannng auskommt.
Falk B. schrieb: >> da ich mein Notebook >> ja im AKku-Betrieb betreiben kann und somit keinen Erdanschluss habe und >> damit auch kein Spannungspotenzial zur Erde! > > Das ist eher ein NACHTEIL!! Ein UNDEFINIERTES Erdpotential in der > Schaltung! -> Ja stimmt. Ich habe ein undefiniertes Erdpotential.Dennoch ist die Erde kein Rückleiter (wegen Trenntrafo), wodurch bei Berührung/Bedienung des Notebooks keine Gefahr ausgeht...lieg ich hiermit denn so falsch? Zweifel jetzt tatsächlich auch so langsam an meinen Fähigkeiten....
m.n. schrieb: > Überhaupt nicht! > Simuliere Deine netzbetriebene Schaltung mit einem Aufbau, der die > realen Spannungen und Ströme um Faktor 100 verkleinert nachbildet. > Die hohen Spannungen hinter einem Trenntrafo können Dir Dein ICE und > Notebook blitzschnell "zerschießen". Nur einmal mit der Messspitze > abrutschen und es fließen Tränen. -> Mir geht es nicht um die Messung an der Platine. Mir geht es rein um die Programmierung. Ich werde nicht gleichzeitig messen und PC angeschlossen haben. D.h. mit der Messspitze werde ich nicht abrutschen. ICh möchte eingaben an meinem Pc machen, USB an ausstecken, aber keinen Kontakt zur Platine haben (ausgenommen die Verbindung über den Atmel ICE)
Ich höre aber so langsam raus, dass es keine sichere Lösung nur mit Trenntrafo gibt und somit der zusätzliche Invest in einen digitalen Highspeed Isolator unumgänglich ist.
Pedde schrieb: > Ich höre aber so langsam raus, dass es keine sichere Lösung nur mit > Trenntrafo gibt und somit der zusätzliche Invest in einen digitalen > Highspeed Isolator unumgänglich ist. Was für ein UNSINN!! Dir fehlen Grundkenntnisse und du hast Angst! Eine brisante Mischung!
Es gibt USB highspeed Isolatoren ab 90€. Edit: OK mittlerweile teurer. Der IC wird anscheinend nicht mehr hergestellt. https://hifimediy.com/product/hifime-high-speed-usb-isolator/
Falk B. schrieb: > Was für ein UNSINN!! > > Dir fehlen Grundkenntnisse und du hast Angst! Eine brisante Mischung! Wärst du dann bitte so freundlich und würdest mir die Grundkenntnisse nochmals mitteilen bzw. wo ich falsch liege? Viele liebe Grüße, Pedde
No Y. schrieb: > https://hifimediy.com/product/hifime-high-speed-usb-isolator/ Danke! Werde ich mir mal genauer anschauen...
Pedde schrieb: > Wärst du dann bitte so freundlich und würdest mir die Grundkenntnisse > nochmals mitteilen bzw. wo ich falsch liege? Das habe ich mehrfach versucht, leider mit wenig Erfolg. Versorge deine Schaltung mit einem Trenntrafo. Verbinde die Masse deiner Schaltung/Controller mittels 1,5mm^2 Litze grün/gelb mit dem Schutzleiter der Steckdose. Dazu nimmt man einfach einen Schukostecker zum selber Montieren und schließt nur PE an. Einfach, preiswert, sicher! Jetzt kann man sehr sicher den Programmieradapter per USB anschließen, denn die Schaltung liegt auf PE! So wie jede andere, einfache Schaltung mit Schutzkleinspannung, die mit einem Netzteil versorgt wird, welches ausgangsseitig geerdet ist. So wie jeder PC und jedes Oszi. Trotzdem liegen IN der Schaltung immer noch hohe Spannungen an, die man nicht berühren darf (230V Eingang) bzw. wo man mit ungewollten Kurzschlüssen viel Schaden machen kann. Das ändert kein Erdungskonzept der Welt und auch kein USB-Isolator. Der Trenntrafo ermöglicht es "nur", die Masse der Schaltung sicher zu erden, um ein Maximum an Sicherheit sowie prinzipiell die Möglichkeit zum Anschluß anderer, geerdetet Geräte (Oszi, PC) zu erreichen. THEORETISCH könnte man auf einen Trenntrafo verzichten und den Programmieradapter an einen Laptop direkt anschließen, denn der ist zu 99% potentialfrei, weil die Ausgangsmasse am Netzteil NICHT mit PE verbunden ist. PRAKTISCH ist das TÖDLICH, denn dann liegt der Laptop auf Netzpotenial!!! Er geht nicht kaputt, wohl aber du wenn du ihn anfaßt! Und nein, das Kunststoffgehäuse oder die Tasten isolieren nicht ausreichend. Eine einzige Berührung eines Metallteils, z.B. am USB-Stecker reicht und du hängst an 230V Netzspannung! TU DAS NIEMALS! DAS IST NUR EINE THEORETISCHE ERKLÄRUNG!!!
Hallo Falk, danke für die ausführliche Erklärung! Ist ein langer und beschwerlicher Weg, aber so langsam wirds Licht bei mir....Vielen Dank für deine Geduld! Die Brückung der Erde hat für mein Verständnis noch Vor- und Nachteile: *Vorteile Brückung:* + Notebook und Masse der Schaltung ist auf Potenzial der Erde *Nachteile Brückung:* - Es reicht die Berührung mit einem Körperteil des Hinleiters um einen tödlichen Stromfluss über meinen Körper zur Erde fließen zu lassen *Daraus folgt also:* - wenn ich die Erde brücke, dann kann ich bei versehentlicher Berührung eines Leiters den tödlichen Stromfluss auslösen. Das heißt hier funktioniert die "Trenntrafo-Regel: Messe nur mit einer Hand und tu die andere hinter den Rücken" nicht. Ohne Brückung müsste man nämlich Hin- und Rückleiter berühren (zwei Kontakte) - Wenn ich im Gegensatz nicht Brücke, habe ich ein undefiniertes Potenzial der Masse meiner Schaltung und Notebook zur Erde. Für mich (da ich derzeit nicht an der Schaltung messe) ist die Lösung der gebrückten Erde sinnvoll. Was ist aber die sinnvollere Methode, wenn man an der Schaltung messen möchte?
Pedde schrieb: > Die Brückung der Erde hat für mein Verständnis noch Vor- und Nachteile: Schreib nich so ein diffuses Zeug, das verwirrt! Deine Schaltung wird geerdet, der Eingang potentialfrei über Trenntrafo gespeist. Das verstehen die Fachleute! > *Vorteile Brückung:* > + Notebook und Masse der Schaltung ist auf Potenzial der Erde JA! Du DU steht auf dem Potential! > *Nachteile Brückung:* > - Es reicht die Berührung mit einem Körperteil des Hinleiters Was? Was für ein Körperteil des Hinleiters? Vom Netzeingang? > um einen > tödlichen Stromfluss über meinen Körper zur Erde fließen zu lassen QUARK!!! Eben NICHT! Den Zustand hätte man, wenn man KEINE Erdung an deiner Schaltung hätte und NICHT über Tenntrafo speisen würde! Mit Erdung deiner Schaltung und Trenntrafo am Eingang kann man die Masse und alle Niederspannungsteile in der Schaltung anfassen, ohne daß eine Gefährliche Spannung an deinen Körer kommt. Die Eingangsspannungen, Gleichrichter etc. darf man NICHT anfassen! > *Daraus folgt also:* > - wenn ich die Erde brücke, Nochmal. Schreib nicht solchen konfusen Unsinn!! > dann kann ich bei versehentlicher Berührung > eines Leiters den tödlichen Stromfluss auslösen. Welchen Leiter denn? Natürlich gibt es auch mit Erdung und Trenntafo Punkte in deiner Schaltung, die hohe, gefährliche Spannungen in bezug auf Schutzerde haben. Das ist unvermeidlich, eagl was man macht. > Das heißt hier > funktioniert die "Trenntrafo-Regel: Messe nur mit einer Hand und tu die > andere hinter den Rücken" nicht. Stimmt. > Ohne Brückung müsste man nämlich Hin- > und Rückleiter berühren (zwei Kontakte) Ja. Aber dann hat deine Schaltung immer undefineirtes Massepotential und du kannst keinen Debugger anschließen, denn spätestens der stellt dann die Erdverbindung her. Und selbst wenn man den galvanisch trennt, hat man dann wieder undefiniertes Erdpotential. Wenn man dann mit einem Oszi messen will, stellt der den Erdbezug her. Merkst du was? > - Wenn ich im Gegensatz nicht Brücke, habe ich ein undefiniertes > Potenzial der Masse meiner Schaltung und Notebook zur Erde. Genau. > Für mich (da ich derzeit nicht an der Schaltung messe) ist die Lösung > der gebrückten Erde sinnvoll. Die ist auch beim Messen sinnvoll und nötig, beim Oszi & Co unvermeidlich. Nur ein DMM kann potentialfrei messen, oder ein Spezialoszi mit galvanisch getrennten Eingängen. Hat aber kaum einer. > Was ist aber die sinnvollere Methode, wenn man an der Schaltung messen > möchte? Die Schaltung erden. Und die Idee vergessen, daß man mit einer potentialfreien Schaltung, wo man ja theoretisch jeden Punkt einzeln anfassen kann, besser und sicherer dran wäre. DAS IST EIN IRRTUM! Mit der Erdung schaffst du eindeutige Potentialverhältnisse. Man weiß eindeutlich was man anfassen kann und was nicht. Ohne Erdung ist das nicht so, da ist alles undefiniert!
Hallo zusammen, okay, verstanden. Ich denke jedoch, das du mit deiner PE-Brückung falsch liegst. Ich habe jetzt viel recherchiert und die meisten Raten dazu ab. Diese Standardnetzteile zum Beispiel haben auch keinen PE-Anschluss auf Masse: https://www.amazon.de/Original-Netzteil-ZDA050080EU-Output-5V-800mA/dp/B01DUDYKCW Und diese geben eine Schutzspannung - die angefasst werden kann - aus. Oder wo liegt da der Unterschied? (Natürlich alles in der Voraussetzung, dass ein Trenntrafo zuvor geschaltet ist und das Notebook im Batterie-Modus betrieben wird) Hat wer Erfahrung mit einem Aufbau ohne PE-Brücke? Viele Grüße und vielen Dank schon für die tolle Diskussion!!
Pedde schrieb: > Hallo zusammen, > > okay, verstanden. Ich denke jedoch, das du mit deiner PE-Brückung falsch > liegst. Ich habe jetzt viel recherchiert und die meisten Raten dazu ab. Was denn nun? Raten sie davon ab oder raten sie dazu? > Diese Standardnetzteile zum Beispiel haben auch keinen PE-Anschluss auf > Masse: > > https://www.amazon.de/Original-Netzteil-ZDA050080EU-Output-5V-800mA/dp/B01DUDYKCW Sicher. Aber ein paar "nette" Y-Kondensatoren gegen L und N, das britzelt so schön, wenn man da mit feuchten fingern anfaßt . . . > Und diese geben eine Schutzspannung Schutzkleinspannung. > - die angefasst werden kann - aus. > Oder wo liegt da der Unterschied? Das der Ausgang potentialfrei ist. > (Natürlich alles in der Voraussetzung, dass ein Trenntrafo zuvor > geschaltet ist und das Notebook im Batterie-Modus betrieben wird) > > Hat wer Erfahrung mit einem Aufbau ohne PE-Brücke? > Viele Grüße und vielen Dank schon für die tolle Diskussion!! Jaja, mach mal. Frag solange rum, bist du genau das hörst, was dir gefällt.
Es ist generell keine gute Idee das (GND)Potential einer (Elektronik)Schaltung frei in der Luft schweben zu lassen. Zumindest in irgent einer Art sollte das, wenn möglich, geerdet sein.
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