Stromkreisfrage: 5V USB und 24V Netzteil

[Daniel K. (danie1)]

Hallo zusammen,

für meine Modelleisenbahn möchte ich eine LED-Steuerung der Signale 
realisieren.
Dafür soll ein TLC5947: https://www.adafruit.com/product/1429 per SPI 
von einem Microcontroller angesprochen werden.
Auf der Anlage wird alles kein Problem, da ein 24V-Netzteil sich um 
alles kümmern wird.

Zur Entwicklung möchte ich jedoch am Rechner arbeiten und habe dafür ein 
FT232H: https://learn.adafruit.com/adafruit-ft232h-breakout, das SPI 
über USB sprechen kann.

Der Aufbau ist also wie folgt:
Rechner -> USB -> FT232H -> SPI (mosi, clock, chipselect) TLC5947 mit 
LEDs <- 24V

Frage 1)
Ich muss doch GND vom FT232H (und damit GND vom USB) mit GND vom 
24V-Netzteil verbinden, oder?

Frage 2)
Alternative zu oben: USB ohne Stromübertragung und stattdessen ein 
24-zu-5V-Konverter und damit den FT232H betreiben, dann teilen die 
beiden sich ein GND.

Oder gibt es hier ein anderes vorgehen, wie man das macht? Ich möchte 
ungern was zerschießen oder in Rauch aufgehen sehen.

Danke
Daniel

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Daniel K. schrieb:
> dann teilen die beiden sich ein GND.
Den GND musst du sowieso verbinden, weil sonst die Pegel unfediniert 
sind. Und wie du dann an die 5V kommst, das ist im Grunde einerlei.

> 24-zu-5V-Konverter und damit den FT232H betreiben,
Das wäre mein Ansatz, denn wenn nach Variante 1 die 24V abgeschaltet 
werden und der USB den FT weiter versorgt, dann wirst du über die 
SPI-Leitungen den TLC parasitär versorgen. Oder wenn die 24V anliegen, 
den TLC versorgen, aber der FT nicht versorgt wird, dann passiert 
ähnliches.

In Richtung USB ist das weniger kritisch, der kann das ab...

[Guido K. (Firma: Code Mercenaries GmbH) (thebug)]

Die Masse muss verbunden werden. Die 5V müssen für den Controller vom 
USB kommen, sonst gibt es Probleme bei Hot-Plug und im Off-Modus.

[Daniel K. (danie1)]

Guido K. schrieb:
> Die Masse muss verbunden werden. Die 5V müssen für den Controller vom
> USB kommen, sonst gibt es Probleme bei Hot-Plug und im Off-Modus.

Und wie sieht es dann hier mit den parasitären Strömen aus, die Lothar 
oben angesprochen hat?
Mein Plan wäre, einfach den 24V-Teil später einzuschalten, dann wacht 
das Gerät ja erst richtig auf.

[Guido K. (Firma: Code Mercenaries GmbH) (thebug)]

Daniel K. schrieb:
> Und wie sieht es dann hier mit den parasitären Strömen aus, die Lothar
> oben angesprochen hat?
> Mein Plan wäre, einfach den 24V-Teil später einzuschalten, dann wacht
> das Gerät ja erst richtig auf.

Wenn sich die 24 V bequem schalten lassen, dann wäre das eine gute 
Option den USB-Teil den 24 V Teil erst aktivieren zu lassen.

Parasitäre Ströme tritt man sich ganz schnell ein bei solchen 
Schaltungen mit mehreren unabhängigen Stromversorgungen. Ist ein Teil 
aus, dann kann über die Schutzdioden seiner Eingänge Strom fließen und 
schlimmstenfalls einen Brownout-Zustand erzeugen.

Auf der Sicheren Seite ist man, wenn Optokoppler dazwischen sind. 
Asonsten auf jeden Fall sorgfältig gucken was wann aktiviert wird und 
ggf. Pullup-Widerstände abschalten.

[Daniel K. (danie1)]

Guido K. schrieb:
> Auf der Sicheren Seite ist man, wenn Optokoppler dazwischen sind.
> Asonsten auf jeden Fall sorgfältig gucken was wann aktiviert wird und
> ggf. Pullup-Widerstände abschalten.

Also z.B. sowas hier: "DollaTek USB Isolator 1500V Isolator ADUM4160 
USB-zu-USB-Isolatormodul"? Hätte auch den Vorteil, dass ich die 
Stromversorgung direkt an das Modul anschließen kann. Mit den 
USB2.0-12MBit kann ich vermutlich leben.

Bei sowas wie dem "iHaospace 1500V USB to USB Isolator Board Protection 
Isolation ADUM4160" bin ich mir nicht ganz sicher, warum sie davon 
reden, ca. 200mA an Strom an die Peripherals geben zu können - wo soll 
der herkommen wenn nicht vom USB-Host und dann muss ich meine 
Stromkreise ja eh wieder trennen.