Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB Host - uC galvanische trennung


von Joh S. (joh93)


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Hallo zusammen,

ich hoffe, mein Thema ist im richtigen Bereich.

Nachdem ich mir gestern durch einen Fehler auf meiner ESP32 Platine mein 
Motherboard vom Laptop gegrillt habe, suche ich aktuell eine 
Möglichkeit, die USB Verbindung zwischen Host und uC Board galvanisch zu 
trennen.

Man findet im Internet einige USB Isolatoren, jedoch bin ich mir bei 
denen nicht sicher, ob die genau das tuen, was ich suche. Bin auch 
hardwaretechnisch in dem Bereich nicht ganz fit.

Ich gehe aktuell davon aus, dass ich etwas in diese Richtung bräuchte:
Spannungsversorgung entkoppelt. uC wird mit seperaten Netzteil gespeist. 
Datenleitungen über Optokopler angeschlossen. Sehe ich das Richtig?
Wenn ja, kennt jemand soetwas in diese Richtung?

Vielen Dank!
Johannes

von Falk B. (falk)


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Joh S. schrieb:

> Man findet im Internet einige USB Isolatoren, jedoch bin ich mir bei
> denen nicht sicher, ob die genau das tuen, was ich suche.

Tun sie, wenn gleich nicht für exorbitante Spannungen.

> Ich gehe aktuell davon aus, dass ich etwas in diese Richtung bräuchte:
> Spannungsversorgung entkoppelt. uC wird mit seperaten Netzteil gespeist.
> Datenleitungen über Optokopler angeschlossen. Sehe ich das Richtig?

Nö. Man kann den USB-Isolator einfach in die USB-Leitung einschleifen, 
fertig. Man muss nur aufpassen, daß die meisten dieser Dinger nur USB 
Full Speed (12Mbit/s) schaffen, sehr wenige High Speed (480Mbit/s).

> Wenn ja, kennt jemand soetwas in diese Richtung?

Gibt es überall zu kaufen.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Man findet im Internet einige USB Isolatoren, jedoch bin ich mir bei
> denen nicht sicher, ob die genau das tuen, was ich suche.

Ja, die machen das. Allerdings wohl nur USB1 oder 2.

> Wenn ja, kennt jemand soetwas in diese Richtung?

Die c't hat vor 1-2Monaten meherer solcher Kisten getestet.
Hatten alle so ihre kleinen Vor und Nachteile.

Vanye

von Frank K. (fchk)


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So gut wie alle USB-Isolatoren bis 100€ benutzen einen dieser Chips:

https://www.analog.com/en/products/adum3160.html
https://www.analog.com/en/products/adum4160.html

Die funktionieren, aber eben nur bis Full Speed. Alles darüber ist sehr 
teuer.

fchk

von Joh S. (joh93)


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Hi danke für die Rückmeldungen. Ich denke für reines debuggen müssten 
die 12 MBits schon reichen ;)

d.h. sowas hier wäre das richtige: ICQUANZX 1500V USB zu USB Isolator 
Board Schutzisolation ADUM4160 ADUM3160 Modul
https://www.amazon.de/ICQUANZX-Isolator-Schutzisolation-ADUM4160-ADUM3160/dp/B07Z21RKMN/

[Mod: Lebenslauf aus Link gelöscht]

: Bearbeitet durch Moderator
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Joh S. schrieb:

> Nachdem ich mir gestern durch einen Fehler auf meiner ESP32 Platine mein
> Motherboard vom Laptop gegrillt habe, suche ich aktuell eine
> Möglichkeit, die USB Verbindung zwischen Host und uC Board galvanisch zu
> trennen.

Das Motherboard zu grillen, schafft man eigentlich nur wenn man V_bus 
vom Gerät her speist. Was prinzipiell eine schlechte Idee ist. Ein 
USB-Isolator löst dieses Problem zwar auch, es ist aber mit Kanonen auf 
Spatzen geschossen.

> Man findet im Internet einige USB Isolatoren, jedoch bin ich mir bei
> denen nicht sicher, ob die genau das tuen, was ich suche.

Du mußt nur wissen, wie schnell dein USB ist. Wie Falk schon schrieb: 
Full-Speed können alle, High-Speed nur die teuren.

> Ich gehe aktuell davon aus, dass ich etwas in diese Richtung bräuchte:
> Spannungsversorgung entkoppelt. uC wird mit seperaten Netzteil gespeist.
> Datenleitungen über Optokopler angeschlossen. Sehe ich das Richtig?

Optokoppler reichen nicht für USB (kann dir aber egal sein). Ein 
separates Netzteil (bzw. irgendeine Versorgung) für den µC ist sowieso 
Pflicht. Es sei denn, du kommst in allen Lebenslagen mit max. 100mA aus.

Der Isolator liefert das nicht unbedingt. Viele versorgen sich selbst 
aus der Host-Schnittstelle und erzeugen auch die potentialgetrennten 5V 
für die Device-Schnittstelle. Das dient aber vor allem der eigenen 
Versorgung. Zähle nicht darauf, daß du deinen µC aus dem USB speisen 
kannst.

von Joh S. (joh93)


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Danke für die Antworten.

Wie ich es geschafft habe, das Motherboard zu grillen, weiß ich aktuell 
noch nicht. Ich hatte danach / oder zuvor schon 12V auf dem 3.3V Pin des 
ESP32. Denke, die 12V schlugen komplett durch den ESP 32 durch und somit 
auch auf den USB.

Daher die Frage: Würde das der ADUM CHip verhindern? Muss leider das 
Teil nochmal in Betrieb nehmen und ich habe keine Lust nochmal einen 
Laptop zu schrotten.

von Frere J. (frere_jacques)


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https://www.amazon.de/dp/B093LKN3YH
Full speed für 19€

https://www.amazon.de/dp/B0CBJYGBL3
High speed für 48€

Habe ich beide vor wenigen Tagen gekauft und kann die Funktion 
bestätigen.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Axel S. schrieb:
> Das Motherboard zu grillen, schafft man eigentlich nur wenn man V_bus
> vom Gerät her speist.

Es reicht das beide Geräte auf unterschiedlichem Potential liegen, wenn 
da genug Dampf drauf ist.

von Falk B. (falk)


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Michael schrieb:
>> Das Motherboard zu grillen, schafft man eigentlich nur wenn man V_bus
>> vom Gerät her speist.
>
> Es reicht das beide Geräte auf unterschiedlichem Potential liegen, wenn
> da genug Dampf drauf ist.

Ich hab mal einen Laptop per USB gegrillt, als es einen Defekt am 
angeschlossenen Testaufbau gab, da war ein 1200V/1,4A Netzteil 
angeschlossen . . . . 8-0

von Frank K. (fchk)


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Joh S. schrieb:
> Hi danke für die Rückmeldungen. Ich denke für reines debuggen müssten
> die 12 MBits schon reichen ;)
>
> d.h. sowas hier wäre das richtige: ICQUANZX 1500V USB zu USB Isolator
> Board Schutzisolation ADUM4160 ADUM3160 Modul
> 
https://www.amazon.de/ICQUANZX-Isolator-Schutzisolation-ADUM4160-ADUM3160/dp/B07Z21RKMN/ref=d_pd_sbs_sccl_4_2/260-2422751-4286747?pd_rd_w=dFwlo&content-id=amzn1.sym.41628bd4-d899-4783-a506-d8de0d1214b9&pf_rd_p=41628bd4-d899-4783-a506-d8de0d1214b9&pf_rd_r=AEJ08NJXAQ4J5Y1W6AHR&pd_rd_wg=v8tEW&pd_rd_r=3704166f-ad4c-479f-b579-0e9e8785da9f&pd_rd_i=B07Z21RKMN&psc=1

Na ja, Du brauchst ja wohl nur Funktionsisolation und keine 
Schutzisolation. Der Chip selber kann das, da sind zwei 
Siliziumplättchen drin (für jede Seite eines), die mit Glas voneinander 
isoliert sind und über interne Spulen miteinander kommunizieren. Das ist 
nicht das Problem. Das Leiterplattenlayout ist jedoch Mist. Für eine 
echte Schutzisolation sind die Abstände beispielsweise beim 
DC-DC-Wandler viel zu gering. Ich würde da mindestens 5mm Kriechstrecke 
zwischen den beiden Seiten ansetzen, besser 7 oder 8mm. Bei dem Board 
hast Du vermutlich nicht mal 2mm.

fchk

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Frank K. schrieb:
> Für eine
> echte Schutzisolation sind die Abstände beispielsweise beim
> DC-DC-Wandler viel zu gering.

Das Problem bleibt ein theoretisches, weil man so oder so nicht sicher 
mit gefährlichen Spannungen hantieren kann, mit diesem Aufbau.
Weder lassen sich die USB Buchsen anständig isolieren, noch sind 
herkömmliche USB Kabel für gefährliche Spannungen zugelassen.

Ich habe mit solchen Isolatoren schon MCUs debugged die auf Netz PFC 
Potential bei 400VDC lagen.
Klar geht das.

Man muss nur unterscheiden ob man das zu Entwicklung nutzen will und da 
Leute dran arbeiten die wissen was sie tun, oder ob das die letzte 
Barriere in einem Seriengerät werden soll, die den DAU davon abhält sich 
selbst zu grillen.

Reinforced Isolation nach VDE hat auch schon der ADUM3160 mit seinen 
2,5KV
https://www.analog.com/en/about-adi/landing-pages/001/safety-and-regulatory-compliance-information.html

Der DCDC Wandler hat max. 1,5KV, eher weniger.

Ich habe den hier:
https://www.reichelt.de/usb-isolator-galvanische-trennung-host-geraet-usb-care01-p116460.html

Man beachte das formschöne Alu Gehäuse, das den USB Schirm auf beiden 
Seiten über das Gehäuse miteinander kurzschliesst.
Die haben so richtig mitgedacht und da kann selbst das schlechteste 
Layout nicht mithalten.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Joh S. schrieb:
> Daher die Frage: Würde das der ADUM CHip verhindern?

Ja.

Deinen A*Monsterlink mit referrer braucht niemand, ohne Müll:
https://www.amazon.de/ICQUANZX-Isolator-Schutzisolation-ADUM4160-ADUM3160/dp/B07Z21RKMN/

Dürfte meinem entsprechen.

Man sollte beachten, dass der 5V-5V-Trennwandler wenig taugt, für die 
Versorgung eines ESP reicht der kaum hin. Aber tut nicht weh, wenn die 
Schaltung extern versorgt ist.

Axel S. schrieb:
> Das Motherboard zu grillen, schafft man eigentlich nur wenn man V_bus
> vom Gerät her speist. Was prinzipiell eine schlechte Idee ist. Ein
> USB-Isolator löst dieses Problem zwar auch, es ist aber mit Kanonen auf
> Spatzen geschossen.

Dummfug, es gibt andere Szenarien. Und nein, der Isolator ist die genau 
richtige Lösung.

Falk B. schrieb:
> Ich hab mal einen Laptop per USB gegrillt, als es einen Defekt am
> angeschlossenen Testaufbau gab, da war ein 1200V/1,4A Netzteil
> angeschlossen . . . .

Hier war es nur irgendwas um 20 Volt mit Leistung. Ich hatte Glück, dass 
es nur den µC und den USB-Wandler zerrissen hatte. Ungeschickte Finger, 
davor ist niemand von uns sicher.

Zum Thema "Trennung" siehe den älteren Thread:
Beitrag "Re: Benötigt man für µC Boards (Arduino, Launchpad, Raspberry Pi) eine galvanische Trennung für USB?"

Frank K. schrieb:
> Für eine
> echte Schutzisolation sind die Abstände beispielsweise beim
> DC-DC-Wandler viel zu gering. Ich würde da mindestens 5mm Kriechstrecke
> zwischen den beiden Seiten ansetzen, besser 7 oder 8mm. Bei dem Board
> hast Du vermutlich nicht mal 2mm.

Schön, dass wieder ein vorauseilend gehorsamer Bedenkenträger kommt. 
Fehlt nur noch das Wort Versicherung!

Hier geht es um Testaufbauten, da gelten andere Regeln.

von Harald K. (kirnbichler)


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von Zino (zinn)


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Aber dem ersten URL sehe ich sofort an, daß nur maximal full speed 
unterstützt wird, den zweiten URL muß ich erst besuchen, um das zu 
sehen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Und jemand, der so eine Url postet, tut das natürlich immer total 
kommentarlos.

Man kann in 99% der Fälle davon ausgehen, daß die Geräte nur Full-Speed 
(12 MBit/sec) unterstützen, einfach, weil der schaltungstechnische 
Aufwand für High-Speed (480 MBit/sec) enorm ist.

Mit dem Umweg über USB3 ließe sich das Problem eher lösen, aber das 
setzt voraus, daß man einen Baustein wie den VIA VL671 
(https://www.via-labs.com/product_show.php?id=96) verwendet.

USB3 verwendet separate Sende- und Empfangsleitungen, und ist daher 
recht leicht galvanisch trennbar (es gibt "optische" USB-3-Kabel).

Der VL671 ist ein Protokollumsetzer, der langsamere USB-Protokolle auf 
USB3 umsetzt.

von Zino (zinn)


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Das mit den 99% ist nicht mehr so: Inzwischen gibt es den 
ADuM3165/ADuM4165, also auch USB-2.0-Full-Speed-Isolatoren für unter 100 
EUR, einer wurde oben verlinkt, ein anderer ist das CN0550 Evaluation 
Board, damit ist man bei der Stromversorgung flexibler. Der ADuM3165 
braucht sogar weniger Drumherum als der ADuM3160, die 
High-Speed-Isolatoren werden vielleicht billiger werden als die 
Full-Speed-Isolatoren.

von G. K. (zumsel)


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Das Ding habe ich mal bei der Suche nach USB-Isolatoren gefunden:

USB3 mit 4 Ports:
https://www.exsys-shop.de/shopware/de/kategorien/usb-produkte/1269/4-port-usb-3.2-gen-1-hub-mit-3.0kv-optische-isolation

Ich nutze das nicht, habe mir das lediglich bei meiner damaligen Suche 
in die Bookmarks geschrieben.

von Manfred P. (pruckelfred)


Angehängte Dateien:

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> Die c't hat vor 1-2Monaten meherer solcher Kisten getestet.
Im Juni '23

von Harald K. (kirnbichler)


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So, und nun betrachten wir doch mal den Amazon-Link des einen Geräts im 
c't-Test, das auch USB2.0 HighSpeed übertragen kann:

https://www.amazon.de/USB-Isolator-USB-Isolator-Modul-Hochgeschwindigkeits-Kunststofftrennschalter-USB-USB-3-0-500MA/dp/B09LVMFXGM


Da steht 
"USB-Isolator-USB-Isolator-Modul-Hochgeschwindigkeits-Kunststofftrennsch 
alter-USB-USB-3-0-500MA"  drin.

Ja, hat total viel Sinn, das da stehen zu lassen, es ist halt nur ... 
Schwachsinn. Und gelogen.

Schwachsinn: "Kunststofftrennschalter"

Gelogen: "USB-USB-3-0"

Auch die Artikelüberschrift auf der Amazon-Seite, auf der man mit dem 
Link landet, ist kaum besser:

"USB-Isolator, USB-Isolator-Modul 
Hochgeschwindigkeits-Kunststofftrennschalter 480M USB-USB-3.0 DC5V 
500MA"

Da haben wir den Kunststofftrennschalter wieder, und "USB-USB-3.0" 
taucht auch wieder auf. Immerhin steht noch "480M" da.

Ist das vertrauenerweckend?

Betrachten wir die "ausführliche Beschreibung":


*    Optimiert zwischen Strom- und Masseschleifen, mit guter 
EMI/RFI-Blockierung und Leistungswelligkeit

*    Schützen Sie das System vor Rauschen und Verzerrungen durch 
Erdungskabel oder Erdschleife, reduzieren Sie Interferenzen zwischen 
Erdschleifen und reduzieren Sie das Systemrauschen

*    Verbessern Sie die Stabilität der USB-Arbeit und haben Sie 
gleichzeitig einen gewissen Überspannungsschutz für das Gerät

*    Kann verwendet werden, wenn viele USB-Geräte vom Computer 
abgeschlossen werden, wodurch das gegenseitige Übersprechen zwischen 
Geräten reduziert werden kann

*    Bei Geräten mit hohen Anforderungen an die USB-Stromversorgung, wie 
z. B. Soundkarten, schließen Sie den USB3.0-Isolator an, um 
Erdschleifenrauschen zu reduzieren und die Musikausgabe der Soundkarte 
klarer zu machen

Ja, da weiß man gleich mehr und ist bereit, aufgrund dieser 
detaillierten Beschreibung glatte 55 EUR auszugeben.

: Bearbeitet durch User
von Norbert (der_norbert)


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Harald K. schrieb:
> schließen Sie den USB3.0-Isolator an, um
> Erdschleifenrauschen zu reduzieren und die Musikausgabe der Soundkarte
> klarer zu machen

Warum musste ich gleich an Sauerstoff-freies Kupferkabel für 
Lautsprecher denken?

Egal, die einen befürchten das ChatGPT so etwas in seine ›gelernte‹ 
Datenbank aufnimmt, die anderen sind sich sicher, das dies und Ähnliches 
bereits viel-tausendfach passiert ist. ;-)

von Bauform B. (bauformb)


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Es gibt einen preiswerten Isolator mit echtem High Speed USB-Port und 
extrem geringer Koppelkapazität: RPi Zero W.

Mit einer Power Bank für die isolierte Stromversorgung ist eine sichere 
Trennung auch für 20 oder 110kV machbar.

von Harald K. (kirnbichler)


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Bauform B. schrieb:
> Es gibt einen preiswerten Isolator mit echtem High Speed USB-Port und
> extrem geringer Koppelkapazität: RPi Zero W.

Wenn Du auf die Nutzung als USB-Deviceserver anspielst, ist das 
prinzipiell keine schlechte Idee, nur geht das nicht mit jedem 
USB-Protokoll, isochron (für Video und Audio genutzt) ist recht 
timingkritisch.

Man muss halt auf dem PC, den man "isolieren" will, auch noch einen 
Devicetreiber installieren, um das nutzen zu können. Und man muss den Pi 
ins eigene WLAN aufnehmen.

Eine simple "plug&play"-Lösung ist das also nicht.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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Tja, fassen wir mal zusammen. Galvanische Trennung bei USB ist moeglich,
aber komplex. Vieles wird gehen, manches wird nicht gehen.
Ich koennte mir auch noch vorstellen das es in der Praxis von der
konkreten Anwendung abhaengt. Ein Videostream wird was anderes sein wie 
eine Maus oder ein RS232 Adapter.

Ich wuerde jedenfalls solche Adapter zu vermeiden suchen, aber einen 
(oder mehrere) kaufen wenn es garnicht anders geht. Mir wuerde da z.B 
einfallen das ich meinen Laptop vielleicht bei Burst/Surge in der EMV 
brauchen koennte. Ich hab aus aehnlichen Gruenden einen Modbus/RS485 
Adapter der 4kV kann und nicht billig war. .-)

Ob man das als kleiner Bastler fuer zuhause braucht? Also ich hab 
einfach einen eigenen USB-Hub mit eigenem Netzteil zwischen Rechner und 
Basteltisch und meine Netzteile haben eine Strombegrenzung die sinnvoll 
eingestellt ist. Hat sich die letzten 20Jahre bewaehrt....

Vanye

von No Y. (noy)


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USB 2.0 Isolatoren gibts auch schon von TI relativ günstig..
https://www.ti.com/product/ISOUSB211

von Harald K. (kirnbichler)


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Die sind neu, wie auch auf der TI-Seite steht.

Es wird wohl noch ein Weilchen dauern, bis so etwas im Massenmarkt als 
Fertiggerät auftaucht. Die chinesischen Fertiger sind bisland noch mit 
den alten 12-MBit-Isolatoren zufrieden, was wohl auch daran liegt, daß 
ein Großteil der Kundschaft eh' nicht begreift, was das Problem ist.

von No Y. (noy)


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Naja so neu auch nicht.. Hab hier noch Prototypen Samples liegen.
Jetzt sind die ja schon "Active" und scheinbar in Masse erhältlich.

Ansonsten kann ich noch Hifime empfehlen:
https://hifimediy.com/product/hifime-high-speed-usb-isolator-v2/

Hab noch einen der älteren die USB 2.0 konnten mit einem Asic von einer 
Firma die nicht mehr existiert bzw. die USB Isolatoren Asics aufgegeben 
haben..

Die neueren bei Hifime werden wohl auch die neuen TI oder ADUM 
verwenden..
Oder die haben nochmal ne Rolle Asics bekommen :-D

von Harald K. (kirnbichler)


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No Y. schrieb:
> Die neueren bei Hifime werden wohl auch die neuen TI oder ADUM
> verwenden..

Ziemlich sicher, denn da steht:

> New 2023 version of the hi-speed isolator now available!
> At a much reduced price!

Der "much reduced price" ist nur mit einem der neueren Isolator-Chips zu 
halten.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Joh S. schrieb:
> Man findet im Internet einige USB Isolatoren, jedoch bin ich mir bei
> denen nicht sicher, ob die genau das tuen, was ich suche.

Ich nutze sie gerne und gehe durchaus davon aus, dass sie vor den 
meisten Dummheiten schützen.

Du musst dir nur Gedanken um die Stromversorgung machen. Viele USB 
Isolatoren enthalten auch einen Trafo (Schaltwandler) um die 
Stromversorgung rüber zu bringen. Sie sind für meine Versuche allerdings 
oft nicht Leistungsstark genug. In diesem Fall nutze ich meist einen 
Akkupack oder Steckernetzteil, um meine eigene Elektronik zu versorgen.

Meine Isolatoren schaffen "nur" 12 MBit, was mir genügt. Mit Ausnahme 
meines Logic Analyzers läuft daran alles. Achte auf ein anständiges 
Gehäuse oder wenigstens eine Hülle aus Schrumpfschlauch. Eine offene 
Platine würde das Risiko wohl eher erhöhen, als reduzieren.

: Bearbeitet durch User
von Zino (zinn)


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Steve van de Grens schrieb:
> Du musst dir nur Gedanken um die Stromversorgung machen. Viele USB
> Isolatoren enthalten auch einen Trafo (Schaltwandler) um die
> Stromversorgung rüber zu bringen. Sie sind für meine Versuche allerdings
> oft nicht Leistungsstark genug.

Bei mir (CN0550) hilft, den USB-Isolator direkt, ohne 
Verlängerungskabel, in den Rechner zu stecken.

von Harald K. (kirnbichler)


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Zino schrieb:
> direkt, ohne Verlängerungskabel, in den Rechner zu stecken.

Und wie beeinflusst das die Leistungsfähigkeit des verbauten galvanisch 
trennenden DC-DC-Konverters?

von Zino (zinn)


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Offenbar ist mit Verlängerungskabel der Spannungsabfall im Kabel zu groß 
für den DC-DC-Wandler (LT8301), trotz etwa 25 µF an Kapazität (also mehr 
als die erlaubten 10 µF) eingangsseitig. VBUS am Ausgang kommt dann nur 
auf 2 V unter Last. Zum Glück kann man aber alternativ wie erwähnt 
eingangs- oder ausgangsseitig Spannung einspeisen.

Mein Eigenbau USB-Isolator mit ADuM3160 und TMR 3-0511 als DC-DC-Wandler 
ist da nicht so wählerisch.

von Manfred P. (pruckelfred)


Angehängte Dateien:

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Steve van de Grens schrieb:
> Ich nutze sie gerne und gehe durchaus davon aus, dass sie vor den
> meisten Dummheiten schützen.

Dafür sind sie da!

> Du musst dir nur Gedanken um die Stromversorgung machen. Viele USB
> Isolatoren enthalten auch einen Trafo (Schaltwandler) um die
> Stromversorgung rüber zu bringen. Sie sind für meine Versuche allerdings
> oft nicht Leistungsstark genug.

Garnicht lange her, dass im Forum drüber gesprochen wurde und ich 
gemessen habe. Die gehen schon bei 100mA Last in die Knie, ich könnte 
annehmen, dass die 5V-Wandler schlechte Nachbauten sind.

> In diesem Fall nutze ich meist einen
> Akkupack oder Steckernetzteil, um meine eigene Elektronik zu versorgen.

Die Trennung macht gerade dann Sinn, wenn externe Spannungen im Spiel 
sind.

> Achte auf ein anständiges
> Gehäuse oder wenigstens eine Hülle aus Schrumpfschlauch. Eine offene
> Platine würde das Risiko wohl eher erhöhen, als reduzieren.

China-Standard ist Schrumpfschlauch. Weiter vorne wurde ein Amazon-Link 
mit richtigem Gehäuse gezeigt, wem es den Preis wert ist, gerne.

Zino schrieb:
> Bei mir (CN0550) hilft, den USB-Isolator direkt, ohne
> Verlängerungskabel, in den Rechner zu stecken.

Dünne Käbelchen verschlimmern die Lage, aber helfen nicht gegen zu 
schwache Wandler. Wie gesagt: Sehe ich zweitrangig, das Zielsystem hat 
eine eigene Versorgung.

Wer möchte, habe ich in einem anderen Szenario benötigt, trennt im USB 
die Plus-Leitung ab:
Beitrag "Re: Klone-ARDUINO und externe 5V-Versorgung"

von Harald K. (kirnbichler)


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Manfred P. schrieb:
> China-Standard ist Schrumpfschlauch.

Den kann man leicht entfernen und den minderwertigen DC-DC-Wandler durch 
was anständiges von Traco, Recom & Co. ersetzen. Ob man dann wieder 
Schrumpfschlauch drumrum packt oder sich den Aufwand macht, das ganze in 
einem Gehäuse unterzubringen, bleibt einem selbst überlassen.

von Purzel H. (hacky)


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Wenn ich den USB-Serial Wandler selbst verbaue, zB in Form eines FT232, 
verwende ich ADUM1301, allerdings auf der UART Seite des Chips, zwischen 
FT232 und controller.

von Harald K. (kirnbichler)


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Das ist auch eine Möglichkeit, aber keine, die universell irgendwelche 
Probleme löst. Es gibt ja auch noch andere USB-Geräte als ausgerechnet 
USB-UART-Bridges.

Und wer beispielsweise einen Logikanalysator potentialgetrennt einsetzen 
möchte, oder ein USB-Oszilloskop, der ist mit einem Isolator, der die 
USB-Verbindung trennt, deutlich besser unterwegs.

von G. K. (zumsel)


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Steve van de Grens schrieb:

> Ich nutze sie gerne und gehe durchaus davon aus, dass sie vor den
> meisten Dummheiten schützen.

Und wer es "zertifizierter" haben will könnte sich so was schießen:

https://www.datatec.eu/alldaq-143382-usb-kabel-interface

von Harald K. (kirnbichler)


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G. K. schrieb:
> Und wer es "zertifizierter" haben will

... wär' mal interessant, was da drin ist. Insbesondere, da das Ding 
auch die langsameren USB-Varianten unterstützen soll.

Da muss dann entweder auf der zum Device gelegenen Seite etwas wie der 
VIA VL671 (https://www.via-labs.com/product_show.php?id=96) verbaut sein 
(damit nur die 5-GBit-Leitungen zu isolieren sind, was recht einfach 
geht), oder aber zusätzlich noch einer der neueren Isolatoren wie die 
hier im Thread genannten von TI bzw. AD.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Purzel H. schrieb:
> Wenn ich den USB-Serial Wandler selbst verbaue, zB in Form eines FT232,
> verwende ich ADUM1301, allerdings auf der UART Seite des Chips, zwischen
> FT232 und controller.

Auf der Seite UART hat den Vorteil, dass der USB-Baustein vom PC 
gespeist wird, aber die Spannung des Ziel-µC beliebig sein kann. Habe 
ich mal mit dem ADuM1201 gemacht, bastelfreundlich auf Platinchen zu 
bekommen:

Beitrag "Re: Arduino ProMini galvanisch getrennt"

Wenn Du ein eigenes Layout machst, ist der 1301 mit drei Kanälen 
natürlich die schönere Lösung.

von Frank O. (frank_o)


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Axel S. schrieb:
> Das Motherboard zu grillen, schafft man eigentlich nur wenn man V_bus
> vom Gerät her speist.

... oder wenn man auf einer Platine rum bastelt, wenn die noch im 
Rechner steckt.
Bei meinem war nur der USB-IC kaputt.
War auch nicht so teuer, nur der Versand aus Amerika war sehr teuer.

von Joh S. (joh93)


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Danke an alle für die weiteren Antworten. War die letzten tage mit was 
anderem Beschäftigt.

Bauform B. schrieb:
> Es gibt einen preiswerten Isolator mit echtem High Speed USB-Port und
> extrem geringer Koppelkapazität: RPi Zero W.
>
> Mit einer Power Bank für die isolierte Stromversorgung ist eine sichere
> Trennung auch für 20 oder 110kV machbar.

Hehe da denkt jemand genauso wie ich. Genau diesen Weg werde ich jetzt 
gehen. Werde den PI ins Netzwerk oder als eigenständigen Server laufen 
lassen und per Node-Red den Seriellen Monitor bzw das esptool.py 
aufrufen. Der Datenaustausch der bin-Dateien werde ich wohl so auch 
syncen. Ich werde das ganze hier nochmal erweitern, sobald der PI 
angekommen und lauffähig ist.

von Εrnst B. (ernst)


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Joh S. schrieb:
> Werde den PI ins Netzwerk oder als eigenständigen Server laufen
> lassen und per Node-Red den Seriellen Monitor bzw das esptool.py
> aufrufen.

Wenn das zu kompliziert ist:

# apt install usbip

Dann kannst du den RPi wirklich als eine Art transparenten USB-Isolator 
betrachten.

(Vorsicht, Link ist von 2019, gut möglich dass viel der 
Konfig-Datei-Frickelei heute garnicht mehr nötig ist)
https://derushadigital.com/other%20projects/2019/02/19/RPi-USBIP-ZWave.html

Evtl, aber da musst du selber gucken, klappt es sogar von Windows aus 
den RPi-USB-Port anzusprechen.

https://github.com/barbalion/usbip-win-client
https://sourceforge.net/p/usbip/git-windows/ci/master/tree/trunk/driver/USAGE

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Joh S. schrieb:
> Werde den PI ins Netzwerk oder als eigenständigen Server laufen
> lassen und per Node-Red den Seriellen Monitor bzw das esptool.py
> aufrufen.

Warum eine simple USB-Trennung für 11 €uro, wenn es auch aufwändig geht.

von Joh S. (joh93)


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Manfred P. schrieb:
> Joh S. schrieb:
>> Werde den PI ins Netzwerk oder als eigenständigen Server laufen
>> lassen und per Node-Red den Seriellen Monitor bzw das esptool.py
>> aufrufen.
>
> Warum eine simple USB-Trennung für 11 €uro, wenn es auch aufwändig geht.

Geb ich dir recht aber ich sehe noch folgende Vorteile:
1. Der Zero W hat jetzt 16 euro gekostet also im Verhältnis fast gleich.
2. Hier bin ich mir zukünftig 100% sicher, dass da nur der Raspberry 
kaputt geht. Egal was dran ist... Der Laptop hängt nur noch übers wlan 
am rapsberry
3. Beim aktuellen Projekt sitzt der ESP32 auf der Feldspritze in 2m höhe 
und steht in der Werkstatt. Jetzt stecke ich nur kurz den raspberry mit 
akku an. Der Laptop steht gemütlich auf der Werkbank in 10m Entfernung. 
Für mich ein riesen Vorteil :)

von Bauform B. (bauformb)


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Joh S. schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>> Warum eine simple USB-Trennung für 11 €uro, wenn es auch aufwändig geht.
>
> Geb ich dir recht aber ich sehe noch folgende Vorteile:
> 1. Der Zero W hat jetzt 16 euro gekostet also im Verhältnis fast gleich.

Der Vergleich ist auch noch unfair, man bekommt für 16 Euro einen echten 
High Speed USB-Port mit 480MBit. Selbst wenn man die Geschwindigkeit 
nicht braucht, spart man sich den Stress mit Jumpern oder sowas:

Steve van de Grens schrieb:
> Mit Ausnahme meines Logic Analyzers läuft daran alles.

von G. K. (zumsel)


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Manfred P. schrieb:

> Warum eine simple USB-Trennung für 11 €uro, wenn es auch aufwändig geht.

Ein Spatz in der Hand ist besser als eine Taube auf dem Dach.

von Bauform B. (bauformb)


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G. K. schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>
>> Warum eine simple USB-Trennung für 11 €uro, wenn es auch aufwändig geht.
>
> Ein Spatz in der Hand ist besser als eine Taube auf dem Dach.

Ein Zero W in der Schublade ist besser als der 11-Euro Isolator beim 
Händler :)

von Joh S. (joh93)


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So nochmal herzlichen Dank für den Hinweis mit USBIP.
Ich habe ja versprochen, ich schreibe nochmal sobald alles läuft. Habe 
mal alles zusammengeschrieben, wenn jemand  auch so etwas aufbauen will.

Im VS Code mit Platform IO ging sowohl das Flashen als auch der Serial 
Monitor :)
------------------------------------------------------------------------ 
---
# Windows Hotspot:
- Erstellen eines Windows HotSpot -> Vorteil der Raspberry funktioniert 
Wlan unabhängig und hat Internetzugriff.

# Setup Raspberry Pi Zero W:
- Image vorbereiten, WLAN direkt für den Hotspot vorbereiten ( beachten 
in den HotSpot-Einstellungen, dass nur WLAN mit 2,4GHz nur unterstützt 
wird.)
- Über Putty oder anderen SSH connector sich auf den pi begeben
- Folgende Anleitung für den PI kann verwendet werden (unten der 
wichitge Teil als Auszug): 
https://www.tecchannel.de/a/usb-geraete-in-linux-im-netzwerk-verfuegbar-machen,2075505,2
## Auszug aus der oben genannten Anleitung:
1. Auf dem Raspberry Pi müssen Sie jetzt die Tools für die Verwaltung 
der USB-Geräte installieren. Führen Sie dazu in einem Terminalfenster 
folgende zwei Zeilen aus:
1
sudo apt-get update
2
sudo apt-get install usbip
2. Jetzt ist Zeit für einen ersten Testlauf. Schließen Sie das 
USB-Gerät, das Sie im Netzwerk verwenden wollen, an den Raspberry Pi an. 
Führen Sie die folgenden zwei Befehlszeilen aus:
1
sudo modprobe usbip-host
2
sudo usbipd -d
Damit laden Sie das nötige Kernel-Modul mit und starten den Usbip-Daemon 
im Debug-Modus.
3. Wenn Sie die Software ausführlich getestet haben, tragen Sie beide 
Zeilen für den automatischen Start in die Datei „/etc/rc.local“ oberhalb 
von „exit 0“ ein, ersetzen aber „-d“ durch „-D“.
4. Öffnen Sie ein zweites Terminalfernster. Der Befehl
1
sudo usbip list -l
gibt Ihnen hier die Liste der verfügbaren USBGeräte aus. Sie sehen deren 
USB-IDs beispielsweise in der Form „busid 1-1.3 (0424:ec00)“. Der Befehl 
lsusb zeigt die Gerätebezeichnung zur ID in der Regel im Klartext.
5. Die Freigabe kann jetzt mit der dieser Zeile erfolgen:
1
sudo usbip bind -b 1-1.3
Der Erfolg wird mit der Ausgabe „bind device on busid 1-1.3: complete“ 
bestätigt.

6. Jetzt ist der Raspberry fertig aufgesetzt.

# Auf Windows 11:
- cmd mit Adminrechten öffnen:
1
bcdedit.exe /set TESTSIGNING on
- neustarten

- Folgendes package wird gebraucht: Das repo von barbalion ist bereits 
gebaut. repo von cezanne ist der source code.
        https://github.com/cezanne/usbip-win
        https://github.com/barbalion/usbip-win-client
- Das Repo von barbalion downloaden und wo entpacken, wo man es wieder 
findet.
- Die install.cmd aufrufen.
- cmd fenster im Repo öffnen und mit
1
usbip.exe -attach <ipaddresse von pi> -b <device>
 verbinden
    -> COM Port verfügbar

# Abschalten des Test Modes:
-
1
bcdedit.exe /set TESTSIGNING OFF
- restart

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Bauform B. schrieb:
> Der Vergleich ist auch noch unfair, man bekommt für 16 Euro einen echten
> High Speed USB-Port mit 480MBit.

Nein, nicht wirklich, denn mit so einem USB-Device-Server sind 
timingkritische USB-Anwendungen nicht drin, vor allem isochrone 
Übertragung (Audio & Video) sind problematisch.

Für normalen Standardkram kann man so etwas verwenden. Ja, definitiv.

Beitrag #7492924 wurde vom Autor gelöscht.
Beitrag #7492934 wurde vom Autor gelöscht.
von Bauform B. (bauformb)


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Harald K. schrieb:
> Nein, nicht wirklich, denn mit so einem USB-Device-Server sind
> timingkritische USB-Anwendungen nicht drin, vor allem isochrone
> Übertragung (Audio & Video) sind problematisch.

Das stimmt natürlich. Man kann die Trennung aber auch anderer Stelle 
machen, also das fragliche Programm auf dem RPi laufen lassen und per 
ssh bedienen. Man könnte sogar einen kompletten Desktop auf dem RPi 
installieren und alles per VNC bedienen ;)

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