USB galvanisch trennen?

[Sophie T. (sophie_t)]

Da ich mich gerade mit Datenübertragung beschäftige. Kann mir jemand 
erklären wie man USB galvanisch trennt? Mit USB 3 ist der Leitungscode 
ja Gleichspannungsfrei, d.h. man kann die Datenleitungen schon mal 
kapazitiv oder magnetisch koppeln, was die Spezifikation ja auch 
vorschreibt (mittels Kondensatoren). Aber wie würde man die 
Versorgungsspannung galvanisch trennen? Wir sprechen ja hier von DC und 
großen Strömen. Das geht mit einem Optokoppler ja gar nicht mehr. Wie 
machen das die Bausteine auf dem Markt? Wird da irgendwas moduliert und 
dann über einen Trafo gejagt?

[H. H. (Gast)]

Sophie T. schrieb:
> Wird da irgendwas moduliert und
> dann über einen Trafo gejagt?

Genau so.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Oder mit einem extra Netzteil einspeisen, statt zu übertragen.

[Helmut -. (dc3yc)]

Für sowas gibt es schon fertige DC/DC-Converter. 5V rein, 5V raus. 
Wenn's sein muß, auch mehr.

[Base64 U. (6964fcd710b8d77)]

USB 2.0 gibts nicht allzu viel, z.B: 
https://www.analog.com/en/products/adum4160.html
Der hat Trafos auf dem halbleiter aufgebaut.

3.0 ist mir nicht bekannt das es da was gibt.

[Robert M. (r0bm)]

USB 3.0 Gen1 (o.ä. schnelle Schnittstellen):

https://www.advancedphotonics.co.jp/en/usb3-isolator.html

https://www.eetimes.com/introducing-the-reflowable-usb-3-0-isolator-chip-a-digital-isolator-speed-breakthrough/

[Christian B. (casandro)]

USB galvanisch zu trennen ist unglaublich schwierig, weil der Standard 
nicht vollständig gleichspannungsfrei ist. Es gibt die Möglichkeit eine 
Art Hub zu implementieren, welche dann das USB-Signal in etwas umsetzt 
was man durch Übertrager oder Optokoppler durch jagen kann. Das ist dann 
aber nicht mehr transparent, aber es erfüllt seinen Zweck.

Wenn Du Dich mal ein Stück mehr mit Datenübertragung beschäftigst, wirst 
Du feststellen, dass bei USB so ziemlich alle Anfängerfehler in dem 
Bereich passiert sind.

[Bauform B. (bauformb)]

Wer einfach nur die galvanische Trennung braucht, nimmt 
USB-over-Ethernet. Funktioniert über beliebige Entfernung und auch mit 
380kV-Isolation. Gebastelt mit einem RPi Zero-W und RNDIS oder fertig 
gekauft, z.B.

https://www.digi.com/products/networking/infrastructure-management/usb-connectivity/usb-over-ip/anywhereusb

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Bauform B. schrieb:
> Funktioniert über beliebige Entfernung und auch mit
> 380kV-Isolation.

Solche Spannungsfestigkeiten erreicht man dann natürlich nur mit 
Lichtwellenleitern. Aber Obacht: Viele normale Glasfasertypen sind mit 
Aramidfasern mechanisch geschützt und zugentlastet. Diese werden aber 
tatsächlich bei hohen Feldstärken leitfähig. Einer meiner Kunden hatte 
bei einer Anlage, die einen auf 50 kV bis 400 kV liegenden 
Hochspannungsteil hat, handelsübliche Glasfasern verwendet. Die 
Stromversorgung (im Mikroamperebereich) war aber erstaunlich instabil, 
so dass die Entwickler sich lange Zeit einen Wolf suchten. Irgendwann 
bemerkte jemand ein leichtes Britzelgeräusch an einem Netzwerkstecker. 
Die Hochspannung breitete sich offenbar über mehrere Meter entlang der 
Aramidfasern aus und trat erst an den Leitungsenden aus; auch die äußere 
(PVC?)-Hülle schlug nicht durch.

Die Lösung bestand darin, ein Stück des Glasfaserkabels abzumanteln und 
die Fasern ungeschützt (bis auf die Lackierung) zu lassen, was bei der 
mechanischen Konstruktion glücklicherweise sehr einfach möglich war.