Announcement: there is an English version of this forum on Ich habe ein selbst entwickeltes USB Gerät das zusätzlich über eine externe 24V Spannungsversorgung von einem Steckernetzteil verfügt. Das Gerät besteht aus einer USB-B Buchse, FTDI, STM-Controller, Pegelwandler für 24V und dann der Ausgang richtung Industrieperipherie. Es stellt eine Kommunikationsschnittstelle zwischen einem normalen PC und einer Industriesteuerung zur Verfügung. Wenn das Gerät (24V on) am PC angsteckt wird, und zwar sich nur das Shielding vom USB berühren fallen kurz die an einer Dockingstation (über USB-C) angesteckten Bildschirme aus. Wenn die 24V Versorgung aus ist passiert das nicht, es finden also irgendwelche ausgleichsvorgänge in dem Shielingpotentialen statt. Aktuell sind Ground von 24V mit Ground von USB und dem Shielding direkt verbunden, gibt's eine Möglichkeit dem Problem entgegenzuwirken? Auch beim Abstecken bzw. direkt danach wieder anstecken tritt das Problem auf...
Schirm nur HF-mäßig anbinden, über Kondensator von einigen 100pF.
Hat das Netzteil für die 24V einen PE-Anschluss?
Jens M. schrieb: > Hat das Netzteil für die 24V einen PE-Anschluss? Nein ist ein einfaches Meanwell Steckernetzteil
Am einfachsten ist es, USB und 24V komplett zu isolieren. Mit dem ISO7021DR (nicht FDR) kostet das ein SO-8, zwei 100nF und weniger als 0.5mA. Hier lohnt sich das ganz besonders, weil auf beiden Seiten nicht so klar ist, ob (und wo) die an PE hängen. Industrie-24V sind normal immer geerdet und normale PCs auch. Die 4mm Kriechstrecke schützt auch den PC, falls auf der 24V-Seite mal ein größeres Unglück passiert. USB-Shield könnte man auch wieder hart auf USB-GND legen, es hängt ja nur noch der FTDI dran.
Markus L. schrieb: > und zwar sich nur das Shielding vom USB berühren Dann hänge da mal ein Digitalvoltmeter dazwischen und messe, ob da Spannungsunterschiede vorhanden sind jeweils im AC und DC Meßbereich.
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Jens M. schrieb: > Hat das Netzteil für die 24V einen PE-Anschluss? Bauform B. schrieb: > Am einfachsten ist es, USB und 24V komplett zu isolieren. Mein Verdacht wären Ausgleichsströme über die Masse. Das könnte man messen. Bei Industrieverbrauchern sind Differenzen im Stromnetz nie auszuschließen. Daher der Vorschlag von Bauform B.
Bauform B. schrieb: > Am einfachsten ist es, USB und 24V komplett zu isolieren. Mit dem > ISO7021DR (nicht FDR) kostet das ein SO-8, zwei 100nF und weniger als > 0.5mA. Hier lohnt sich das ganz besonders, weil auf beiden Seiten nicht > so klar ist, ob (und wo) die an PE hängen. Industrie-24V sind normal > immer geerdet und normale PCs auch. > > Die 4mm Kriechstrecke schützt auch den PC, falls auf der 24V-Seite mal > ein größeres Unglück passiert. USB-Shield könnte man auch wieder hart > auf USB-GND legen, es hängt ja nur noch der FTDI dran. Ok die Lösung mit einem Isolator zwischen FTDI und uC finde ich echt gut und bringt einiges an Sicherheit. Ich verwende auch Flowcontrol aber dafür kann ich eigentlich auch einfach einen zweiten Isolator oder einen mit 2in & 2out raussuchen. Soll ich dann wirklich USB-Shield mit USB-GND verbinden oder wär hier R||C Lösung trotzdem besser?
Markus L. schrieb: > Nein ist ein einfaches Meanwell Steckernetzteil Ich lese da sowas: "Nein, es ist ein geheimes, namenloses, aber einfaches Meanwell Steckernetzteil." Oder andersrum: welches einfache Steckernetzteil ist es denn? Hast du mal ein weniger einfaches Netzteil ausprobiert? Markus L. schrieb: > externe 24V Spannungsversorgung von einem Steckernetzteil Wohin geht da der Ableitstrom?
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Lothar M. schrieb: > Markus L. schrieb: >> Nein ist ein einfaches Meanwell Steckernetzteil > Ich lese da sowas: "Nein, es ist ein geheimes, namenloses, aber > einfaches Meanwell Steckernetzteil." > > Oder andersrum: welches einfache Steckernetzteil ist es denn? Hast du > mal ein weniger einfaches Netzteil ausprobiert? > > Markus L. schrieb: >> externe 24V Spannungsversorgung von einem Steckernetzteil > Wohin geht da der Ableitstrom? Naja Namenlos nicht Meanwell oder richtig glaub ich Mean Well geschrieben: Mean Well SGA40E24-P1J Dieses zu ersetzten ist keine Option 1. Ich hab davon schon rund 40 Stück hier im Einsatz und 2. wird von Kollegen auch mal ein ganz anderes ungefragt eingesetzt Das USB-Board hingegen ist erst ein Prototyp ich kann also Änderungen in Schaltung und Layout machen. Die Lösung mit der Trennung des USB-Teils plane ich bereits ein, bleibt noch die Frage wie ich mit dem Schirm nun am besten behandle.
Markus L. schrieb: > Mean Well SGA40E24-P1J Also ohne PE-Kontakt. Dann muss muss der Ableitstrom sich einen anderen Weg suchen. Wenn er keinen findet, geht er in die Luft und du hast erhöhte Störstrahlung. Markus L. schrieb: > bleibt noch die Frage wie ich mit dem Schirm nun am besten behandle. Da brauchst du nichts machen, weil du dieses Potential ja wegen der Potentialtrennung nicht verwendest. Auf der PC-Seite ist er dann ja angeschlossen.
Lothar M. schrieb: > Wenn er keinen findet, geht er in die Luft und du hast > erhöhte Störstrahlung. Daher haben die meist Y-Kondensatoren vom Ausgang gegen Netzeingang, die auf irgendeinem Potential zwischen PE und Netz-Peak schweben. Irgendwas zwischen 100pF und 10nF grob geraten. Je nachdem wie weit man da entstören musste. Daher wird die Multimetermessung auch nur wirres Zahlenwerk mit dramatisch hohen Spannungen ausspucken, die aber sofort zusammenbrechen bei Belastung. Der Peakstrom wenn die an GND geklemmt werden hebt das GND Potential kurz an, damit auch die Datenleitungen und das scheint den USB Controller zu stören. Letztlich muss wohl alles über den GND der Dockingstation zum PC. Daher wird alles gestört was da dran hängt. Lokal an der Dockingstation den Schirm erden, wäre eine Möglichkeit. Oder direkt an den PC, ohne die Dockingstation. Meanwell meint dazu: Installation （1）Bevor Sie den DC-Stecker eines Stecker-oder Tischnetzteils an ein Gerät anschließen, trennen Sie bitte das Stecker-oder Tischnetzteil vom Stromnetz. Lothar M. schrieb: > Da brauchst du nichts machen, weil du dieses Potential ja wegen der > Potentialtrennung nicht verwendest. Bleibt die Frage auf welchem Potential dann das USB gerät mit all seinen berührbaren Metallteilen schwebt, wenn es nicht mehr über USB an PE gezogen wird.
Michael schrieb: > Bleibt die Frage auf welchem Potential dann das USB gerät mit all seinen > berührbaren Metallteilen schwebt, wenn es nicht mehr über USB an PE > gezogen wird. Das ist der Witz, der hier derzeit zum entscheidenden und störenden Funken führt: "das Gerät" hängt irgendwo "in der Luft", hat aber eine Kapazität gegen Erde. Und diese Kapazität wird dann beim Einstecken des USB-Steckers schalgartig entladen. Künftig gibt es dann also 2 undefinierte Potentiale: "das Gerät", das vom Netzteil ein undefiniertes Potential bekommt und zudem die galvanisch getrennte TTL-USB-Wandlung des Geräts.
Lothar M. schrieb: > das > vom Netzteil ein undefiniertes Potential bekommt und zudem die > galvanisch getrennte TTL-USB-Wandlung des Geräts. Kribbelt das wohl, wenn man das Kästchen "richtig" anpackt? ;)
Jens M. schrieb: > Kribbelt das wohl, wenn man das Kästchen "richtig" anpackt? ;) Darauf wollte ich hinaus. Eine USB Isolation löst das Problem nur funktional und nur solange ein weiteres Gerät das angesteckt wird nicht die Isolation wieder aufhebt.
Michael schrieb: > Jens M. schrieb: >> Kribbelt das wohl, wenn man das Kästchen "richtig" anpackt? ;) > > Darauf wollte ich hinaus. > Eine USB Isolation löst das Problem nur funktional und nur solange ein > weiteres Gerät das angesteckt wird nicht die Isolation wieder aufhebt. Das USB-Gerät ist in einem Kunststoffgehäuse ohne berührbare Metallteile oder Kontakte.
LWL wäre eine schöne Lösung. Potenzialtrennung ist in Werkhallen immer nützlich, da starke Verbraucher so manche Spannungsdifferenz und Störeinstrahlung erzeugen können.
Markus L. schrieb: > Das USB-Gerät ist in einem Kunststoffgehäuse ohne berührbare Metallteile > oder Kontakte. Wie jetzt, keiner kommt niemals nicht 100% auf die Idee, den Laptop auf dem einen Arm zu halten und dann mal eben in den Schaltschrank zu fassen? Und sei es nur um die alten Knochen aus der Sitz- in die Stehposition zu wuchten. Ich kenne Monteure, die so ihren "rugged" Laptop quer durch die Werkhalle geworfen haben. Mochte er nicht. Gleicher Aufbau: USB-Iso, USB-RS232, ab in die SPS. Kein elektrischer Fehler im System, einfach nur Laptop mit 2-poligem Kabel plus große laufende Maschine.
Markus L. schrieb: > Das USB-Gerät ist in einem Kunststoffgehäuse ohne berührbare Metallteile > oder Kontakte. Abgesehen von der USB-Buchse ;) Was mich viel mehr irritiert: ist die 24V-Seite wirklich nicht geerdet? Irgendwo, an irgendeinem anderen Netzteil? Warum macht man das nicht?
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