Hallo Leute, ich habe eine Frage hinsichtlich der ESD-Schutzbeschaltung vom Audio Ausgang (3,5mm Klinkenstecker) vom Raspberry Pi4. Meine Situation ist folgende: Der Raspberry ist - mit einiger anderer Hardware - in einem Metallgehäuse verbaut. Der Audioausgang vom Raspberry ist mit einer 3,5mm Klinkenbuchse welche im Metallgehäuse montiert ist, verbunden. An dieser Buchse können Kopfhörer angesteckt werden. Ich möchte vermeiden, dass es zu Schäden durch ESD Entladungen beim Einstecken kommen kann. Da der äußerste Kontakt der Buchse der analoge GND vom Raspberry ist, kann man davon ausgehen, dass die Entladungen - wenn sie passieren - auf diesen GND stattfinden. Grundsätzlich möchte ich es vermeiden, dass Entladungen auf die Buchse bis zum Raspberry durchkommen. Wie würdet ihr hier vorgehen? Bringt hier eine ESD-Schutzdiode gegen Gehäusemasse etwas? Was würdet ihr hier einsetzen. Grundsätzlich soll die Sache sehr zuverlässig sein, und da es sein kann, dass hier am Tag mehrmals von unterschiedlichen Personen was angesteckt wird, möchte ich mir gerne hier im klaren sein. Ich wäre für ein paar Tipps von Euch sehr dankbar! Viele Grüße, Max
Noch als Ergänzung - ich hätte den GND an der Kopfhörerbuchse über eine bidirektionale ESD Schutzdiode z.B die PESD3V3L1BA mit meinem "Elektronik-GND" verbunden. Eine Brummschleife sollte dadurch ja nicht entstehen. Kann man das so machen?
https://www.ebay.de/itm/396368753481 trennt den GND zum Raspi an der 3.5mm Buchse
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Letzteres ist wohl ein NF-Übertrager (nach Trafo-Prinzip). Das Kernproblem besteht aber weiterhin. Die Ladung vom Stecker (und Kabel) auf irgendwelche Teile des anderen Bausteins beim Verbinden fernzuhalten oder sicher vorher abzuleiten. ciao gustav
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Danke für Eure Antworten, ich habe noch eine Skizze erstellt, so wie das ganze aktuell aussieht. Grundsätzlich wäre es interessant, ob man D1 so einbauen könnte, ob das was bringt, bzw. welche Probleme man dadurch bekommen könnte. @Joachim: Danke für den Tipp. Über die galvanische Trennung habe ich auch schon nachgedacht. Es wäre für mich noch interessant, ob es vielleicht noch irgendwie einfacher gehen könnte. Danke und LG, Markus
Spricht denn irgendwas dagegen, einfach alle GNDs einschließlich dem Gehäuse der Buchse niederimpedant miteinander zu verbinden und zu erden?
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Ich schätze, dass die analoge GND Leitung des Raspberry Pi nicht dazu vorgesehen ist, mit irgendeinem anderen GND oder gar der Erdung verbunden zu werden. Ergo ist ein isolierender Übertrager zwischen den Geräten der einzig sichere Weg. Ansonsten hätte ich eine andere Steckverbindung empfohlen, die GND sicher zuerst kontaktiert. Bei Klinkensteckern ist das nicht der Fall.
Ich verstehe das so, dass "fremde" Kopfhörersysteme aufgesteckt werden sollen. Ladung auf Kabel und Stecker soll abgeleitet werden. Das kann ja jeder selbst ausprobieren, bei halbwegs eingestelltem NF-Eingangspegel ein Mikrofon anzustöpseln oder einen Kopfhörer. Also bei der ELA-klingt das manchmal wie ein Pistolenschuss, wenn Eingang nicht recht zurückgepegelt wurde. Oder eben eine Steckverbindung verwenden, bei der der GND-Anschluss voreilt. Die herkömmlichen Klinken sind da nicht so gut. Zuerst die "hotte" Spitze, dann Kurzschluss GND und Hot, dann richtig. ciao gustav
Markus L. schrieb: > ich hätte den GND an der Kopfhörerbuchse über eine bidirektionale ESD > Schutzdiode z.B die PESD3V3L1BA mit meinem "Elektronik-GND" verbunden. Das impliziert, dass eine Spannung von bis zu 3,3 V zwischen den beiden GNDs OK wäre. Ich vermute mal, die beiden GNDs sind spätestens an der Spannungsversorgung miteinander verbunden, und sie müssen eigentlich immer gleich sein? Dann solltest du höchstens zwei normale Dioden antiparallel benutzen (für bis zu 0,7 V), oder besser Schottky-Dioden. Aber damit hast du immer noch das Problem, dass der ESD-Strom durch einen GND fließt (nur jetzt auch durch den anderen). Wenn du stattdessen einem Kondensator zwischen VCC und GND (direkt an der Buchse) platzierst, kannst du das abpuffern.
Hallo, ein Raspi hat kein Erdkontakt über sein Netzteil. Erdkontakt findet nur über Netzwerkbuchse, HDMI Buchse usw. statt. Desweiteren muss gefragt werden ob die Umgebung wo der Raspi liegt überhaupt ESD gefährdet ist. Also können sich Personen in der Nähe bis zu ihm überhaupt Nennenswert aufladen. Ob man das Gehäuse erdet ändert nichts an einer möglichen Brummschleife. Ich denke da gibt keine. Was man machen kann ist, wenn dennoch Bedenken bestehen, dass Metallgehäuse mit einem 1MOhm Widerstand der 500 bis 1000V aushält mit Masse vom Raspi zu verbinden. Dazu parallel ca. 5nF mit gleicher Spannungsfestigkeit. Also das was man eigentlich auch mit jeder USB Buchse auf seiner Platine machen sollte. Damit gibt es keine harte Entladung. Dann muss jeder vorher erst das Gehäuse anfassen und dann den Stecker einstecken. Bevor du das aber machst, würde ich mir die Raspiplatine erstmal anschauen und messen ob da schon in der Richtung etwas verbaut ist. Bevor man ggf. noch etwas parallel dazu ranbastelt. Die Platinen sollten eigentlich robust designt sein.
Markus L. schrieb: > ich habe noch eine Skizze erstellt, so wie das ganze aktuell aussieht. > Grundsätzlich wäre es interessant, ob man D1 so einbauen könnte, ob das > was bringt, bzw. welche Probleme man dadurch bekommen könnte. So funktioniert das nicht. Alle GND Signale müssen miteinander verbunden werden. Du brauchst ESD Dioden von L und R nach GND. Was den Chip killt, ist Spannung zwischen den Pins und seinem GND - daher muss die ESD Diode die Spannung zwischen L / R und GND begrenzen. Die Strom soll dabei so fliessen, dass er über irgendwelche Bleche abgeleitet wird, und nicht quer über die Platine und die Chips fliesst. Für ESD müssen die Dioden nicht viel aushalten. Für ESD ist es meist egal, ob das Gerät hart auf PE aufliegt oder über ein Schaltnetzteil "floatet", oder ob ein Übertrager dazwischen ist. Die Energie im ESD Puls findet ihren Weg zuverlässig über Kapazitäten nach Erde. GND Schleifen spielen heutzutage kaum noch eine Rolle. Es wird nur mehr der Verstärker (wenn überhaupt) mit Erde verbunden, alle anderen Geräte haben Schaltnetzteile. Damit kann kein Brummschleifen-Strom mehr über Anschlusskabeln fliessen.
Udo K. schrieb: > GND Schleifen spielen heutzutage kaum noch eine Rolle falsch, es gibt so viel GND Schleifenmöglichkeiten das ahnt man kaum, ich habe alle meine Raspis mit diesen Audio GND Trenner versehen, weglassen darf man die nur wenn alle möglichen GND und PE Verbindungen sicher ausgeschlossen werden können in Abhängigkeit was sonst noch so angeschlossen ist oder wird.
Mal ein bisschen Off-Topic. Die Sound-Qualität bei älteren Raspis war nicht sehr gut. Da war kein eigener Audio-Chip, sondern der Sound wurde von der CPU über PWM erzeugt. Hifi machte keinen Spass. Ich habe auch diese Seite dazu gefunden: https://www.audiosciencereview.com/forum/index.php?threads/how-good-is-bad-raspberry-pi-4b-headphone-output-dac-review.53090/ Ich habe meine ersten Raspis mit einer USB-Soundkarte ausgestattet. Dann war der Sound auch genießbar. Ist das auf dem Raspi-4 nicht mehr so schlimm?
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