Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB selbstrückstellende Schutzschaltung bis 24V


von Flip B. (frickelfreak)


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Ich würde gern einen selten für softwareupdates genutzten USB-Anschluss 
mit auf einen Stromversorgungstecker legen. Es ist nicht auszuschließen, 
dass mal jemand 20V in beliebiger Polarität auf die USB-Leitungen gibt, 
in dem Fall soll nichts zerstört werden.

Normal mache ich solche Signalleitungen einfach recht hochohmig 1k oder 
2k2, aber wie hoch kann ich bei USB gehen?

Hat jemand konkrete Empfehlungen zur Bauteilauswahl der PTCs oder der 
TVS-Diode? Sollte relative klein sein, optimalerweise 0603 / SC70.

von Nemopuk (nemopuk)


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Flip B. schrieb:
> aber wie hoch kann ich bei USB gehen?

Gar nicht, weil du damit die Anpaasung an den Wellenwiderstand kaputt 
machst.

Beitrag #7928108 wurde vom Autor gelöscht.
von Flip B. (frickelfreak)


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Nemopuk schrieb:
> Gar nicht, weil du damit die Anpaasung an den Wellenwiderstand kaputt
> machst.

USB FS ist ja noch fast DC, da ist sicher spielraum. damit der 1k5 
pullup richtig wirken kann, sollte ich dann grob unter 150R 
Serienwiderstand bleiben. Ich plane diese PTC-Sicherungen SMD0603-001-30 
https://www.lcsc.com/datasheet/C46640945.pdf
und zusätzlich 68Ohm serienwiderstand R1/R2
Die TVS im Schaltplan ist dann leider zu schwach.

von Nemopuk (nemopuk)


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Flip B. schrieb:
> USB FS ist ja noch fast DC, da ist sicher spielraum. damit der 1k5
> pullup richtig wirken kann, sollte ich dann grob unter 150R
> Serienwiderstand bleiben.

Träume ruhig weiter. Das wird man dir früher oder später um die Ohren 
hauen.

von Harald A. (embedded)


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PRG18… von Murata könnte funktionieren. Aufgrund der kleinen Masse 
heizen die sich binnen Millisekunden auf.

von Flip B. (frickelfreak)


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Harald A. schrieb:
> PRG18… von Murata

Danke, die werd ich nehmen, vielleicht auch PRG15.  Sie haben deutlich 
bessere eigenschaften als die anderen.

von Harald A. (embedded)


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Ich nehme die gerne für industrielle RS232 Anwendungen, um diese gegen 
24V abzusichern. PRG15 sieht noch passender aus für Deinen Zweck.

von Wolf17 (wolf17)


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Harald A. schrieb:
> PRG18… von Murata könnte funktionieren. Aufgrund der kleinen Masse
> heizen die sich binnen Millisekunden auf
Bei 60mA dauert es 10000ms...
SMD0603-001-30 scheint bei kleinen Strömen schneller zu sein, das 
Diagramm fängt aber erst bei 100mA an.

Die RCLAMP0502B sind gegen ESD Entladung, es ist unklar was die im 
Sekundenbereich aushalten. Deren Belastungsdiagramm hört bei 1ms auf.

Diese Lösungen sind sicher besser wie nichts vorsehen.

> selten für softwareupdates genutzten USB-Anschluss
Wenn noch ein Steckerpin frei ist und der Platz reicht, könnte man damit 
mit einem 2xEIN Miniaturrelais die USB Leitung zuschalten.

: Bearbeitet durch User
von Harald A. (embedded)


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Ja, bzgl. der kleinen TVS-Diode habe ich auch so meine Bedenken, aber 
das kann er sich ja selbst ausrechnen. Bei mir sind es dickere 
TVS-Dioden. Wenn er PRG15 mit 33Ω nimmt, sollten es auch keine 60mA sein 
sondern wesentlich mehr. Dann vlt. doch lieber 2 TVS-Dioden wie z.B. 
P4SMA6.8A. Aufgrund der Clamping-Spannung müsste das dann aber 2-stufig 
werden, d.h. mit weiteren Widerständen eine zweite Barriere mit der o.g. 
TVS.
Wenn es USB FS ist - völlig unkritisch.

: Bearbeitet durch User
von Wolf17 (wolf17)


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Harald A. schrieb:
> Dann vlt. doch lieber 2 TVS-Dioden wie z.B. P4SMA6.8A

Die hat aber so 10nF, die RCLAMP0502B max 1,2pF. Wie viel verträgt eine 
USB-FS Verbindung, wie viel USB2?

von Harald A. (embedded)


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Ich habe jetzt mal ins Datenblatt geschaut, weil mich stutzig gemacht 
hat, dass SWDIO/CLK mit USB zusammenliegt. Davon sprachst Du ja, dass Du 
Updates über USB machen willst. USB liegt aber auf Pin 17/18 (PA11/12). 
Deine Schaltung geht auf Pin 19/20 (SWDIO/CLK) - was sicherlich auch für 
Updates sehr zu gebrauchen ist, allerdings nur mit Programmmieradapter 
und es hätte nichts mit USB zu tun.

Was ist jetzt überhaupt richtig?

von Flip B. (frickelfreak)


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DANKE für den Hinhweis, du hast recht. Ich hab es gerade nochmal mit dem 
Datenblatt abgeglichen und der F8P6 hat ja ein völlig anderes pinout als 
der F6P6. Ich nehme den F8P6, habe gesehen dass dort USB und SWD  auf 
den gleichen pins hängen und fand es praktisch. Beim beispielschaltplan 
habe ich einfach SWDIO gesehen und angeklemmt. Werde jetzt erst ein 
korrektes Symbol erstellen und dann weitermachen.

von Bauform B. (bauformb)


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Für solche schwierigen Fälle könnten die TBU von Bourns interessant 
sein. Die sind relativ hochohmig, das sollte man bei USB 
berücksichtigen. Dafür verspricht die Werbung Schutz gegen 
USB-Schuko-Adapterkabel ;)

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