USB und Netzteil Masse

[Bob E. (embedded_bob)]

Hallo zusammen,

ich habe hier gerade eine ESP32 Platine. Diese wird extern über 12V 
versorgt. Zum programmieren muss ich den USB aufstecken. Macht es 
Probleme wenn die Masse nicht die selbe ist? Die 12V kommen von einem 
(externen) Netzteil und die USB Masse halt vom Rechner.

Oder sollte das kein Problem sein?

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Bob E. schrieb:
> Oder sollte das kein Problem sein?

Sollte keines sein, kann aber trotzdem in echt eines sein.
Kann gut sein, das zwischen den beiden Massen ein paar 100V 
Potentialdifferenz sind - die werden dann beim zusammenstoepseln 
hoffentlich irgendwie zusammenbrechen.
Ich wuerd's einfach mal messen, was da so zwischen den beiden Massen 
tatsaechlich ist - und wie sehr das britzelt, wenn die Massen verbunden 
werden. Bei Masseverbindung wird eher nix kaputtgehen, wenn aber z.b. 
USB-Adern oder 5V zuerst verbunden werden, danach erst Masse, liegt das 
Schicksal der beteiligten Schaltungen in der Hand des (hoffentlich 
vorhandenen) Ueberspannungsschutz...

Gruss
WK

[Bob E. (embedded_bob)]

Dergute W. schrieb:
> Bei Masseverbindung wird eher nix kaputtgehen, wenn aber z.b.
> USB-Adern oder 5V zuerst verbunden werden, danach erst Masse, liegt das
> Schicksal der beteiligten Schaltungen in der Hand des (hoffentlich
> vorhandenen) Ueberspannungsschutz...

Die USB-Adern und die 5V Leitung sollten beim USB-Stecker ja ziemlich 
zeitgleich anliegen. Nur die Masse (hoffentlich) als erstes da diese ja 
bereits mit dem Gehäuse verbunden wird bevor die eigentlichen Kontakte 
in Berührung kommen

[Willibald (Gast)]

Wenn ich eine externe USB-Festplatte an einen Rechner anschließe, sehe 
ich bei Kontakt der Masse einen kleinen Funken (passiert bei zwei 
verschiedenen Festplatten mit jeweils 12V-Originalnetzteil und zwei 
verschiedenen PCs). So ganz ohne scheint es also nicht zu sein. 
Technisch ist die Situation ja die gleiche wie bei Bob.

[Bob E. (embedded_bob)]

Willibald schrieb:
> Wenn ich eine externe USB-Festplatte an einen Rechner anschließe, sehe
> ich bei Kontakt der Masse einen kleinen Funken (passiert bei zwei
> verschiedenen Festplatten mit jeweils 12V-Originalnetzteil und zwei
> verschiedenen PCs). So ganz ohne scheint es also nicht zu sein.
> Technisch ist die Situation ja die gleiche wie bei Bob.

Ich habe es einfach mal probiert. Ich konnte den ESP flashen, hat also 
funktioniert :-) Hört sich bei deinen Platten aber nicht wirklich gut 
an.

[oldbastler (Gast)]

Hi,
Statische Aufladung, Schutzkondensatoren o.ä.
Es kann ja nicht so schwer sein, bei Verdacht mal die Potentialdifferenz 
zwischen den beiden Massen zu messen und sie dann mal mit ein paar kOhm 
überbrücken und schauen, ob die ordentlich auf Null geht. Oder ob da 
irgendein Bösewicht echten Strom nachliefert.

[Stefan F. (Gast)]

Mit etwas Ähnlichem hatte ich einmal Probleme. Da steckte der PC in 
einer andere Steckdose als der Drucker (altes Modell mit Parallel-Port). 
Der Drucker hatte ständig Fehlfunktionen.

Letztendlich stellte sich heraus, dass zwischen den Erdungen dieser 
beiden Steckdosen eine Potentialdifferenz von mehreren Volt war, die 
durch das Drucker-Kabel ausgeglichen wurde, aber nicht vollständig. War 
ein Fall für den Elektriker.

Damals hatte ich mir angewöhnt, betroffene Geräte immer nur zusammen in 
die gleiche Steckdosenleiste zu stecken, dann kann nichts schief gehen. 
Das mache ich heute noch so, aus Gewohnheit.

[Karl B. (gustav)]

Hi,
sind wir wieder bei der SNT-HF-Ableitkondensator-Problematk angelangt.
Beitrag "Re: Netzteil Elektromagnetische Strahlung"
Bis jetzt löst man das konstruktionsmäßig folgendermaßen:
Der "Transformator", besser Ferritübertrager hat zwischen Primären und 
Sekundärwicklungen auch eine Kapazität.
Und Xc ist ja frequenzabhängig. Was bei 50 Hz kaum ins Gewicht fällt,
macht sich bei der Schaltfrequenz im 1o-er kHz-Bereich schon bemerkbar.
Also hat man auf der Sekundärseite eine HF-Spannung.
Entweder leitet man die gegen PE ab, indem man einen Sekundärpol direkt 
mit PE verbindet (SKIII) oder mit Kondensator vom Zwischenkreis auf den 
GND-Pol der Ausgangsseite.
Dabei ist dann die HF-Aussendungs-Grenzwert-Bedingung erfüllt.
Die Grenzwerte und so weiter kann man ja noch nachlesen.
Was den TO interessiert:
Ja, es kann was kaputtgehen. Kommt drauf an, wie empfindlich die Geräte 
drauf reagieren.
Also: Mach es genauso wie der Tankbefüller: Tank und Tankauto mit einer 
Erdleitung verbinden. Kann sich keine statische Spannung aufbauen.
Kleine Strippe kurz mit beiden "Massen" verbinden. USB-Stecker stecken.
Und fertig.

ciao
gustav

[Asdf Q. (Gast)]

Bob E. schrieb:

> ich habe hier gerade eine ESP32 Platine. Diese wird extern über 12V
> versorgt. Zum programmieren muss ich den USB aufstecken. Macht es
> Probleme wenn die Masse nicht die selbe ist? Die 12V kommen von einem
> (externen) Netzteil und die USB Masse halt vom Rechner.

Wenn das 12 V-Netzteil Schutzklasse II ist, also Masse nicht am 
Schutzkontakt des Netzsteckers aufliegt, dann nicht.

Wenn es Schutzklasse I ist (Masse auf PE) und wenn Du PC und Netzteil am 
gleichen Stromnetz hängen hast, dann auch nicht. Das gilt z.B. für 
neuere Wohnungen mit anständiger Elektroinstallation (und FI), oder für 
marode Altbauten, wenn beides an einer Steckdosenleiste hängt.

Probleme geben kann es in gewerblichem Umfeld. Da hängt der PC am 
IT-Strom und die Labortische sind separat versorgt. Die Schutzleiter von 
PC-Strom und Labortisch treffen sich irgendwo im Keller an der 
Potentialausgleichschiene und spannen dabei eine gewaltige 
Leiterschleife auf. Die kann einiges an Störungen aufsammeln, und 
zwischen den beiden PE können auch fühl- und messbare 
Potentialunterschiede bestehen. Dadurch können USB-Port oder Prüfling 
beschädigt werden. Habe ich oft genug erlebt. Ein USB-Isolator für 20 
Euro kann dann einen Emulator für 2 kEUR wirksam schützen.

[Karl B. (gustav)]

Soul E. schrieb:
> Die Schutzleiter von
> PC-Strom und Labortisch treffen sich irgendwo im Keller an der
> Potentialausgleichschiene und spannen dabei eine gewaltige
> Leiterschleife auf.

Hi,
also z. B. in den Serverräumen sind afaik zwei separat geführte 
Erdungssysteme vorgesehen.

https://electrical-engineering-portal.com/bonding-of-isolated-common-and-integrated-grounding-systems

Einmal "schmutzige" Erde, da gehen die Schutzkontakte drauf. Und dann 
"saubere" Erde für die Abschirmungen und Signalleitungen.

Fürs Prüffeld gibt es noch was Besonderes. Alle paar Meter irgendwelche
Potenzialausgleiche im Fußbodenbelag.

ciao
gustav