Arduino und Erdung bei Verwendung von Labornetzteil

[surogat]

Ich fange gerade erst an mit meinem Arduino zu experimentieren und habe derzeit wirklich nur Minimalstschaltungen auf einem Breadboard realisiert, die elektrisch mit dem Arduino Uno R3 via GND und 5V Stiftleiste oder Rundstecker verbunden sind. Was ich bisher ausprobiert habe funktionierte mit Batteriespannung (9V Block) ohne Probleme. Das ich bisher nur Batterien benutzt habe, hat dann auch seinen Grund.

Bei der Versorgung über ein Labornetzteil (Stamos S-LS-36), welches über einen normalen Schukostecker ans Hausnetz angeschlossen ist, kommen mir Bedenken, was die Kurzschlussgefahr oder gefährliche Ströme in der Schaltung betrifft. Konkret geht es darum, dass ja das Labornetzteil über den Schukostecker geerdet ist. Betreibe ich jetzt den Arduino nur über die + und - Klemmen meines Labornetzteils mit einer Spannung von 5 V klappt alles wie es soll. Spannungs- und Stromlimits des Labornetzteils sind auf 5 V und 380 mA eingestellt. Mein Labornetzteil hat zusätzlich eine Erdungspolklemme, die ist natürlich nicht mit dem Arduino verbunden.

Doch was passiert, wenn ich den Arduino in dieser Stromversorgungskonfiguration mit z.B. dem USB-Anschluß meines PCs verbinde? Der PC ist ja ebenfalls geerdet und der USB-Anschluß hat diese Erdverbindung an der Schirmung. Erzeuge ich so nicht einen Kurzschluß?

Oder wenn ich versuche mit meinem Oszilloskop Signale auf dem Arduino abzugreifen? Würde das Anklemmen des Erdungsklipps der Messleitung nicht den gleichen Effekt haben? Ich weiß das man diese Problematik mit einem Trenntransformator umgehen kann aber gilt das auch schon für solche einfachen Aufbauten, die ja bereits über Gleichstrom betrieben werden?

Ich hoffe jemand weiß da etwas drüber. Bin mir sehr unsicher was diese Problematik betrifft.

 

[ghecko]

Doch was passiert, wenn ich den Arduino in dieser Stromversorgungskonfiguration mit z.B. dem USB-Anschluß meines PCs verbinde? Der PC ist ja ebenfalls geerdet und der USB-Anschluß hat diese Erdverbindung an der Schirmung. Erzeuge ich so nicht einen Kurzschluß?

Die Terminals eines (normalen) Labornetzteiles sind galvanisch vom Hausnetz getrennt. Die Erdungsklemme ist dazu da, ein Pol bei Bedarf mit dem Erdungspotential zu koppeln.

Wenn du also ein Gerät mit dem Labornetzteil versorgst und es mit einem anderen SK1-Gerät, dessen Massepotenzial Erde entspricht verbindest, so wird das Massepotenzial beider Geräte gekoppelt (Identische Potenzialebene). Selbes ist der Fall, wenn die Masse beider Geräte bereits mit Erde gekoppelt ist. Problematisch wird es, wenn das Plus-Potenial beim Labornetzteil mit der Erde gekoppelt ist und du das dann mit dem PC verbindest, dessen Masse mit Erde gekoppelt ist. Da können die Geräte tatsächlich Schaden nehmen.
Solange alle Massepotenziale an Erde gekoppelt sind oder frei schweben, kann bei einem Verbinden eigentlich nichts passieren.

Einfach gesagt. Das Thema ist natürlich weitaus komplexer wenn man ins Detail geht.

 

[Sil3nTst0RM]

Einfache Lösungen:

• Laptop im Akkubetrieb.
• PC nur zum Programmieren und Betrieb mit Netzteil
• Galvanisch getrennte USB Verbindung
• einen Programmer nutzen (ohne Vcc dann)

Edit: Oszi sollte keine Probleme machen weil die Eingänge hochohmig sind.

 

[Michael-Menten]

1. Sofern du nicht den geerdeten/floating Anschluss verwendest (meistens grün oder blau) [schwarz häufig floating] macht das Netzteil kein Problem.
2. Die billigen USB isolatoren trennen halbwegs den PC
3. Oszi sind (fast immer) main earth referenced.
4. Dein PC ist fast sicher auch main earth referenced.

Beim floating immer auf die maximale Spannungsdifferenz achten. Bei sowas du bist du sicherlich einige kV unter dem Limit.

Edit: Oszi sollte keine Probleme machen weil die Eingänge hochohmig sind.

Perfekte Anleitung wie man Oszi hochjagt. Der - pol ist nieder Impedant zu main earth. Setzt du jetzt deine GND-Klemme z.B. an source eines mosfets kann es knallen.