Gibt es eine Art Schutzplatine die ich zwischen den GPIO Anschlüssen und meinen Experimenten einsetzen kann ?

  • Es wird an vielen Stellen hingewiesen , das die GPIO Anschlüsse sehr empfindlich sind . Das man bei einer Beschaltung als Ausgang eine Entsprechende Ausgangsbeschaltung braucht ist mir bekannt .

    Es scheint da diverse Möglichkeiten zu geben (Schutzplatine)

    Hat mir jemand eine Aktuelle Empfehlung ?

    Herzliche Grüße

    Thomas :danke_ATDE:

  • Gibt es eine Art Schutzplatine die ich zwischen den GPIO Anschlüssen und meinen Experimenten einsetzen kann ?? Schau mal ob du hier fündig wirst!

  • Moinsen,

    Ich verstehe den Sinn deiner Anfrage nicht. Da viele GPIOs für unterschiedliche Zwecke, sowohl als Eingang, als Ausgang, wie auch bidirektional genutzt werden können, wirst du nicht auf dem Markt finden, der dir einen umfassenden Schutz aller GPIOs bei vollen Funktionsumfang bzw ohne spezielle Funktionseinschränkungen liefern wird.

    Eigentlich passt man die Schutzschaltung dem Anwendungsfall an, und baut nicht ein statische Schutzschaltung und passt dann die Anwendung dieser Schaltung an.

    Wobei eher die als Eingänge genutzten GPIOs empfindlicher sind. Hier muss man auch noch auf die maximal zulässige Pegelspannung Obacht geben.

    Franky

  • Das ist nicht so pauschal machbar, weil du die GPIOs ja auf unterschiedliche Weise nutzen kannst. Die möglichen Schutzschaltungen sind sehr verschieden, je nachdem, ob du einen Eingang oder Ausgang hast oder ob du den GPIO als Datenschnittstelle verwendest oder ein PWM-Signal erzeugst oder was sonst auch immer. Auch die verwendeten Spannungen spielen eine Rolle. Insofern musst du je nach Anwendung die passende Schutzbeschaltung bauen. Mir wäre jedenfalls keine Schaltung bekannt, die alles gleichzeitig abdeckt.

    Wenn es dir nur um Ausgänge und nur um binäre Signale (ein/aus) geht, tut es (pro GPIO) ein Optokoppler und ein Widerstand von 680 Ohm (1000 geht wahrscheinlich auch) - damit ist der GPIO-Pin ziemlich sicher. Im Fall des Falles geht nur der Optokoppler kaputt.

    Es gibt Mehrkanal-Optokoppler oder -Isolation-Boards wie dieses oder dieses oder das. Du musst aber schauen, dass du passende Varianten für die Pi-Ausgänge (3,3 V) und die von dir benötigten Spannungen am Optokoppler Ausgang findest. Je nach Bauart kannst du ggf. auch die Widerstände austauschen, damit es passt.

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

    Edited once, last by Gnom (November 8, 2023 at 4:19 PM).

  • es gibt sogenannten "Kapton Band", ein sehr dünnes, hitzebeständiges golden aussehendes Klebeband, welche z.B. in der Industrie verwendet wird, um Stellen vor dem Lötbad zu schützen.

    Es gibt einmal das Original und dann andere Bänder, die diesen, geschützten Namen, missbrauchen oder auch welche, die ähnliche Eigenschaften haben und ähnlich heißen.

    https://www.amazon.de/kapton-tape/s?k=kapton+tape

    Quote

    ...

    Der ca. 21 × 14 m[57] große Sonnenschild hat die Aufgabe, Infrarot- bzw. Wärmestrahlung vom Teleskop und den Instrumenten fernzuhalten. Der Mehrlagen-Strahlungsschild besteht aus fünf Lagen Kapton (Markenname für ein Polyimid), das zusätzlich mit Aluminium beschichtet ist.

    ...

    Polyimide – Wikipedia
    de.wikipedia.org

    Computer ..... grrrrrr

  • Moinsen,

    Es gibt Mehrkanal-Optokoppler oder -Isolation-Boards wie dieses oder dieses oder das. Du musst aber schauen, dass du passende Varianten für die Pi-Ausgänge (3,3 V) und die von dir benötigten Spannungen am Optokoppler Ausgang findest. Je nach Bauart kannst du ggf. auch die Widerstände austauschen, damit es passt.

    Es ist zwar toll das du dir hier diese Mühe gemacht hast eine Vielzahl dieser Fertigplatinchen aufzulisten, und die theoretischen Möglichkeiten zu beschreiben. Ja, das ist vollkommen Okay, eine Weg in die richtige Richtung zu aufzuzeigen.

    Im Fall des Falles geht nur der Optokoppler kaputt.

    Nur bei der Betrachtung der Groundplane auf diesen Platinen , so bei einem Modell eindeutig sichtbar, verwendet man dort eine gemeinsame Masse. Damit wird der Optokoppler obsolet, wenn durch einen Fehler in der Nachbeschaltung ( Leistungstreiber ) hier eine induktive Last betrieben wird, oder gar mit Wechselspannung gearbeitet werden soll. Dann klatscht die negative Halbwelle , oder bei einer Selbstinduktion nach dem Abschalten dieser induktiven Last die volle umgekehrte ( jetzt positive ) Spannung auf den Masse-Pin des RasPi - was je nach Spannung und Stärke des Stromimpulses den sicheren Tod des RasPi bedeuten würde.
    Eine Schottky-Diode mit einer geringen UForward ( ca. 0,2 Volt ), und eine Z-Didoe 3,6 V ( ZD3,6 o.ä. ) bieten sowohl einen Überspannungsschutz, wie auch einen Verpolschutz bei Spannungen und Strömen welche auf den GPIO zurückkehren könnten. Bezüglich der Gesamtbelastung der als Output verwendeten GPIOs kann man ohnehin keine allgemeinverbindliche Aussage treffen, denn die Strombelastbarkeit des 3,3 Volt Stromkreises auf dem RasPi Board ist von Typ zu Typ sehr unterschiedlich, und von der Summe aller als Output genutzten GPIOs abhängig.
    Aber auch der reine Leistungstreiber ( MOSFET ) ist kein Garant das bei einem Gate-Durchbruch keine zu hohen Spannungen und / oder Ströme auf den GPIO bzw. bei gemeinsamen Massepotential auf das RasPi zurücklaufen.

    Ohne den speziellen Anwendungsfall zu kennen, kann man hier auch ganz schnell "Oversizen".
    Wichtiger wäre der Hinweis, das Kurz- oder Leitungsschlüsse zwischen den GPIO-Pins und untereinander die größte Gefahr sind.

    Franky

  • Ich bin bei meiner Suche auf etwas aufmerksam geworden , das Produkt nennt sich "Edatec Pi 400 Prot (-G- oder -R-) , würde das prinzipiell einen Schutz für die Eingänge Bieten ? . Wenn ein Pin als Ausgang beschaltet wäre wären wir ja bei den 3,3 V , wobei die Schutzbeschaltung nicht ansprechen würde ?

  • Moinsen,

    Es ist zwar toll das du dir hier diese Mühe gemacht hast eine Vielzahl dieser Fertigplatinchen aufzulisten, und die theoretischen Möglichkeiten zu beschreiben. Ja, das ist vollkommen Okay, eine Weg in die richtige Richtung zu aufzuzeigen.

    Nur bei der Betrachtung der Groundplane auf diesen Platinen , so bei einem Modell eindeutig sichtbar, verwendet man dort eine gemeinsame Masse. Damit wird der Optokoppler obsolet, wenn durch einen Fehler in der Nachbeschaltung ( Leistungstreiber ) hier eine induktive Last betrieben wird, oder gar mit Wechselspannung gearbeitet werden soll. Dann klatscht die negative Halbwelle , oder bei einer Selbstinduktion nach dem Abschalten dieser induktiven Last die volle umgekehrte ( jetzt positive ) Spannung auf den Masse-Pin des RasPi - was je nach Spannung und Stärke des Stromimpulses den sicheren Tod des RasPi bedeuten würde.
    Eine Schottky-Diode mit einer geringen UForward ( ca. 0,2 Volt ), und eine Z-Didoe 3,6 V ( ZD3,6 o.ä. ) bieten sowohl einen Überspannungsschutz, wie auch einen Verpolschutz bei Spannungen und Strömen welche auf den GPIO zurückkehren könnten. Bezüglich der Gesamtbelastung der als Output verwendeten GPIOs kann man ohnehin keine allgemeinverbindliche Aussage treffen, denn die Strombelastbarkeit des 3,3 Volt Stromkreises auf dem RasPi Board ist von Typ zu Typ sehr unterschiedlich, und von der Summe aller als Output genutzten GPIOs abhängig.
    Aber auch der reine Leistungstreiber ( MOSFET ) ist kein Garant das bei einem Gate-Durchbruch keine zu hohen Spannungen und / oder Ströme auf den GPIO bzw. bei gemeinsamen Massepotential auf das RasPi zurücklaufen.

    Ohne den speziellen Anwendungsfall zu kennen, kann man hier auch ganz schnell "Oversizen".
    Wichtiger wäre der Hinweis, das Kurz- oder Leitungsschlüsse zwischen den GPIO-Pins und untereinander die größte Gefahr sind.

    Ich weiß nicht, was du nachts so alles träumst, aber bei zweien der Module (Link 2 und 3) ist eindeutig zu sehen (Foto und Schaltplan), dass es KEINE Verbindung zwischen Ein- und Ausgang gibt. Außerdem heißen die explizit "Isolator Board", was hoffen lässt, dass es sich auch um solche handelt. Bei dem anderen Modul sieht man die Leiterbahnen nur durch die Platine durchscheinen und das zeigt jedenfalls keine eindeutig erkennbare Verbindung. Zu erahnen ist eine gemeinsame Masse der Optokopplerausgänge. Zudem ist auch im Schaltschema (Download) kein Hinweis darauf gegeben, dass die Eingänge (n+/n-) irgendeine Verbindung zu GND haben. Des weiteren spricht die Beschriebung wörtlich von "zwei voneinander getrennten Stromkreisen" und "Signalisolierung". Von "eindeutig sichtbar" kann also keine Rede sein.

    Aber Hauptsache, du hast mal wieder was zu kritisieren.

    Thema auf ignorieren gestellt.

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

    Edited once, last by Gnom (November 9, 2023 at 2:15 PM).

  • Moinsen Gnom

    so bei einem Modell eindeutig sichtbar,

    Und was schreibst du ?

    aber bei zweien der Module (Link 2 und 3) ist eindeutig zu sehen (Foto und Schaltplan), dass es KEINE Verbindung zwischen Ein- und Ausgang gibt.

    Tja , du hast 3 Links gepostet bei einem ist mir dieses aufgefallen und das habe ich auch so geschrieben. Damit bestätigst du meine Aussage sogar ganz explizit. Nur das du wieder einmal nicht 1 + 2 = 3 rechnen kannst !
    Aber es macht auch nichts. Du musst noch sehr viel lernen wenn es um Elektronik geht, und wie einige Schaltungen funktionieren. Aber vielleicht kaufst du dir ja mal alle 3 Module um machst eine entsprechende isolationsmessung ! Spätestens an diesem Punkt, wenn durch Nachbeschaltung auch noch eine Spannungswert größer als 48 Volt zum Tragen kommt, kann du diese Platinen vergessen, denn der korrekte Aufbau gemäß Footprint OPTOKOPPLER wird bei keiner der Platinen eingehalten.

    Wenn man von Schutzschaltungen spricht, sollte man alle Gesichtspunkte betrachten, nicht nur das es einen Optokoppler, möglicherweise auch mit einer vollständigen galvanischen Trennung gibt, sondern auch das alle Abstände der Leiterbahnen zueinander gegen Spannungsüberschlägen eingehalten werden. Oder weist du schon aus der :gk1: was der TO damit betreiben will ?

    Wie wiederholt schon aufgedeckt wurde, bist du ja eine Person die per PM versucht sich immer in den Vordergrund zu spielen, und in denen du andere Forenmitglieder verunglimpfst. Vielleicht sollte man diese Info in deinem Profil festschreiben, wie deine tatsächlichen Umgangsformen sind.

    Franky

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