USB-Interface für DC-Electronic-Load


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adapterkabel komplett
DC-Load

Allgemeines

Es gibt von verschiedenen Hersteller eine ganze Palette sehr ähnlich aussehender DC-Electronic-Loads (Elektronische Lasten). Entweder stammen alle aus der gleichen Fabrik, oder es wird eifrig kopiert. Laut EEV-Blog geht das Design wohl auf die Firma ITECH zurück, bei der BK-Precision seine Loads auch kauft. Nahezu identische Geräte gibt es aber auch von Maynou und Ivytech.

(Beispiele für solche Geräte: Maynou M9712C / Ivytech 8712 / ITECH IT8512C+ / BK-Precision 8500 Serie)

All diesen Geräten ist gemeinsam, dass sie ans der Geräterückseite eine weibliche SUB-D9-Buchse besitzen, die mit "COM (TTL)" beschriftet ist (siehe Bild rechts). Wer jetzt hier einfach ein RS232-Kabel oder einen USB-RS232-Adapter einsteckt, wird enttäuscht werden. Theoretisch besteht sogar die Gefahr, das Gerät zu beschädigen. Bei der Buchse handelt es sich zwar prinzipiell um eine Art RS232, aber sie arbeitet mit anderen Pegeln und inverser Polarität.
Rückseite mit Steckverbinder

Bit
Pegel RS232
Pegel COM (TTL)
0
+12V
0V
1
-12V
5V

Das Pinout der Buchse erinnert auch an RS232:

Pin
1
2
3
5
Signal
+5V
TX / TXD
RX / RXD
GND

Es gibt geeignete Adapter, um dieses Interface an einen PC anzuschließen. Von Maynou gibt es:
Beide enthalten eine galvanische Trennung (ADUM 2402). Im M131 gibt es dann noch einen MAX232 und im M133 einen RS232-USB-Wandlerchip. Die Adapter sind nicht ganz billig. (~ 50€)

Wer seine DC-Electronic-Load per USB an seinen PC anschließen will, kommt aber auch durch preiswerte China-Komponenten zum Ziel. Man benötigt:


Mini FTDI Adapter FT232RL USB zu TTL Serial für 3.3V und 5V für Arduino PRO (1,53 € + 1,10€ Versandt)

Das ist ein einfacher RS232-USB-Wandler, der genau die TTL-Eingangssignale und Polarität verarbeiten kann, die die DC-Electronic-Load bereitstellt. Mit drei Drähten wird der männliche Sub-D-9-Stecker an die 6-polige Steckerleiste oder an die Lötaugen der Platine verbunden. Den Jumper auf der Platine kann man entfernen. Er dient dazu, am Pin 4 des 6-poligen Steckverbinders 5V oder 3,3V auszugeben, und das brauchen wir hier nicht.
Foto des USB-RS232-Adapters

Signal DC-Load
TX / TXD
RX / RXD
GND
Pin Sub-D-9
2
3
5
Pin Adapterplatine
TX / TXD
RX / RXD
GND

Der Sub-D-Stecker wird nun in die Buchse der DC-Electronic-Load gesteckt.

Die Platine hat einen USB-Mini-Anschluss. Mit einem USB-Adapterkabel könnte man jetzt schon die Load mit dem PC verbinden, und wenn man an die Messeingänge der Load zum Test nichts anschließt, dann kann man das auch tun. Nach Installation der FTDI-Treiber wird ein serielles Port erkannt, und die Software e.g. von Maynou kann dann dieses Port öffnen und alles sollte funktionieren.

Für den ernsthaften Einsatz fehlt aber noch die galvanische Trennung.
Adapter mit Kabel



USB 1500v Isolator Isolator ADUM4160 USB To USB ADUM4160/ADUM3160 Module New (6,31€ + 1,10 Versand)

Der GND-Anschluss der seriellen Buchse der DC-Electronic-Load ist über etwa 100  Ohm mit dem negativen Messanschluß an der Gerätefrontplatte verbunden. Sobald man diese mit irgendeinem Prüfling verbindet, der indirekt auch irgendwie mit z.B. dem Schutzleiter verbunden ist, kann man über das USB-Kabel und den ebenfalls geerdeten Desktop-PC interessante Kurzschlüsse verursachen. Das vermeidet man sicher mit einer galvanischen Trennung.

Das rechts abgebildete Modul macht diese galvanische Trennung für einen USB 2.0-Anschluss.

Die Platine wird einfach zwischen der USB-Buchse des PC und dem USB-A-Stecker des Kabels vom FTDI-Adapter gesteckt - fertig. Der kleine blaue Schiebeschalter bleibt in der Position "OFF".
Foto des
                USB-Isolators



Fazit

Etwas mehr als 10€ habe ich investiert, und drei Drähte verlötet. Für diesen Minibetrag könnte man weder alles selber bauen noch die vom Hersteller angebotenen Adapter erstehen. Es hat sich also gelohnt.


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Autor: sprut
erstellt: 30.05.2020
letzte Änderung: 30.05.2020