(Absolutes) Potential von USB-C (oder sonstigen) Netzteilen

Apr 17, 2025 Last reply: 1 year ago 13 Replies

Ich sitz gerade am Schreibtisch mit kurzärmligem T-Shirt, und neben mir am Schreibtisch liegt der USB-C-Stecker eines Handyladegeräts. Jedes mal wenn ich daran ankomme mit dem Unterarm gibt es mir einen kleine Schlag, naja Schlag ist übertrieben, aber ein leichtes "Brtzln". man spürt merkbar bis leicht unangenehm/schmerzhaft dass da Spannung ist.



Ich nehme an, das sind nicht die 5V gegen den GND des Netzteils, sondern eine höhere Spannung gegen Erde, die vermutlich beim geringsten Strom zusammenbricht?



Es fühlt sich jedenfalls anders an als der typische elektrostatische Schlag den man bei berührung nach elektrostatischer Aufladung bekommt. Das betreffende Handyladegerät hat keinen Schutzkontakt/PE.



/ralph


Ist es denn eines der qualitativ extrem hochwertigen, betriebssicheren, gut entstörten und isolierten Ladegeräte eines namhaften Herstellers, wie sie "DiodeGoneWild" in seiner beliebten Serie "Dangerous USB Chargers" immer beschreibt?

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Volker

Die Marke ist "fontastic"

also tendentiell ja, vielleicht nicht ganz so "reduced" ;)

/ralph

Am 17.04.25 um 10:07 schrieb Ralph Aichinger:

Das ist (leider) normal.

Um Störabstrahlungen im Zaum zu halten, muss der Ausgang eines Schaltnetzteils über einen Sicherheitskondensator (Y-Kondensator) für hohe Frequenzen geerdet sein. Nun hat der Eurostecker aber leider weder einen Schutzkontakt noch eine klare Zuordnung von L und N, somit bleibt nur die Ableitung der Störungen gegen die Netzspannung.

Du kannst mal probieren, ob das Kribbeln weniger wird, wenn du das Ladegerät um 180° gedreht einsteckst, aber wenn nicht, musst du damit leben.

Der fließende Strom ist ungefährlich niedrig - jedenfalls dann, wenn der Hersteller ordentlich gearbeitet hat und es sich wirklich um einen zertifizierten Y-Kondensator handelt.

"Hergen Lehmann" schrieb am 17.04.2025 um 12:46:53:

Das Kribbeln sollte unabhängig von der Polung sein.

Der Y-Kondensator (der eigentlich aus 2 Kondensatoren besteht) wirkt wie ein kapazitiver Spannungsteiler für die Netzspannung:

(115 V~) N o----||----o----||----o L (230 V~) C1 | C2 | ---

D. h. am (mit Masse verbundenen) Mittelpunkt liegt idealerweise genau die halbe Netzspannung an, hierzulande also 115 Volt. Ergo liegen an der Stecker-Masse eines Netzteils ohne Schutzerdung eben diese 115 Volt an. Das kann man mit einem (hochohmigen) Voltmeter nachprüfen. Auf welcher Seite des Y die Phase und auf welcher Null liegt, ist dabei egal.

ACK. Die Kapazitäten von C1 und C2 sind so bemessen, dass kein für Menschen gefährlicher Strom fließt.

Gruß

Michael

Am 17.04.25 um 15:18 schrieb Michael Landenberger:

Theoretisch ja, praktisch sparen sich die Chinesen gerne mal einen der beiden Kondensatoren. Da hast du dann wahlweise 230V oder 0V gegen Erde, je nach Polung des Steckers.

Ich kenne das eigentlich immer so, daß man *einen* Y-Kondensator hat, der von der Sekundär-Masse auf die Primär-Masse geht - also den negativen Pol des Brückengleichrichters. Auch dann ist die Poling des Netzsteckers egal.

cu Michael

Bisher hatte ich es immer so verstanden, daß der Name "Y" genau von der von Hergen gezeigten Dreiecksanordnung stammt.

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Axel Berger wrote: Addendum:

Y kenne ich deshalb eigentlich auch nur bei geerdeten Geräten, zum Beispiel Mikrowellen, die zwiebeln, wenn die zugelassene Fachkraft den Schutzleiter in der Steckdose vergessen hat.

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Am 17.04.2025 um 15:36 schrieb Hergen Lehmann:

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Beim XY Kondensator kann man sehen, dass es auch ein Bauelement ausreicht ;->

Ich finde die Ausführungen auf

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gar nicht so schlecht.

Interessanterweise liegt die mit einem Voltmeter gemessene Spannung zwischen Hülle des USB-C-Steckers und Schutzkontakt der Steckdose in der das Netzteil steckt um die 80V: In der einen Polung ca. 77V, umgepolt ca. 84V. Gemessen mit einem Fluke 115, dürfte halbwegs hochohmig sein. Ist die Differenz zu 230/2 da wegen dem Innenwiderstand des Voltmeters, der trotzdem immer noch zu klein ist?

/ralph

Bei "meinem" Netzteil ist es anscheinend halbwegs symmetrisch, gemessen hab ich je nach Polung mal 77, mal 84V, also annähernd das gleiche.

/ralph

Da mag es herkommen, aus Safety-Sicht meint man damit heute aber die Anforderungen/Prüfungen - ganz grob: Class Y ist zugelassen zwischen Netz und berührbaren Teilen, Class X nicht. Details in EN62638 oder den von doert verlinkten weiteren Normen ;-)

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In der Praxis sieht das dann so aus:

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Figure 1 auf Seite 5, C6 ist der Kondensator, um den es hier geht. Man will den nahe am Trafo haben, um die Störungen an der Quelle zu unterdrücken, alleine deshalb wäre es schlecht, 2 Kondensatoren zu verbauen.

cu Michael

Am 18.04.2025 um 12:14 schrieb Ralph Aichinger:

Der Entstörkondensator ist auf der Primärseite normalerweise mit dem -Pol des Gleichrichters verbunden. Dort liegt bezogen auf N oder L ca. die halbe Netzspannung an (115V-AC).

Diese Y2-Entstörkondensatoren haben bei so Standardnetzteilen meist einige nF. Bei 50Hz kommt für diesen Kondensator dann ca. 1-3MOhm Blindwiderstand raus. Wenn das Multimeter ~10MOhm hat, sollten deshalb noch ca. 10-30% fehlen.

Die gemessenen ca. 80V würden da schon ungefähr passen.

Gruß Andreas

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