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Erdung des Gehäuses/der USB-Buchsen/der Grafikkarte

  1. #1 Zitieren
    Ehrengarde Avatar von Komplize des Lee
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    Hallo Leute!

    Ich habe seit Ende Oktober einen neuen PC, der bis jetzt auch super läuft. Allerdings hatte ich bis jetzt schon 5-6 mal folgenden Vorfall:
    Manchmal kann es sein, dass ich mich auf meinem Bürostuhl statisch auflade. Das hängt von meinen Klamotten ab und ob ich meine Synthetik-Schlappen trage. Wenn ich derart aufgeladen meinen USB-Stick bzw. externe Festplatte in die Front-USB-Buchse stecken wollte, ging immer der Bildschirm aus. Dabei hatte ich den USB-Stecker noch gar nicht eingesteckt, ich habe höchstens mit der Ummantelung des Steckers die Ummantelung der Buchse berührt und auf diese Weise wahrscheinlich den Spannungspuls auf die Buchsen-Ummantelung gegeben, von der ich annehme, dass diese mit dem Massepotential des PCs verbunden ist. Wisst ihr ob das stimmt? Oder sollte diese Ummantelung geerdet sein?
    Dass ich bei diesen Vorfällen aufgeladen war weiß ich, weil ich daraufhin immer die Erde der Steckdose berührt habe und gut einen gewischt bekam. Es geht wie gesagt nur der Bildschirm aus (also bekommt kein Signal mehr), sodass ich davon ausgehe, dass sich meine Grafikkarte (Radeon RX480) bei diesen Spannungspulsen Not-ausschaltet. Ich konnte z.B. nach solchen Vorfällen immer noch mit den Multimediatasten meinen Player steuern und der PC reagierte auch darauf. Weil ich allerdings kein Bildschirm-Signal bekam, war ich immer gezwungen den PC zu resetten.

    Kennt sich hier jemand mit der Erdung bzw. Masseführung bei den PC-Komponenten aus und weiß ob dieses Verhalten normal ist oder ob ich mal beim PC-Laden anklopfen sollte, weil die beim Einbau gepfuscht haben? Ich weiß halt nicht, ob die Ummantelung der USB-Buchse geerdet ist (wenn ja, dann ist die Erdung wirklich beschädigt oder nicht vorhanden und somit wäre auch das Gehäuse gefährlich) oder ob sie zum Massepotential zählt, das evtl. intern nicht geerdet wird?
    Oder ist das vielleicht ein Fehler des Grafikkarten- oder Mainboard-Herstellers?

    Viele Grüße,
    Komplize des Lee

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    Komplize des Lee ist offline

  2. #2 Zitieren
    Halbgott Avatar von Morrich
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    Solch ein Verhalten sollte der Rechner definitiv nicht aufweisen.

    Es sollte sich dabei bei einer Spannungsübertragung aber nicht die Grafikkarte abschalten, sondern wenn sowas passiert, dann eigentlich das Netzteil und somit der gesamte Rechner.
    Desktop: Nanoxia DeepSilence 1/ AMD Ryzen 7 5800X3D + Thermalright Peerless Assassin 120 SE / MSI MPG X570 Plus Gaming / Sapphire Pulse RX 6700XT / 64 GB G.Skill FlareX 3200MHz / Sabrent Rocket NVMe 4.0 1TB / MegaElectronics M200 2TB / Crucial MX500 2TB / be quiet! Pure Power 12M 650W / Teufel Concept E Magnum PE
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    Morrich ist offline

  3. #3 Zitieren
    Legende Avatar von jabu
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    Du hast die Sache schon ziemlich gut beschrieben. Allerdings würde ich differenzieren wollen, ob das auch passiert, wenn man ganz allgemein ein derartiges Potential auf die Masse des PC-Gehäuses aufbringt. Falls das so ist, würde ich eher davon ausgehen, dass der Monitor übersensibel reagiert, sonst eher nicht (ohne Beweiskraft, versteht sich).

    Was die USB-Buchse angeht, so würde ich mich mit Experimenten dieser Art zurückhalten, denn ganz schnell hättest du mal den angeschlossenen Controller in die ewigen Jagdgründe geschickt oder gar eine Kettenreaktion ausgelöst.

    Denn Gleichstromwiderstand ist nicht gleich Wechselstromwiderstand. So eine Leitung hat längs ihrer Ausdehnung Induktivität und quer zwischen Außenleiter und den Innenleitern Kapazität. Über dieses komplexe Netzwerk lässt sich ganz leicht ein kräftiger und unter Umständen zerstörerischer Impuls vom Außenleiter auf die Innenleiter übertragen, was umso leichter fällt, je länger und schlechter/unglücklicher die Leitung ausgelegt ist und je steiler und kräftiger der Impuls ausfällt.

    In der Tat könte eine zusätzliche Erdung, z.B. direkt am Panel, für Abhilfe sorgen. Aber ja, auch eine schlechte Leitung oder ein schlechter Steckkontakt kann die Lage verschärfen. Es kann allerdings auch mit hochwertigen Komponenten passieren.

    Ich würde das Aufbringen von Hochspannung nicht weiter provozieren, denn was kann der Händler dafür, wenn du einen Gewährleistungsfall behauptest, aber Spannungen bzw. Energien ins Spiel gebracht hast, welche evtl. die Normen, also was so ein Anschluss aushalten muss, bei weitem sprengen? Dieses ließe sich durchaus alltagspraktisch provozieren.

    Ich würde die Kiste besser vorher durchchecken lassen, ob die Masseführung wirklich ordentlich ist und eben im Zweifel ein besseres und kürzeres Kabel verlegen lassen, evtl. mit einer Zusatzerdung am Front-USB-Panel. Aber so simpel ist das doch wieder nicht, denn signaltechnisch sind Zusatzerdungen eigentlich Mist, weil dadurch eine Schleife entsteht, auf der Ausgleichsströme fleißen können, was nicht nur zu Störungen führen kann, sondern bei Massefehlern (insbesondere Unterbrechungen) woanders (bei einer dünnen Masseleiterbahn, die nicht dafür gedacht ist, aber nun in der Schleife liegt) das Board zerstören könnte.

    Besser wäre eine Parallelschaltung aus einem Kondensator und einem Widerstand zur Ableitung von der USB-MAsse am Panel auf die Gehäusemasse. Ab sag das mal einem ganz normalen PC-Fritzen. Ob der das überhaupt versteht? Ob der dazu Lust hat, wenn er es versteht? Strenggenommen würde er sich damit sogar zum Hersteller machen, mit allen rechtlichen Implikationen... Also wird im Normalfall etwas anders probiert (bessre Leitung, anderes Panel), wobei man dann erst sehen muss, ob es funktioniert. Nun, ich würde basteln und wäre damit vermutlich schnell und billig am Ziel.

    Ob evtl. woanders etwas im Argen ist, lässt sich aus der Ferne natürlich nicht beurteilen.
    jabu ist offline

  4. #4 Zitieren
    Ehrengarde Avatar von Komplize des Lee
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    Zitat Zitat von jabu Beitrag anzeigen
    Du hast die Sache schon ziemlich gut beschrieben. Allerdings würde ich differenzieren wollen, ob das auch passiert, wenn man ganz allgemein ein derartiges Potential auf die Masse des PC-Gehäuses aufbringt. Falls das so ist, würde ich eher davon ausgehen, dass der Monitor übersensibel reagiert, sonst eher nicht (ohne Beweiskraft, versteht sich).
    Ich würde das Problem eher an der Grafikkarte sehen. Ein weiteres Indiz dafür ist nämlich, dass einer dieser Vorfälle passierte, kurz nachdem ich The Witcher 3 beendet hatte: Die Grafikkarte war noch gut heiß und der Lüfter lief ziemlich laut. Als ich die externe Festplatte an den PC stecken wollte, wurde wieder der Monitor schwarz und die Grafikkarten-Lüfter sind "ausgetrudelt" als wenn sie von jetzt auf gleich keinen Strom mehr bekämen.

    Zitat Zitat von jabu Beitrag anzeigen
    Denn Gleichstromwiderstand ist nicht gleich Wechselstromwiderstand. So eine Leitung hat längs ihrer Ausdehnung Induktivität und quer zwischen Außenleiter und den Innenleitern Kapazität. Über dieses komplexe Netzwerk lässt sich ganz leicht ein kräftiger und unter Umständen zerstörerischer Impuls vom Außenleiter auf die Innenleiter übertragen, was umso leichter fällt, je länger und schlechter/unglücklicher die Leitung ausgelegt ist und je steiler und kräftiger der Impuls ausfällt.
    Hm, es könnte ja auch sein, dass die Grafikkarte mit einem größeren, flächigen Metallteil sehr nah an einem Gehäuseteil liegt, sodass die Gesamtkonstruktion ganz unglücklich einen Kondensator bildet. Dann könnte sich der Spannungspuls auch über eine Streukapazität vom Gehäuse in die Grafikkarte einkoppeln.

    Ich möchte nochmal betonen, dass ich diese Spannungsimpulse nie bewusst provoziert habe! Das passiert halt wenn ich ganz in Gedanken bin und da überhaupt nicht dran denke. Ich habe nicht die Absicht, irgendwelche Teile meines PC kaputt zu grillen.

    Edit: @jabu: Weißt du eigentlich ob generell die Masse der Platinen intern mit den leitenden Gehäuseteilen verbunden werden? Irgendwie muss das Gehäuse ja über das Netzteil auch geerdet sein, sonst könnte das Metallgehäuse ja im Fehlerfall auf irgendeinem gefährlichen Potential liegen...

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    Komplize des Lee ist offline Geändert von Komplize des Lee (02.04.2017 um 20:57 Uhr)

  5. #5 Zitieren

    Metasyntaktische Variable
    Avatar von foobar
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    Zitat Zitat von Komplize des Lee Beitrag anzeigen
    Edit: @jabu: Weißt du eigentlich ob generell die Masse der Platinen intern mit den leitenden Gehäuseteilen verbunden werden? Irgendwie muss das Gehäuse ja über das Netzteil auch geerdet sein, sonst könnte das Metallgehäuse ja im Fehlerfall auf irgendeinem gefährlichen Potential liegen...
    Ich heiße zwar nicht jabu, aber im PC sollten alle Komponenten geerdet sein. Das Mainboard ist mit metallischen Abstandshaltern mit dem Gehäuse verbunden. Die Löcher haben sogar extra Lötkränze, damit die Schrauben guten Kontakt kriegen. Und über das ATX-Kabel ist das Mainboard natürlich mit der Masse aus dem NT verbunden, zudem haben NT und PC-Gehäuse i.d.R. auch direkten Kontakt.

    Feeling a bit masochistic and want to read more of my diatribes? Check out Foobar's Rantpage.

    foobar erklärt die Welt der Informatik: Was ist ein Zeichensatz?Was ist die 32Bit-Grenze?Warum sind Speicheroptimierer Unsinn?Wie teste ich meinen RAM?Was ist HDR?Was ist Tesselation?Warum haben wir ein Urheberrecht?Partitionieren mit MBR oder GPT?Was hat es mit dem m.2-Format auf sich?Warum soll ich meine SSD nicht zum Anschlag befüllen?Wer hat an der MTU gedreht?UEFI oder BIOS Boot?Was muss man über Virenscanner wissen?Defragmentieren sinnvoll?Warum ist bei CCleaner & Co. Vorsicht angesagt?Was hat es mit 4Kn bei Festplatten auf sich?Was ist Bitrot?Was sind die historischen Hintergründe zur (nicht immer optimalen) Sicherheit von Windows?Wie kann ich Datenträger sicher löschen?Was muss ich bzgl. Smartphone-Sicherheit wissen?Warum sind Y-Kabel für USB oft keine gute Idee?Warum sind lange Passwörter besser als komplizierte?Wie funktionieren Tintenstrahldrucker-Düsen?Wie wähle ich eine Linux-Distribution für mich aus?Warum ist Linux sicherer als Windows?Sind statische Entladungen bei Elektronik wirklich ein Problem?Wie repariere ich meinen PC-Lüfter?Was ist die MBR-Lücke?Wie funktioniert eine Quarz-Uhr?Was macht der Init-Prozess unter Linux und wie schlimm ist SystemD?Mainboard-Batterie - wann wechseln?Smartphone ohne Google?
    foobar ist offline

  6. #6 Zitieren
    Legende Avatar von jabu
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    Zitat Zitat von Komplize des Lee Beitrag anzeigen
    Ich würde das Problem eher an der Grafikkarte sehen. Ein weiteres Indiz dafür ist nämlich, dass einer dieser Vorfälle passierte, kurz nachdem ich The Witcher 3 beendet hatte: Die Grafikkarte war noch gut heiß und der Lüfter lief ziemlich laut. Als ich die externe Festplatte an den PC stecken wollte, wurde wieder der Monitor schwarz und die Grafikkarten-Lüfter sind "ausgetrudelt" als wenn sie von jetzt auf gleich keinen Strom mehr bekämen.
    So leid es mir tut: Derart einfach lässt sich leider nichts belegen (die Indizien erzeugen keine belegbare kausale Verbindung), schon gar nicht durch ein einzelnes Ereignis. Das Netzteil oder eine möglicherweise nicht leicht zu identifizierende Komponente auf dem Mainboard kommen hier ebenso infrage. Du sagtest mal etwas zu einem Montagefehler. Auch das ist möglich. Dennoch lassen sich derartige Fehler in fast allen Fällen durch systematisches Vorgehen (z.B. mögliche Unbekannte aus dem Spiel nehmen) und sensibles und ebenfalls systematisches Beobachten einkreisen. Man würde hier, wenn einem die Kiste schon gehört und man derart viel alltagspraktischen Umgang damit hat, beispielsweise erst mal differenzieren wollen, ob die statische Aufladung wirklich so trennscharf das Problem provoziert oder ob die Ausfälle auch sonst auftreten, wenn man etwas per USB anstöpselt und was das überhaupt für Geräte sind. Haben die eine eigene Stromversorgung? Oder passiert es erst ab einer gewissen Stromstärke, die der USB-Port bereitstellen muss? Gut, ein Impuls, wie er beim Aufladen eines in der Peripherie verbauten Kondensators schon mal auftritt, kann genügen, was zu berücksichtigen wäre, wenn es denn in eine solche Richtung läuft.

    Ich möchte die Theorie von der Grafikkarte nicht angreifen aber zu bedenken geben, dass unter denselben Bedingungen in so einer Lastsituation auch die übrigen Komponenten wärmer werden, weswegen da vor allem auch Mainboard und Netzteil potentielle Kandidaten bleiben, solange man nichts weiter weiß. Es gibt nämlich viel zu starke Abhängigkeiten zwischen den Subsystemen, als dass man über einfache Kategorisierungen einen Millimeter weiter käme. Damit sage ich nicht, dass ich deine Idee schlecht fände, nur ist sie leider ähnlich "gut" oder "schlecht" wie viele andere.

    Hm, es könnte ja auch sein, dass die Grafikkarte mit einem größeren, flächigen Metallteil sehr nah an einem Gehäuseteil liegt, sodass die Gesamtkonstruktion ganz unglücklich einen Kondensator bildet. Dann könnte sich der Spannungspuls auch über eine Streukapazität vom Gehäuse in die Grafikkarte einkoppeln.
    Die Streukapazität alleine könnte das noch nicht begründen. Es müsste schon einiges zusammenwirken. Dazu eine ganz schön komplexe Materie stark verkürzt, um uns längliche Abhandlungen zu ersparen:
    Damit der faradaysche Käfig so wenig hilft (perfekt geschlossen ist er tatsächlich nicht), müsste die Grafikkarte wie ein Leitungstranformator (z.B. wie bei einem Koaxial-bzw. Topfkreis) wirken (was so eine Karte tatsächlich bis zu einem gewissen Grad auch immer ist) und überdies noch ziemlich unglücklich aufgebaut sein. Das ist zwar alles in Versuchen zeigbar, und solches wird wohl gelegentlich bei EMV-Tests in Erscheinung treten, aber es müssen schon so einige dumme Zufälle zusammenkommen, damit sich das dermaßen leicht wiederholbar als dermaßen schädlich auswirkt. Ich würde daher erst mal nicht so kompliziert denken wollen. Das kann man sich für später aufheben, wenn alles andere ausscheidet.

    Ich möchte nochmal betonen, dass ich diese Spannungsimpulse nie bewusst provoziert habe! Das passiert halt wenn ich ganz in Gedanken bin und da überhaupt nicht dran denke. Ich habe nicht die Absicht, irgendwelche Teile meines PC kaputt zu grillen.
    Na ja, den meisten Leuten passiert das nicht so oft, zumindest nicht in der Intensität. Was ich damit gemeint habe: Wenn bei deinen Materialien eine besonders ungünstige Konstellation vorliegt, so ist das im Endeffekt dasselbe wie ein provozierter Fall (absichtlich etwas zugespitzt), etwa vergleichbar mit einer falsch ausgelegten Gasleitung, was ich so lange bewusst in Kauf nehme, bis das Haus explodiert. Wenn die Versicherung davon erfährt, zahlt sie berechtigterweise nicht oder holt sich das Geld von mir zurück, obwohl ich das nicht aktiv verursacht habe. Oder einfacher: Ich laufe nicht erst durch Hundescheiße und dann über den Teppich. Falls doch, muss ich mir wohl den Dreck zurechnen lassen.

    Edit: @jabu: Weißt du eigentlich ob generell die Masse der Platinen intern mit den leitenden Gehäuseteilen verbunden werden?
    Siehe den entsprechenden Beitrag von foobar.

    Irgendwie muss das Gehäuse ja über das Netzteil auch geerdet sein, sonst könnte das Metallgehäuse ja im Fehlerfall auf irgendeinem gefährlichen Potential liegen...
    Ja klar, die gehören im Normalfall direkt miteinander verschraubt. Deswegen ist normalerweise der Schutzleiter mit der Masse verbunden, die gleichzeitig Signalmasse ist, was immer wieder zu hässlichen Brummschleifen (und manchmal sogar zu Kurzschlüssen) führt (moderne Datenleitungen sind eher symmetrisch, was die Problematik entschärft). So ganz glücklich ist das gewiss nicht, aber wenigstens ein einigermaßen sicherer Schutz gegen die gefährliche Netzspannung, solange der Schutzleiter durchgängig ist und die Hausinstallation den Vorschriften entsprechend funktioniert.

    Ob der Schutzleiter bei dir versagt, müsste durch Widerstandsmessungen unter leichter und vorsichtiger mechanischer Manipulation der Leitungsverbindung(en) (Schukostecker bis zum PC-Gehäuse) herauszufinden sein. Beim leichtesten Zweifel an seiner Funktion würdest du besser ein neues Netzkabel verwenden. Falls die Verbindung innerhalb des Netzteils nicht gegeben ist, muss ein neues Netzteil her. Eingriffe sind für Laien viel zu gefährlich, weil sie kaum beurteilen können, ob der Zustand erwarten lässt, dass sich auch künftig keine Gefahren ergeben werden, was sich natürlich auch auf die Dauerhaftigkeit des Schutzleiteranschlusses bezieht. Das sind zwar unglaublich einfache Dinge, aber ganz ohne Erfahrung geht es nicht.

    Viele Fehlfunktionen im Zusammnehang mit USB-Anschlüssen sind auf ein gealtertes bzw. defektes Standbynetzteil zurückzuführen, welches mit im Blechkäfig des Netzteils untergebracht ist. Empfindlichkeit gegenüber statischer Aufladung gehört jedoch normalerweise nicht dazu.
    jabu ist offline Geändert von jabu (03.04.2017 um 01:26 Uhr)

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