Jump to content
    

Защита линий интерфейса RS485 на отечественной элементной базе

Имеется: сеть RS485, скорость передачи данных 460800 бод, около 20 узлов, протяженность топологии – порядка 100 м, в начале и конце топологии установлены резисторы-терминаторы 120 Ом, в одном месте установлены пара резисторов смещения по 560 Ом каждый.

 

Требуется: спроектировать схему защиты узла RS485 на отечественной элементной базе, способную защитить приемопередатчик RS485 от импульсов электростатического разряда (в первую очередь), а также высоковольтных помех в линии.

 

На рисунках 1 – 3 приведены различные варианты схем защиты, построенные на основе типовых решений. Схема на рисунке 3 справедлива лишь для низкоскоростных интерфейсов. Общая емкость ограничителей напряжения 2Р244А91, 2РС201А91 составляет 3900 пФ, 2Р244В91 – 1820 пФ, что не позволяет их использовать напрямую на линиях RS485 в данном случае.

На рисунке 4 приведена схема из покупного устройства защиты DTR 485/12 G (рассчитанного на высокие скорости), перечень элементов найти не удалось.

 

Прошу высказаться касательно приведенных схем защиты, дать рекомендации. В частности, интересуют требования к диодам моста, например, на какой импульсный ток они должны быть рассчитаны? То, что они должны быть импульсными с малой емкостью – это понятно. Для схемы рисунка 1 каковы должны быть требования к параметрам стабилитронов (ток стабилизации, мощность)?

01_485_.jpg

02_485_.jpg

03_485_.jpg

04_485_.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Может, неплохо было бы еще и гальваноразвязку поставить? Только все равно это на "отечественной элементной базе" никак не сделать, увы... Придется у китайцев вражеские микросхемы закупать.

P.S. Рисую несложную штукенцию, где в разных цепях гуляют вполне себе приличные потенциалы, пришлось вообще все развязывать (пробовал без развязки USB - при подключении ноутбука МК перезагружается!). Уже какая-то жесть вышла…

2022.08.02_23:00:07.png

Edited by Eddy_Em

Share this post


Link to post
Share on other sites

Чисто, "на вскидку" больше нравится схема рис.3. TVS диоды это более солидно, только резисторы я бы переставил за диоды. Кроме того, следует учитывать, что стандарт RS-485 предполагает возможное наличие на линиях синфазных напряжений -7V -- +12V. Это в плане выбора рабочих напряжений TVS-ов. Для ориентирования, из импортных, на мой взгляд, наиболее подходящий для этого интерфейса это SM712 -- https://www.west-l.ru/uploads/tdpdf/tmsm712.pdf

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

10 часов назад, Loriot сказал:

...скорость передачи 460800 бод... 20 узлов... протяженность 100 м... установлены пара резисторов смещения по 560 Ом каждый.

И как? Нормально все работает?

Share this post


Link to post
Share on other sites

10 часов назад, Eddy_Em сказал:

. . .  пришлось вообще все развязывать (пробовал без развязки USB - при подключении ноутбука МК перезагружается!). Уже какая-то жесть вышла…

Проверьте кабель USB - встречаются "оптимизаторы кабелей USB", где PG/оплетка кабеля отсутствуют и металлические "обоймы" разъемов не соединены между собой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 03.08.2022 в 09:06, vladec сказал:

Чисто, "на вскидку" больше нравится схема рис.3. TVS диоды это более солидно, только резисторы я бы переставил за диоды. Кроме того, следует учитывать, что стандарт RS-485 предполагает возможное наличие на линиях синфазных напряжений -7V -- +12V. Это в плане выбора рабочих напряжений TVS-ов. Для ориентирования, из импортных, на мой взгляд, наиболее подходящий для этого интерфейса это SM712

Полностью согласен, что более солидно на симметричных TVS диодах, вот только их емкость великовата, если была бы скорость 9600 бод, я бы не сомневался. В сети гуляет схема входной части контроллера Овен, там стоят три штуки SMBJ5.0CA. Про импортный SM712 знаю, поставил бы его, если существовал бы его отечественный аналог.

В 03.08.2022 в 09:30, Arlleex сказал:
В 02.08.2022 в 22:50, Loriot сказал:

...скорость передачи 460800 бод... 20 узлов... протяженность 100 м... установлены пара резисторов смещения по 560 Ом каждый.

И как? Нормально все работает?

С протяженностью в 100 м я переборщил, реально будет не более 50 м. Да, работает.

Share this post


Link to post
Share on other sites

На первый взгляд мне больше нравится вторая схема - в ней емкость трансилов отвязана диодами. Но у нее есть существенный недостаток - при наступлении аварийной ситуации трансил уходит в КЗ (гарантированно, даже при перегрузке до трещин в корпусе), а диод выгорает в обрыв, оставляя схему без защиты. Есть слабая надежда, что первым выгорит резистор - но тут никаких гарантий и скорее нет. Так что - да, третья схема наиболее надежна.

48 минут назад, Loriot сказал:

поставил бы его, если существовал бы его отечественный аналог

А если набрать его из дискретных элементов? Там и емкость при последовательном соединении трансилов уменьшится.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 02.08.2022 в 22:54, Eddy_Em сказал:

Только все равно это на "отечественной элементной базе" никак не сделать, увы...

Можно присмотреться к многокристальному модулю защиты 9025ХР025 АЕНВ.431180.671ТУ, он как раз для этого разработан. Планируется к выпуску в этом году на "ВЗПП-Микрон".

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 04.08.2022 в 09:35, byRAM сказал:

Можно присмотреться к многокристальному модулю защиты 9025ХР025 АЕНВ.431180.671ТУ, он как раз для этого разработан. Планируется к выпуску в этом году на "ВЗПП-Микрон".

Спасибо за информацию! Буду смотреть

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...