Перейти к содержанию
    

Гальваническая развязка питания устройства

Здравствуйте уважаемые участники форума!

 

У меня такой вопрос. Я пишу техническое задание на датчик, который подключается к шине RS-485 и запитывается от 24В постоянного тока. Расстояние между крайними датчиками может быть до 1000 метров и выше. Линия питания и шина будет прокладываться в виде 4-х жильной витой пары, из которых две пары - связь, две пары - питание 24В. Источник питания 24В либо один, либо несколько (работающие каждый на своем участке) в зависимости от протяженности линии и потерей напряжения. Конечные пользователи датчика - от предприятий сельского хозяйства до офисных центров и промышленных предприятий. Т.е. характер прокладки кабеля может быть как от открытого воздуха так и до битком набитого слаботочного лотка, идущего параллельно силовому лотку с кабелями от частотных преобразователей. Т.е. от идеальных условий до сложных производств с помехами и "разорванной" землей.

 

Вопрос по поводу гальванической изоляции. То что RS-485 изолировать нужно, я знаю. Для этого выбрана свежайшая микросхема "все включено" ADM2587E. Нужно ли дополнительно ставить изолированный DC/DC преобразователь на питание процессора или достаточно поставить линейный регулятор? Вероятность попадания напряжения 220В и выше на плату датчика с последующем "выгоранием" всей линии маловероятна. С одной стороны вроде как будут наводится помехи в линии питания, а с другой стороны перестраховка удорожает стоимость датчика, так как к недешевой ADM2587E надо будет дополнительно ставить изолированный DC/DC преобразователь с диапазаном преобразования 4:1 или 2:1. Кто что думает по этому поводу?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

с другой стороны перестраховка удорожает стоимость датчика, так как к недешевой ADM2587E надо будет дополнительно ставить изолированный DC/DC преобразователь с диапазаном преобразования 4:1 или 2:1.
А зачем этой м/с DC/DC? :cranky: У нее же он встроенный. Кстати, а где вы ее покупать собрались? В Аргуссофте? И почем предлагают? Порядка 300 рублей? Если так, то на "старой рассыпухе" аналогичная схема на треть дешевле получается.

По поводу изоляции самого устройства от питания линии сказать сложновато, т.к. вы умолчали о функциях этого устройства. Имеет ли оно другие внешние входы, имеет ли связь с заземленными устройствами и т.п.? Если это "вещь в себе", без других входов, то можно обойтись неизолированным DC/DC по питанию.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А зачем этой м/с DC/DC? cranky.gif У нее же он встроенный. Кстати, а где вы ее покупать собрались? В Аргуссофте? И почем предлагают? Порядка 300 рублей? Если так, то на "старой рассыпухе" аналогичная схема на треть дешевле получается.

По поводу изоляции самого устройства от питания линии сказать сложновато, т.к. вы умолчали о функциях этого устройства. Имеет ли оно другие внешние входы, имеет ли связь с заземленными устройствами и т.п.? Если это "вещь в себе", без других входов, то можно обойтись неизолированным DC/DC по питанию.

 

Нет этой микросхеме DC/DC не нужен. Просто я сейчас прорабатываю два варианта:

 

1. Неизолированный или изолированный DC/DC с одним выходом (на питание процессора) + ADM2587E, запитанная от этого DC/DC:

 

http://www.analog.com/en/interface/rs-485/...ts/product.html

 

2. Изолированный DC/DC с двумя независимыми выходами (на питание процессора и RS-485) + ADM2484E:

 

http://www.analog.com/en/interface/rs-485/...ts/product.html

 

Проблема такая, что 2 вариант лезет в корпус с трудом, но чуть-чуть дешевле чем 1 вариант. Как Вы говорите на 1/3 от 300 рублей (=100 рублей). А 1 вариант лезет в корпус, но непонятно, нужно ли ставить изолированный DC/DC на питание процессора :) Вот в чем загвоздка. Меня просто беспокоят возможные в 1000 метровой линии питания помехи и их влияие на измерительные цепи. Изолированный DC/DC на питании процессора эти помехи будет "проглатывать", а неизолированный DC/DC - не будет.

 

Датчик не является особым секретом - измерение температуры, влажности, углекислого газа. Т.е. вещь в себе. Но на базе схемотехники этого датчика в дальнейшем планируется изготовить модуль дискретного/аналогового ввода/вывода, так что тут главное не промахнуться с изначальным решением. Так же хотели конечному пользователю предложить два варианта датчика - с гальванической изоляцией при монтаже на длинные расстояние и без гальванической изоляции при монтаже на короткие расстояния. Еще хотелось бы перестраховку от выгорания всей линии питани датчиков при попадании на плату/клеммы 220В, а то сейчас монтажом занимаются в основном криворукие Джамшуты и бездумные электромонтажники - могут вместо 24В подать в линию питания 220В.

 

Насчет того, где будет доставаться микросхема. Я не привык кормить бездельников, поэтому все производство будет размещено в Китае, а лишняя прослойка в виде дистрибьютеров, диллеров и прочей шушеры пусть зарабатывает на "отечественных производителях".

 

В общем вот такая непростая задача.

Изменено пользователем Abysmo

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

- могут вместо 24В подать в линию питания 220В.

 

В общем вот такая непростая задача.

Вы еще про молнии забыли.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Abysmo, я так и не понял приоритетов для выбора конечного решения.

- цена,

- размеры,

- надежность.

Выберите любые два пункта.

И еще. Универсальное решение не бывает самым дешевым.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

сколько устройств (датчиков) подключено к этой километровой линии?

каково среднее потребление датчика?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вы еще про молнии забыли.

 

Это уже на совести заказчика. Пусть ставит разрядники в линии ;) От молнии что на плату не лепи - ничего не спасет...

 

Abysmo, я так и не понял приоритетов для выбора конечного решения.

- цена,

- размеры,

- надежность.

Выберите любые два пункта.

И еще. Универсальное решение не бывает самым дешевым.

 

Цена (низкая) и надежность (высокая). Насчет размеров пока остановился на корпусах Gainta, но еще не всех производителей перетряс. Поищу корпус чуть побольше.

 

сколько устройств (датчиков) подключено к этой километровой линии?

каково среднее потребление датчика?

 

При прокладке на расстояниях до 100 метров: от 5 до 15.

При прокладке на расстояниях до 1000 метров: от 30 до 100.

Потребление не более 200 мА при 5В -> ~ 50 мА при 24В

 

 

 

И еще. Универсальное решение не бывает самым дешевым.

 

Да я это понимаю. Это не критическое к стоимости устройство, где борьба идет за каждый цент.

Изменено пользователем Abysmo

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость @Ark
Цитата(Abysmo @ Nov 10 2009, 15:12)

У меня такой вопрос....................................

По-моему, этот вопрос Вы уже задавали:

http://electronix.ru/forum/index.php?showt...76&hl=RS485

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

При прокладке на расстояниях до 100 метров: от 5 до 15.

При прокладке на расстояниях до 1000 метров: от 30 до 100.

Потребление не более 200 мА при 5В -> ~ 50 мА при 24В

Я некоторое время занимаюсь подобными системами питания.

100 устройств на 1000метров Вы, скорее всего, не потяненте на кабеле разумного сечения.

Гальваника нужна. На такой длине в кабеле можно поймать черт и что...

Какой кабель, кстати?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

По-моему, этот вопрос Вы уже задавали:

http://electronix.ru/forum/index.php?showt...76&hl=RS485

 

Да это было в самом начале. Там речь шла про гальваническую развязку RS-485. После этого я почитал умных книжек и сделал чертежи корпуса и пришлось опять вернуться к этой теме. Но теперь обсасываю гальваническую развязку питания процессора. Апать старую не стал.

 

Я некоторое время занимаюсь подобными системами питания.

100 устройств на 1000метров Вы, скорее всего, не потяненте на кабеле разумного сечения.

Гальваника нужна. На такой длине в кабеле можно поймать черт и что...

Какой кабель, кстати?

 

Как рекомендуется стандартом - витая пара в экране с дренажным проводником. По факту могут проложить что угодно, но это уже будут не мои заботы. Моя забота сейчас - изолировать или не изолировать питание процессора. Вот в чем вопрос :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Моя забота сейчас - изолировать или не изолировать питание процессора. Вот в чем вопрос :)
Поскольку у вас нет внешних соединений кроме интерфейса, а он изолирован, то нет смысла изолировать питание самого устройства. Защиту по входу от перенапряжения и микросекундных помех, да, нужно. А изоляция - лишняя трата денег, за которые вы тут вроде как "бьетесь". :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Но если у Вас появятся внешние IO, то тогда гальваника обязательна. Кроме того, обратите внимание, что если использовать стандартные DC/DC модули, то у них очень большая наводка между входной и выходной землями. Это, как правило, приводит к появлению наводок во входных измерительных цепях.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо всем за подробные консультации!

 

если использовать стандартные DC/DC модули, то у них очень большая наводка между входной и выходной землями

 

Я решил поставить вот такой преобразователь (единственный который я нашел с входом 2:1 и двумя изолированными стабилизированными выходами):

 

WRD_S_1W_WRD_S_2W_EN.pdf

 

и микросхему ADM2484E.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Что-то два выхода в ссылке не видны.

 

На второй странице схема выходов и таблица распиновки.

 

Реально единственное что я нашел. По цене в РФ - 10$ за штуку. Думаю непосредственно в Китае, где планируеся производство, будет значительно дешевле.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...