Здравствуйте, коллеги!
Прошу покритиковать мою очередную схему. Вроде бы ничего сложного, но тем не менее душа будет спокойнее.

В общем это просто оптическая развязка интерфейса RS-485. Для связи узлов сети хочу использовать витую пару, используемую для ETHERNET. Ее провода представлена на схеме справа. По одной паре передаются диффсигналы сети. По второй паре - питание MAX485 и оптической развязки по "правую сторону" от узла. Еще две пары запаралеллены - по ним идет питание для каждого узла - 12 В, не более 1 А общего потребления по линии. Максимальная длина сети - не более 100 м. Максимальное количество узлов - не более 32 (как по спецификации на MAX485), в реальности - раза в два меньше.

На схеме не обозначены терминаторы и резисторы, подтягивающие диффпару к определенным уровням на случай выключения всех передатчиков узлов.

Микроконтроллер узла (по левую сторону) не показан, даны лишь названия сигналов. Питание узла внизу - упрощенно (не показаны конденсаторы, вместо L7805 возможно будет DC-DC, это не важно. Важна идея).

Резистор 600 Ом взят из расчета не превысить ток 4 мА через приемник микросхемы MAX485. Этот ток мне показался наиболее оптимальным с точки зрения нагружения этой микросхемы. H11L1 при таком токе гарантированно переключится.

В общем вроде все) Заранее благодарен за любые советы!

Вот не нравится мне эта важная идея.
Требования на драйвер RS485 по питанию какие, у Вас ведь даташит под рукой?
Будет соответствовать?

Нет, питание драйверов поступает в виде 5 В по одной витой паре. А стабилизатор внизу - это питание оптоизолированного от сети EIA-485 девайса.
Требования на питание: минимум не обозначен, но предполагаю, что 5 В. Максимум - 12 В.

Немного поправил схему (в спешке забыл дорисовать землю слева от "оптического барьера"). Резистор 600 Ом увеличил до 820.

Вы, похоже, "чиста писатель".
Я Вас спросил, какие по даташиту требования к питанию микросхемы и как Вы их обеспечите в устройстве, расположенном на расстоянии 100 м, если, допустим, драйвер устройства, расположенного на расстоянии 90 м включен на передачу, и, в соответствии с требованиями стоят два терминатора в начале и конце линии и растяжки неизвестного номинала в неизвестном количестве.
Кстати, какое сопротивление кабеля?

Да. Здесь промах. Спасибо! Буду передавать 12 В, а уже в узле локально формировать +5 В линейным стабилизатором. С другой стороны, можно приспособить импульсный преобразователь с трансформаторной развязкой. Преобразователь подключить к питанию девайса. Но это дороже, чем воспользоваться линейным стабилизатором.

Честно говоря, не знаю. Волновое 100 - 150 Ом. Активное нужно поискать.

Грязно, грязно Писать я тоже не умею, не каждому этот талант дан

Вот тут приводятся погонное сопротивление витой пары - 90 Ом/км.
В нашем случае для 100 м сопротивление составит 9 Ом. Предположим, что на выходе передатчика разность напряжений составит 5 В (наихудший невозможный в общем-то случай). Тогда ток через терминаторы составит 5 / 60 = 83 мА.
Напряжение, которое "упадет" на паре, дающей 5 В трансиверам, составит U = 0,083 * 9 = 0,75 В. В реальности - меньше. Можно рискнуть передавать питание 5 В для трансиверов непосредственно.

Для Эзернет кабеля (Cat5, Cat6) волновое равно строго 100 Ом. Сопротивление для ДС не более 18.8 Ом для петли длиной 100м.

За уточнение волнового сопротивление - спасибо!
По поводу погонного сопротивления, я думал, что 90 Ом / км это для двух проводов в паре.

Тогда на участке 100 м "упадет" 1,5 В. Много. Если не сложно, подскажите, пожалуйста, как поступают в таких случаях? Как наиболее просто запитать трансиверы?

Подайте в кабель 12В, а в трансивере используйте локальный регулятор напряжения, как хотели ранее


С вашей схемой есть проблема. Оптопары, которые вы используете, по умолчанию (т.е. когда нет тока через светодиод) выдают высокий уровень на выходе. Это значит, что при отвалившемся питании устройства RS-485 драйвер включится на выход и полностью изгадит обмен - весь интерфейс ляжет. Кроме того, в начальный момент, пока микроконтроллер не инициализирован, или после сброса по вочдогу, трансивер тоже будет включен на передачу.

Для переключения "прием-передача" не нужна скорость. Используйте обычный транзисторный оптрон и включите его так, чтобы по умолчанию приемопередатчики находились в режиме приема.


И еще, у вас в схеме трансивера нет ни одного развязывающего кондера по питанию. При подаче питания по 100м кабелю без локальных кондеров ничего работать не будет. И трансиверам нужны конденсаторы по питанию, и регулятору нужны кондеры на входе и на выходе.

Почему у вас развязанные цепи идут в одном кабеле?!? Зачем тогда такая развязка? Вы понимаете что выбранный вами кабель не держит высокое напряжение. Если бы и держал, то получается большая емкость между развязанными цепями.

Если вам нужно питать устройство от гальванически развязанной линии, то этот развязанный источник питания должен быть на стороне самого устройства.

И зачем вы используете такое древнее решение с россыпью оптопар и мах485? Чем вам не угодили ISO3080 - ISO3082?

Так и сделаю.

Эти замечания исправил, сменив оптрон (см. приложенную схему).

Нет нет, конденсаторы будут. Выше я написал об этом. Тем не менее, исправил.


Такая развязка исключает электрический контакт между сетью RS-485 и устройством. Я не замахиваюсь на высокие напряжения, но расчитываю, что при пападании 220 В в цепи узла, не пострадают другие узлы.Также по кабелю более 12 В не пойдет. Да и ток нагрузки небольшой из расчета, чтобы больших потерь в кабеле не было.

Да здесь возразить ничего не могу, использую то, что есть под руками(
Хотя почему? Я же ставлю дискретные дешевые компоненты, чтобы было возможно их легко заменить в случае пробоя.

Сегодня нашел решение замены сети беспроводным интерфейсом на основе bluetooth модулей. Цена не очень высокая. Думаю.

В общем немного подумав я решил разделить 100 м сеть на два сегмента: 15 - 20 метра будут проложены исключительно в помещении. Здесь, ИМХО, можно обойтись без опторазвязки. Тогда для питания устройств можно использовать три витые пары, а суммарный ток устройств может достигать 1 А. При этом в кабеле "пропадет" 1 * 1,25 = 1,25 В. Сопротивление кабеля получил как 18,8 / 3 (витых пары) * 0,2 (20 метров).
Оставшийся сегмент, после уточнений выяснилось, что там будет не более 30 м, будет проходить на улице. Для защиты от удара молнии предполагаю кабель закопать на глубину 0,5 м. По поводу опторазвязок в уличном сегменте пока ничего не решил.
Можно ли пойти данным путем? Есть ли какие-то нормативные документы или рекомендации (примеры) подобных решений? Смотрю, например, некоторые интерфейсы управления, такие как X10 прямо по сети пускают. Как же не боятся удара молнии в электросеть?