Проблема с гальванически изолированным RS485 Опции

[PCBExp]

Большой вопрос еще как разведены эти счетчики, как правильная шина с терминаторами на концах или как электрики часто делают - звездой? А то я тут наблюдал одну сеть счетчиков на предприятии - пришли "специалисты", поставили счетчики и развели их звездой, точнее даже получилась древовидная структура.
В результате перепробовали кучу преобразователей RS485-USB, заработал только один Shneider TSXCUSB485(за 6К рублей).

А про защиту есть хорошая аппнота у Bourns, со схемами и диаграммами.

Надеюсь все-таки то в жилом доме это полноценная гирлянда. Насколько уж там все последовательно - вопрос и наверное на этаже в худшем случае может и звездится но длина луча звезды не более метра а может и еще меньше (врать не буду - не видел) шит то вроде на этаже один на все квартиры. А вот термина торов я там не видел - по крайней мере у контроллера там ничего не стояла а внутри точно не было - в этом я уверен на все 100. У Bourns Вы наверное TBUшки имели ввиду?

[HardEgor]

Да, и MOV и TBU и TVS. Я понимаю они большие и дорогие, но всё-таки как там кабель по колодцам лежит неизвестно и может быть всё. Я бы сделал десяток-другой экземпляров защит в виде внешней платы, поставил в проблемные дома и понаблюдал.

А по поводу терминирования, да, скорее всего счетчики включены звездой и на всех включено терминирование (насколько я помню, оно по умолчанию включено и можно выключить программно), вы добавляя контроллер с терминатором добавляете нагрузки и сигнал совсем глохнет. По-хорошему надо смотреть сигнал между А и В осциллографом на батарейках(чтобы не было связи с землей), тогда многие вещи станут видны.

Кстати, конденсатор по питанию что ISO, что 485-му обычно ставлю 1206 - он как раз на ноги ложится и под ним две дорожки можно провести.

Кстати2, я у вас на плате вижу много каналов, а они между собой развязаны? Если ISOGND общее для всех схем, тогда токи могут спокойно перетекать между разными каналами и греть микросхемы.

Сообщение отредактировал HardEgor - Aug 17 2013, 14:59

[PCBExp]

Кстати, конденсатор по питанию что ISO, что 485-му обычно ставлю 1206 - он как раз на ноги ложится и под ним две дорожки можно провести.

Кстати2, я у вас на плате вижу много каналов, а они между собой развязаны? Если ISOGND общее для всех схем, тогда токи могут спокойно перетекать между разными каналами и греть микросхемы.

1206 занимает слишком много места. Только 0603 можем себе позволить. К тому же подобных узлов в наших устройствах хватает. Ни разу не сталкивались с тем что длина проводника до блокировочного конденсатора на что-то влияла.

Каналы действительно между собой связаны и ISOGND одна на всех. Из 4-ех каналов обычно используются 2 (по крайней мере на одном из объектов я это сам видел). Не уверен, но по-моему для пропитки счетчиков ставился еще блок питания на 24 вольта. Этот блок пропитывал драйвер счетчика со стороны УСПД. Поясните как токи могут перетекать и разогревать.

[polyakovav]

Все слова по отдельности понятны, а общий смысл не складывается. Это стабилитрон или сапрессор вообщем диод - полупроводник. Если верить производителю (TI) то он заточен для защиты быстрых интерфейсах. Как он может давать выбросы????????? Поясните....

У этого полупроводника, к сожалению, есть паразитные параметры. На коротких статических разрядах он ведет себя не так, как идеальный диод.
Возможно, термин "выбросы" здесь был не вполне корректен.
В даташите на графиках честно отрисованы эти самые "выбросы" (вот ничего лучше в голову не приходит), уходящие за сотню вольт.

Длительность порядка десятков наносекунд позволяет сравнительно легко сгладить импульс простой RC цепочкой после супрессора, но вот подключать конденсатор длинным проводом здесь (как и в питании цифровых схем) нельзя - индуктивность будет мешать.

[EvilWrecker]

Сталкивался с похожей проблемой, когда переделывал контроллер состояния работавший около нескольких двигателей и холодильных установок, стабильное зависание через 50-70 минут - там была похожая схема, но с раздельным управлением DE/nRE, что можно сказать на основе этого:


- ваш супрессор не годится для таких применений вообще- ставить рекомендую чтото типа SP03-6, исключительно хороший супрессор, кроме того у него прекрасное clamping voltage.

- TBU решает все вопросы, но проблема в том, что если скажем рабочее напряжение супрессора 6В(т.е при 5-вольтовом 485) тбу будут очень часто срабатывать и возможно такая ситуация что они буду сохранять состояние защиты,т.е отсутствие проводимости неограниченное количество времени.

- НИКОГДА не ставьте супрессор ДО резисторов. Если это конечно не 10Вт камни.

- есть опыт использования связки ADM2582+тбу+терминирование, все прекрасно до "среднего" уровня помех на 485й, далее тбу почти всегда в защите. Выход такой- отдельный изолятор как у вас, далее трансивер с common mode range поболее(я стал закладывать +- 80В), дискретные TVS с напряжением примерно в 2.31 больше рабочего для самого интерфейса(5В 485й = более 10В TVS).Цифра получена хитрым путем, я ее не навязываю и на ставлю как абсолютную истину

- крайне не рекомендую подключать изолированную землю к супрессору- в 8 из 10 случаев когда доводилось сталкиваться с таким подходом наблюдал плавающую землю, в своих дизайнах всегда вывожу землю TVS и пр на "защитное" заземление.

- между изолятором и трансивером действительно стоит воткнуть RC цепочку, я бы еще добавил ferrite bead. Насчет того чтобы ограничивать скорость нарастания в быстродействующей логике тоже согласен- здесь в сочетании с выходным фильтром с изолятора это должно помочь.

- саму же причину выбросов в вашей схеме связываю с плавающей землей со стороны изолированного питания- попробуйте супрессоры выводить на другую землю

[Alex_TAV]

А нет вариантов сделать развязку не на стороне TTL_UART , а на стороне не посредственно RS-485? Т.е. есть выход 485 к которому подключаются несколько абонентов и вот для каждого абонента стоит свой изолятор?
Есть вариант сделать цепочку MAX13487 - ADUM1201 - MAX13487 + развязка по питанию через AM1S-1212. Но может есть что-то попроще?

[vadimp61]

Я на рассыпухе делал так:
Со стороны линии Разрядник 90В (Х5) - позисторы-супрессор на 5В LC03-06
Ну и гальваника по питанию полная . Сигнал Ground - это защитное заземление.

Прикрепленные файлы

 RS485_opto.pdf ( 31 килобайт ) Кол-во скачиваний: 95

 

[Alex_TAV]

Я на рассыпухе делал так:
Со стороны линии Разрядник 90В (Х5) - позисторы-супрессор на 5В LC03-06
Ну и гальваника по питанию полная . Сигнал Ground - это защитное заземление.

Это понятно. Но интересует именно полная гальваническая развязка и именно со стороны линии RS485. А не со стороны ТТЛ линии.

[DmitryM]

Это понятно. Но интересует именно полная гальваническая развязка и именно со стороны линии RS485. А не со стороны ТТЛ линии.

А такое решение не подойдет?
Isolated RS-485 со встроенным преобразователем питания или с внешним
Например, ADM2587E: 2.5 kV Signal and Power Isolated, ±15 kV ESD Protected, Full/Half Duplex RS-485 Transceiver (500kbps)

[Alex_TAV]

А такое решение не подойдет?
Isolated RS-485 со встроенным преобразователем питания или с внешним
Например, ADM2587E: 2.5 kV Signal and Power Isolated, ±15 kV ESD Protected, Full/Half Duplex RS-485 Transceiver (500kbps)

Не совсем. Поясню - есть блок сбора данных, у него выход RS485. И есть от 2 до 5 датчиков топлива, тоже с интерфейсом 485, и вот не хотелось бы их подключать напрямую, т.к. датчики растянуты на расстояния каждый со своей парой, если где замыкание или еще чего - то все выходит из строя. А так между основным блоком и датчиками на каждую линию ставим изоляторы(по схеме что я выше описал) и в случае чего этот изолятор спасает все остальное.

[jcxz]

И как же Вы собрались направление передачи в линии RS-485 определять на этом самом элементе гальванической изоляции???
(чтобы определить в какую сторону через гальванический барьер передавать).
Единственный вариант - этот самый элемент у Вас должен быть интеллектуальным и знать протокол обмена в вашей сети RS-485 и разбирать его.
Т.е. - он будет из себя представлять: преобразователь RS-485/RS-232 + контроллер с неким вашим ПО + преобразователь RS-232/RS-485.

Смотрите в сторону RS-422.

[Alex_TAV]

И как же Вы собрались направление передачи в линии RS-485 определять на этом самом элементе гальванической изоляции???
(чтобы определить в какую сторону через гальванический барьер передавать).
Единственный вариант - этот самый элемент у Вас должен быть интеллектуальным и знать протокол обмена в вашей сети RS-485 и разбирать его.
Т.е. - он будет из себя представлять: преобразователь RS-485/RS-232 + контроллер с неким вашим ПО + преобразователь RS-232/RS-485.

Смотрите в сторону RS-422.

Использую микросхему MAX13487 - она определяет направление передачи данных в линии RS485 и сама переключает прием-передачу.

[jcxz]

И что?
Вам же сразу предложили этот вариант - гальванически развязывать на стороне UART.
Но Вы же сами отказались и сказали что Вам надо развязывать по RS-485, а не по UART.
Конечно с помощью этой микросхемы можно развязать: сигналы A/B поступают на MAX13487, далее линии RO/DI на ADUM, далее эти линии на входы UART контроллера.
Это, что Вам сразу и предложили. Классическая развязка по UART.

А если Вы хотите на ней сделать законченный блок, где с одной стороны выводы A/B и с другой - другие выводы A/B и между ними гальванический барьер,
то не получится.

[Alex_TAV]

А если Вы хотите на ней сделать законченный блок, где с одной стороны выводы A/B и с другой - другие выводы A/B и между ними гальванический барьер,
то не получится.

Да, вот именно это я и хотел сделать. Жаль что не получится.