Защита RS485 Опции

[Itch]

Необходимо защитить интерфейсы на устройстве от возможных импульсных выбросов. Окружающая среда - длинные кабели (несколько км.), рядом мощные высоковольтные пускатели. Есть мысль поставить 3 TVS диода вольт на 12 - от А на землю, от В на землю и между А и В. Но у TVS-диодов приличная емкость (~5нФ), что может повлиять на качество связи. Какие вообще схемы применяются в таких случаях кроме полной гальваноразвязки, интерфейсной микросхемы в DIP кроватке и мешка запасных микросхем у заказчика?

[Andy Mozzhevilov]

Необходимо защитить интерфейсы на устройстве от возможных импульсных выбросов.

Приведите характеристики помех, от которых вы хотите защититься.
Есть ли у вас контур заземления, на который эти помехи можно слить?

[Itch]

1е и главное - земляной провод не подключают вовсе или подключают после информационных. Если есть разница в потенциалах земель, то будет бо-бо.

2 - между информационными проводами и третим проводом GND приличная наводка в десятки вольт. Например, по ошибке прицепили телефонную линию, а там еще кто-то позвонил, т.е. 120В (:

Заземления платы нет (нельзя), но корпус заземлен.

[Andy Mozzhevilov]

1е и главное - земляной провод не подключают вовсе или подключают после информационных. Если есть разница в потенциалах земель, то будет бо-бо.

2 - между информационными проводами и третим проводом GND приличная наводка в десятки вольт. Например, по ошибке прицепили телефонную линию, а там еще кто-то позвонил, т.е. 120В (:

Заземления платы нет (нельзя), но корпус заземлен.

Это напоминает типичный русский подход:
Как сделать так, чтобы можно было перепутать всё и вся при подключении, но прибор работал. Меня умиляет формулировка - "по ошибке подцепили". А если по ошибке подцепили 380В?.

Тем не менее на мой вопрос по характеристикам ваших импульсных выбросов вы так и не ответили.
Предположу - что вы хотите бороться с микросекундными импульсными помехами (МИП).
В вашем случае эти помехи буду common-mode, то есть существовать будут одновременно в обоих проводах витой пары кабеля RS-485 относительно матушки-земли (пара то хоть витая у вас?).
Вы можете:
1. Сделать входную схему защиты для симметричной цепи, которая будет сливать эти помехи на контур заземления.
2. Обеспечить такую прочность изоляции между информационными проводами кабеля RS-485 и контуром заземления, чтобы ожидаемые вами максимальные перенапряжения не привели к пробою изоляции.

[rezident]

От синфазных помех лучше гальваноразвязка с малой проходной емкостью изоляции и разрядник от "земли" драйвера RS485 на контур заземления. От дифференциальных помех есть примеры защит по ссылке http://caxapa.ru/sch/protect_data.html

[Itch]

rezident, спасибо!
было в голове, что на сахаре схемы такие встречал, но не смог найти. 3я схема очень даже ничего, на ней и остановлюсь, наверное.

Это напоминает типичный русский подход:
Как сделать так, чтобы можно было перепутать всё и вся при подключении, но прибор работал. Меня умиляет формулировка - "по ошибке подцепили". А если по ошибке подцепили 380В?.

Andy Mozzhevilov, да надо чтобы было как можно более неубиваемо. От 380 конечно не защитишься, а вот от 220В - надо. Имеется в виду, что к компьютеру может быть подключен преобразователь без развязки, и на корпусе могут гулять приличные потенциалы относительно удаленного за 1км прибора.

Также бывают именно синфазные помехи, когда недалече от неэкранированного и невитого провода RS485 щелкают пускатели скажем на 6КВ / 1МВт (ну это я загнул конечно, но примерно такие порядки).

Еще бывает вообще астрал - грозовые разряды. Все вроде понятно, но дело то происходит глубоко под землей, в шахте.

[Andy Mozzhevilov]

Советую искать - читать Госты на ЭМС, которым должна соответствовать продукция (а то что они есть, и она им должна соответствовать - точно). Из них уже доставать допустимые воздействия помех и точки их приложения. Это - правильный подход.
А то как возникает тема по ЭМС - у меня стойкое ощущение, что люди пытаются бороться с "духами", то есть вы понимаете, что помехи есть, но классифицировать их не можете (или не хотите потратить чуть времени для изучения вопроса, или боитесь, что это очень сложно).
В результате получается, что создаются схемы, которые частично защищают от того, чего быть не может (то есть как результат - применяются элементы защиты, которые не приносят реальной пользы - но стОят денег). С другой стороны - от части помех по незнанию схема защиты не разрабатывается, в результате они пролетают в устройства беспрепятсявенно.
Это не наезд, это отчасти совет, отчасти констатация не очень радостных фактов.

и невитого провода RS485.

Это называется - делаем из дерьма конфетку.

и разрядник от "земли" драйвера RS485 на контур заземления

Ну уж. Что тогда будет с драйвером про подаче синфазной микросекундной помехи в инфомрационные линии?
Помеха стечет через порты драйвера на общую землю драйвера - а дальше через разрядник на контур заземления.
Хотя все рассуждения нужно вести от точек приложения помех.

[rezident]

Ну уж. Что тогда будет с драйвером про подаче синфазной микросекундной помехи в инфомрационные линии?

А я разве написал что разрядник для защиты от микросекундных помех? Разрядник защищает только изоляцию драйвера RS485 от перенапряжения относительно земли (заземления). Например, если для гальванической изоляции используется дешевый DC/DC с типовым напряжением изоляции 500В.

[Andy Mozzhevilov]

А я разве написал что разрядник для защиты от микросекундных помех? Разрядник защищает только изоляцию драйвера RS485 от перенапряжения относительно земли (заземления).

В каких цепях и за счет чего это перенапряжение возникает?

[Victor®]

Необходимо защитить интерфейсы на устройстве от возможных импульсных выбросов. Окружающая среда - длинные кабели (несколько км.), рядом мощные высоковольтные пускатели. Есть мысль поставить 3 TVS диода вольт на 12 - от А на землю, от В на землю и между А и В. Но у TVS-диодов приличная емкость (~5нФ), что может повлиять на качество связи. Какие вообще схемы применяются в таких случаях кроме полной гальваноразвязки, интерфейсной микросхемы в DIP кроватке и мешка запасных микросхем у заказчика?

Если надо развязку - смотрите на http://www.nve.com/il400.php

[HARMHARM]

Не надо NVE! Тяжелые проблемы с доставкой, мелкие неприятности, типа неопределенных состояний при включении - работает только по фронту. Года три мучились. Перешли на ADuM, как гора с плеч!

[vladec]

Мы используем для защиты специальные для RS-485 ограничители (-7В - +12В) SM712 TC с восстанавливающимися предохранителями 1812 милиампер на 200.

[rezident]

В каких цепях

В линии интерфейса связи RS485.

и за счет чего это перенапряжение возникает?

Например, статическое электричество (статика ведь возникает не только на теле человека, шоркающего меховыми тапочками по линолеуму ) или попадание линейного сетевого напряжения на одну из линий связи RS485. С учетом того, что в сети амплитуда помех может быть в разы выше амплитудного значения синуса, то и превышение максимального напряжения изоляции (500В для дешевых 1 Вт ройеров) вовсе не равно нулю. Вам может блок-схему устройства с гальваноразвязанным RS485 и с изображениями эквивалентной проходной емкости в каждом блоке нарисовать для понимания?

[Victor®]

Если найду - выложу сравнение NVE и AD.

Смотрите сравнение.

Прикрепленные файлы

 466051148971817180348Agilent_NVE_FMR_IsolatorsF.pdf ( 378.9 килобайт ) Кол-во скачиваний: 285

 

[_Pasha]

 с восстанавливающимися предохранителями 1812 милиампер на 200.

А как оно ведет себя в таком случае: если предохранитель отключился после коллизии, но на этом же девайсе стоит терминатор, и обмен регулярно дует туда немаленький ток? Вернется ли предохранитель в рабочее состояние?