Схема питания локальных устройств Опции

[Алексей Корнеев]

Добрый день!

Стоит задача построить систему (см. файл), состоящую из головного устройства (Master Unit) и нескольких локальных устройств (Local Units). Все устройства работают на процессорах Microchip PIC16F... и имеют общую сигнальную шину. Необходимо развести питание от одного источника (+12В), корый будет находится непосредственно у головного устройства. Локальные устройства будут находится на расстоянии до 10м от головного.
Общая шина НЕ будет работать на высоких частотах, но по земле могут идти помехи, тк. будут коммутироваться несколько реле как на головном, так и на локальных устройствах. Реле будут запитываться от этого же источника +12В.

Прошу оценить насколько правильным будет подход использовать дроссели в качестве развязки по земле и по питанию, как показано на рисунке в файле. Как правильно выбрать эти дроссели? Правильно ли будет запитать реле непосредственно от +12В и на головном, и на локальных устройствах?

Алексей

Прикрепленные файлы

 Power_diagram.ppt ( 355 килобайт ) Кол-во скачиваний: 97

 

[Ruslan1]

Интуиция подсказывает, что вы не будете использовать тонкий провод для питания сильноточных реле. А в случае нормального провода на 10 метрах вообще ничего специфического нет.
(Главное- диоды не забудьте поставить параллельно обмоткам

Для успокоения попробуйте посчитать переходный процесс для ваших реле.

В общем случае имело бы смысл уточнить физический уровень интерфейса данных и токи-индуктивности реле и характеристики провода.

[Алексей Корнеев]

Интуиция подсказывает, что вы не будете использовать тонкий провод для питания сильноточных реле. А в случае нормального провода на 10 метрах вообще ничего специфического нет.
(Главное- диоды не забудьте поставить параллельно обмоткам

Для успокоения попробуйте посчитать переходный процесс для ваших реле.

В общем случае имело бы смысл уточнить физический уровень интерфейса данных и токи-индуктивности реле и характеристики провода.

Спасибо за ответ. Но вопрос был в основном о том, насколько правильно сделана развязка по питанию с помощью дросселей, чтобы возможные помехи по длинным питающим проводам от включающихся реле или просто внешние помехи не мешали общению процессоров. Процессора расположены в 10 метрах друг от друга и управляют реле, которые находятся рядом с ними.
Вот например, если убрать все дроссели из схемы питания, будет ли схема работать менее надежно?
Отвечу на ваши вопросы. Что касается интерфейса данных, то там речь скорее идет о статичных уровнях: высокий или низкий. Процессор головного устройства, устанавливает эти уровни и иногда их меняет.

Но важно, чтобы локальные процессоры не ловили помеху по входам. А она возможна, т.к. общий провод и для шины данных, и для питания процессоров, и для питания реле фактически один и тот же. Именно для устранинея этой потенциальной проблемы я пытаюсь развязать земли с помощью дросселей. Но не уверен насколько мой подход верный.

Диоды на реле стоят по умолчанию. Провод - обычный плоский шлейф, которым, например, дисковод в компьютере подсоединяется. Переходные процессы при включении реле во всей системе просчитать очень сложно. Одну модель построить займет уйму времени. Но мне сейчас нужно скорее качественное решение, нежели количественное.

[halfdoom]

Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл Power_diagram.ppt

Вы бы картинку в jpg, gif или png прикрепили.

[MaslovVG]

Если вы собрались на 10 метров передавать обычные TTL уровни то все определяется скоростью передачи и наличием фильтров (в том числе и програмных) на сигнальных линиях. На скоростях сотни килогерц проблемы обеспечены и без реле.

[Алексей Корнеев]

Вы бы картинку в jpg, gif или png прикрепили.

Прикрепил в jpg

Если вы собрались на 10 метров передавать обычные TTL уровни то все определяется скоростью передачи и наличием фильтров (в том числе и програмных) на сигнальных линиях. На скоростях сотни килогерц проблемы обеспечены и без реле.

Уровни будут TTL, это правда. Но никаких сотен килогерц передаваться не будет. На сигнальной линии процессор устанавлнивает уровни и они держаться там, пока он их не поменяет. Т.е уровни могут меняться, например, один раз в секунду. Грубо говоря, это значит скорость передачи на линии 1 Гц

Проблемы не было бы совсем, если каждое устройство имело свой БП. Но в системе один БП на всех. Есть у кого-нибудь в этом опыт? Плиз хелп

Эскизы прикрепленных изображений

 

[i-mir]

1. Разводка земли по схеме "звезда"
2. Разделите силовое и цифровое питание

Вопросы:

1. Не понятна разводка земли
2. Не указано подключение реле
3. Каждый модуль имеет свой ДС-ДС 12/5 В ?
4. Зачем вам Локал контроллеры если вы тянете шлейфы от Мастера ?

По моему можно вашу задачу решить намного проще но
пока не понятно в чем суть.

[Алексей Корнеев]

1. Разводка земли по схеме "звезда"
2. Разделите силовое и цифровое питание

Вопросы:

1. Не понятна разводка земли
2. Не указано подключение реле
3. Каждый модуль имеет свой ДС-ДС 12/5 В ?
4. Зачем вам Локал контроллеры если вы тянете шлейфы от Мастера ?

По моему можно вашу задачу решить намного проще но
пока не понятно в чем суть.

Отвечаю на вопросы:
1. Разводку земли делаю "звездой". По крайней мере стараюсь, чтобы так вышло.
2. Нарисовал схемотично подключение реле для Мастера и для Локального устройства "0" (для остальных локальных реле подключаются также). GNDS - это земля "сигнальная", т.е. все GNDS на рисунке соединены вместе. Эта же земля GNDS используется как общий провод для сигнальной шины между Мастером и Локальными устройствами.
3. Да, каждый модуль имеет свою локальную Кренку
4. Локал контроллеры, грубо говоря, заменяют дешифраторы, тк. у Мастера не хватит выводов на всю периферию. Кроме того, у Локальных есть кнопочки, чтобы человек мог влиять на команды. Короче говоря, локальные процессоры нужны.

Если знаете как можно сделать эту систему проще, подскажите. Я вижу только один способ сделать проще: каждому локальному устройству свой блок питания. Но это будет выглядеть по-моему очень непрофессионально.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Алексей Корнеев]

Еще раз посмотрел на схему: разводка "звездой" не получается. Земля представляет собой контур. Сам знаю, что контур по земле - вещь опасная. Но как его здесь можно избежать? Вот в чём вопрос.

[alexvu]

Если деньги позволяют - лучше всего используйте последовательный интерфейс с дифференциальной линией, например RS485.
Лучше добавить к нему стабилитроны - ограничители помех, но можно и обойтись без них.
Скорость передачи сделайте минимально необходимую.
И хотя бы простейшую программную коррекцию ошибок.
Диф. линия отлично убирает помехи по "земле", так что можно будет сделать один земляной (сила + сигнал) провод.
И обратите внимание на помехи от реле "своему" МК (в разделе про ЭМС была ссылка на отличную статью про это в частности), сделайте правильно барьеры из резисторов и разводки земель на плате.

Дросселей ставить не надо, особенно в цепи общей земли. Да и в цепи данных тоже
В проводе питания ещё можно поставить.
Либо сделать отдельно силовую землю без дросселей, отдельно - сигнальную землю и сигнал со связанными дросселями (на одном сердечнике).

[Alex11]

Я вот тоже согласен с последним мнением. Дроссели если и оставлять, то только в цени питания контроллеров. При этом реле питать непосредственно от линии питания. Иначе реле, включенное после дросселя просадит Вам при включении питание контроллера. Но хорошо бы еще понимать про какие цифры идет речь: сопротивление проводов, сопротивление обмоток реле, потребление контроллеров.