Ciao a tutti! Ho un trasmettitore RS422, con i suoi due fili (+ massa) in uscita. Devo proteggere i fili in uscita da eventuali collegamenti errati del cavo di alimentazione: i fili sono tutti analoghi, a parte l'etichettatura, per cui è possibile che qualcuno colleghi l'alimentazione a 24V - ad esempio - alla linea DATA+ e la massa dell'alimentazione a DATA-, o altre combinazioni. Il transceiver (usato solo in TX) è ADM2587E, con isolamento sia dei segnali che dell'alimentazione. Sulla linea è già prevista una coppia di diodi TVS tra le linee dai e la massa.
Per proteggere il tutto avevo pensato a:
- diodi Schottky dal transceiver verso il connettore di uscita su DATA+ e DATA- e dal connettore di uscita verso il transceiver sul GND
- fusibili ripristinabili sulle linee dati e sulla linea di massa (ma quale deve essere la corrente di intervento?)
Il giorno Tue, 22 Feb 2011 17:33:55 +0100, stinf ha scritto:
Potresti mettere dei diodi Zener da 5V/1w verso lo 0V, e in serie all'input invece di cose esoteriche come i fusibili ripristinanti, mettere semplicemente una resistenza da 1W in modo che non fumi se si fa un collegamento errato.
Se ti collegano la 24V in modo che il diodo conduca verso la +5 con una resitenza in serie da 1K avrai meno di 1/2W da dissipare.
La velocità di trasmissione potrebbe risentire della capacità di ingresso, ma con 1K se il collegamento è corto, a naso direi che dovrebbe andare bene anche a
La velocità di trasmissione non è affatto un problema: dovrei andare a
9600 o addirittura meno. La soluzione che mi dici, se l'ho capita bene, mi lascia qualche dubbio. Ciò che ho capito è questo:
[FIDOCAD ] MC 70 45 0 0 045 MC 70 45 3 0 230 MC 85 45 3 0 230 MC 85 45 0 0 045 LI 45 30 55 30 LI 55 30 55 45 LI 55 45 85 45 LI 70 30 70 25 LI 85 30 85 15 MC 95 15 0 0 080 MC 95 25 0 0 080 LI 45 15 95 15 LI 45 25 95 25 SA 70 25 SA 85 15 SA 70 45 SA 85 45 TY 90 10 5 3 0 0 0 * 1k 1W 2010 TY 90 20 5 3 0 0 0 * 1k 1W 2010 LI 105 25 160 25 LI 105 15 160 15 TY 135 10 5 3 0 0 0 * RS422 DATA+ TY 135 20 5 3 0 0 0 * RS422 DATA- TY 10 25 5 3 0 0 0 * Transmitter RV 5 10 45 35 TY 15 15 5 3 0 0 0 * RS422
I dubbi sono essenzialmente due: il trasmettitore ha un absolute maximum rating sulle uscite di -9/+14 V (colpa mia che non l'avevo segnalato nel post originale), quindi collegando la 24V alla massa e la massa a uno dei segnali la tensione sul segnale in uscita al trasmettitore sarebbe
24V meno la caduta sullo Zener, quindi troppo alta. L'altro dubbio riguarda il fatto che se il collegamento errato venisse fatto tra i due segnali (invece che tra segnale e massa) non ci sarebbe nessun tipo di protezione. In realtà, avendo spazi ristretti e necessità di andare in SMD anche l'idea di un resistore da 1W (quindi molto grande...) non mi alletta particolarmente...
Tutto questo ovviamente è valido se ho capito bene il tuo suggerimento (in effetti, il passaggio sul "diodo che conduce sulla +5" non mi è chiaro... forse non ho spiegato bene la situazione?)
Il giorno Wed, 23 Feb 2011 09:16:41 +0100, stinf ha scritto:
Bene, allora potresti anche mettere una resistenza di valore maggiore, riducendo la potenza dissipata.
E' giusto.
In questo caso puoi mettere anche uno zener da 12V - 1W, facendo in modo che la corrente non superi i 60mA.
Mmm, in quel caso il diodo è polarizzato direttamente quindi i 24V cadono tutti sulla resistenza e il segnale in uscita sarebbe a 23,4V rispetto a 0V ma a -0,6V rispetto all'altro e non si rompe niente.
Non è vero nemmeno questo. In un caso del genere avrai uno zener polarizzato direttamente e un altro inversamente quindi 5,6V al massimo tra i due fili.
L'unico caso in cui saresti indifeso è una inversione tra 24V e 0V, in quel caso ti serve anche un diodo in serie alla +24 polarizzato direttamente.
Il contenitore in SMD da 1W è un CK2512, e del resto anche i fusibili o PTC che volevi mettere tu non sono certo 0402.
Intendi 60 mA in caso di inversione, naturalmente... siccome 12V x 60 mA = 720 mW (sullo Zener da 1W), i restanti 280 mW sono semplicemente una tolleranza o mi sfugge qualcosa?
-0,6V
Scusami, ma di nuovo non riesco a capire. Il diodo è polarizzato direttamente, quindi, se al suo anodo ci sono 24V, al suo catodo ci sono
23.4V (che cadono sulla resistenza). Ma il problema è proprio che questi
23.4V sono presenti direttamente sul pin del trasmettitore, che sopporta al massimo 14V... quindi, da come la vedo io, il trasmettitore si rompe. Oppure è un problema di riferimento? Cioè, tu intendi che i -0.6V sono tra segnale e massa in uscita... ma la massa in uscita non è in qualche modo imposta dall'ingresso...? (Ho l'impressione di stare facendo un po' di confusione...)
Beh, in effetti se, come scrivevo prima, la massa in uscita non è legata a quella d'ingresso, mi trovo (anche se con lo Zener a 12V la tensione sarebbe 12.6V). Tuttavia ora introduco una nuova complicazione: il circuito funziona nominalmente a 24V, ma dovrebbe funzionare fino a 36V (meglio 40V). Ora, ipotizzando l'alimentazione a 24V la tensione sarebbe, come detto,
12.6V (quindi ancora sicuri per il componente). Ma se l'alimentazione sale a 40V lo Zener dovrebbe essere almeno da 27V (per proteggere il circuito nel caso di inversione massa-dato), e questo porterebbe la tensione in questo caso a 27.6V, decisamente troppi. Come fare? Potrei pensare di nuovo (parzialmente) alla mia soluzione originaria, inserendo dei diodi Schottky in serie immediatamente all'uscita del trasmettitore? E in caso affermativo, posso assumere (sembra strano, ma non ne sono sicuro...) che la corrente sia in uscita dal trasmettitore su Data+ e Data- e in ingresso sulla massa (ma questa cosa non mi convince...)?
Infine, come entrano in uno schema del genere i diodi TVS (SM712) che servono a proteggere il circuito in caso di funzionamento normale?
caso
Sì, questo l'avevo già previsto.
Verissimo. In effetti sono 1210, quindi non piccolissimi ma nemmeno enormi, rispetto ai 2010 di questi resistori che ho trovato al volo. Comunque, aumentando il valore di resistenza potrei anche abbassare la potenza e quindi la dimensione.
Il giorno Wed, 23 Feb 2011 10:47:19 +0100, stinf ha scritto:
la
Si, meglio lasciare un po' di margine.
tutti
-0,6V
Dipende anche da cosa c'è dall'altra parte, ma se tu connetti 24V alla massa, e la massa a uno dei segnali non hai riferimenti di sorta.
Se invece da''altra parte del filo hai della circuiteria allora devi considerare anche questa nella progettazione della protezione, ed in questo caso le cose si complicano abbastanza.
No, la tensone massa-dato dipende dal valore dello zener se polarizzato inversamente e sarà di 0,6V se polarizzato direttamente .
I diodi Shottky possono proteggere come fanno gli zener, ce ne vogliono 4, ma in quel caso devi anche tener presente che la corrente che passerà dalla +24 alla
+5 tenderà ad alzare il valore di quest'ultima, e se l'assorbimento del circuito è basso la 5V potrebbe facilmente salire oltre i 7-8V con effetti disastrosi per la tua elettronica.
Quindi ti ci vuole anche uno zener da 5,6V tra la +5 e 0V.
Gli SM712 non sono altro che coppie di diodi zener in antiparallelo che fanno lo stesso lavoro degli altri, il problema è che con un case SOT23 non puoi dissipare più di qualche decina di mW. Qiu spiega qualche trucco per migliorare la dissipazione:
formatting link
ma non sperare di dissipare dei W.
Nel caso degli Shottky gli SM712 entreranno in azione prima degli Shottky e quindi sono destinati a bruciarsi, meglio non metterli proprio.
Nel caso degli zener intervengono dopo gli zener quindi non servono.
In alternativa potresti riprodurre il circuito dei TVS con 4 zener di potenza adeguata e montarlo al loro posto, non vedo controidicazioni di sorta..
formatting link
Al limite fai qualche prova con qualche IC zoccolato su di un millefori filato, per renderti conto delle tensioni e della potenze in gioco prima di prendere la decisione definitiva.
Dall'altra parte del filo non c'è niente di particolare, nel senso che ci sarà solo l'alimentatore che fornisce la 24V e un ricevitore 422 (che però, in caso di inversione di polarità, ovviamente non sarà collegato), quindi tutto ok.
Giusto (perché scritto così è chiarissimo e quello che ho scritto io non è chiaro???) :) Naturalmente gli Zener consentono alle linee di muoversi in modo da generare il segnale...
in Perché 4? Intendi montarli in una configurazione stile TVS bidirezionale (come l'SM712)?
circuito
per
La +5 in questo caso chi è? Intendi che attraverso il componente (che però, ti ricordo, è isolato) può scorrere corrente dalla 24V applicata su un segnale di uscita verso la tensione di alimentazione in ingresso?
Quindi sull'alimentazione del trasmettitore?
lo
Sì, il lavoro è analogo, ma gli SM712 servono a proteggere da scariche elettrostatiche (quindi impulsi molto brevi a tensione molto alta), mentre gli altri mi servirebbero a proteggere da una tensione relativamente bassa (24V o 40V, nel caso peggiore), ma per tempi relativamente lunghi (il tempo di accorgersi di aver sbagliato il cablaggio...)
Certo.
In definitiva, considerando il caso peggiore di tensione di alimentazione a 40V, le varie possibilità di inversione di polarità (ovvero collegamento dei cavi che portano l'alimentazione sui fili del segnale) e le necessità del circuito durante il normale funzionamento (protezione da scariche elettrostatiche), cosa mi consigli di fare? Visto che sei stato così gentile finora, posso scocciarti ulteriormente chiedendoti un disegno in fidocad?
Il giorno Wed, 23 Feb 2011 15:00:16 +0100, stinf ha scritto:
Credo che la soluzione migliore sia il TVS discreto con degli zener da 1W, e senza TVS in SOT che non farebbe nulla.
Infatti la situazione di +24 sulla GND e 0V sui dati darebbe una ddp di 12,7V, e negli altri casi -7,6V.
I diodi servono sia per protezione dalle scariche elettrostatiche che per errori di connessione, basta dimensionare la R opportunamente, 3K3 potrebbe essere il giusto compromesso.
28*28/3300 = 0,23W
Però ripeto, fai qualche prova pratica prima di fare un pcb.
[FIDOCAD] LI 45 30 55 30 LI 55 30 55 45 LI 70 30 70 25 LI 85 30 85 15 MC 95 15 0 0 080 MC 95 25 0 0 080 LI 45 15 95 15 LI 45 25 95 25 SA 70 25 SA 85 15 TY 90 10 5 3 0 0 0 * 1k 1W 2010 TY 90 20 5 3 0 0 0 * 1k 1W 2010 LI 105 25 160 25 LI 105 15 160 15 TY 135 10 5 3 0 0 0 * RS422 DATA+ TY 135 20 5 3 0 0 0 * RS422 DATA- TY 10 25 5 3 0 0 0 * Transmitter RV 5 10 45 35 TY 15 15 5 3 0 0 0 * RS422 LI 55 45 55 65 LI 55 65 70 65 LI 70 65 85 65 MC 70 65 0 0 045 MC 85 65 0 0 045 LI 55 65 85 65 MC 70 65 3 0 230 MC 85 65 3 0 230 SA 70 65 SA 85 65 MC 70 30 1 0 230 MC 85 30 1 0 230 LI 70 45 70 50 LI 85 45 85 50 TY 95 40 5 3 0 0 0 * 12V TY 95 55 5 3 0 0 0 * 7V
Purtroppo il mio problema è proprio l'impossibilità di fare una prova... comunque cercherò di lasciare un po' di spazio, se possibile. In ogni caso, farò dei test sui prototipi e vedrò cosa modificare.
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.