Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Kilka uwag o projektowaniu układów do pracy w ciężkich warunkach

ghost666 12 Kwi 2012 10:21 6396 2
  • Na niezawodność układu ma wpływ szereg elementów które dobierać można podczas procesu jego projektowania. Projektant musi zadać sobie kilka niezmiernie ważnych pytań - jaki jest zakres temperatury pracy finalnego projektu? Jaki wpływ ma szum w sygnale? Co z wyładowaniami ESD - jak układ radzi sobie z błędami powstającymi w ich efekcie? Oczywiście kierowanie się tymi kryteriami przy doborze układu niekoniecznie jest optymalne, ale mają one krytyczny wpływ na niezawodność finalnego produktu. Jest to szczególnie ważne jeśli układ pracować ma w warunkach przemysłowych. Sprzęt tego typu narażony może być na rozmaite zakłócenia elektromagnetyczne, wyładowania ESD oraz temperatury w zakresie nawet od -40°C do +85°C. Normy odporności na temperaturę są o 15°C wyższe niż kiedyś, a znaczna część układów już teraz może pracować w zakresie od -40°C do +125°C, wymaganym przez przemysł motoryzacyjny. W związku z tym największym problemem są zakłócenia.

    Przepięcia w postaci szpilek napięcia często pojawiają się w szynach zasilających, ze względu na niepoprawne okablowanie sieci zasilającej lub przypadkowe jej zwarcia w innych segmentach. Jeśli układy nie są zabezpieczone takie przepięcia są w stanie zniszczyć układy wejściowe. Prosty układ zbudowany z bezpiecznika oraz supresora przepięć w postaci diody są tradycyjnie używane do zabezpieczenia układów wejściowych. Przykład takiego rozwiązania pokazano na poniższym schemacie.

    Kilka uwag o projektowaniu układów do pracy w ciężkich warunkach

    Pamiętać jednakże należy iż ochrona bazująca na układach pasywynych ma swoje ograniczenia. Poziom zabezpieczenia oferowany przez diody zależy silnie od temperatury pracy i nie jest zbyt dobrze kontrolowany. Ponadto do wad takiego rozwiązania należy dodać obecność bezpiecznika, który musi zostać manualnie wymieniony po uszkodzeniu w wyniku przepięcia.

    Bardziej rozbudowane podejście do tego zagadnienia wymaga zastosowania dedykowanych układów scalonych. Układy te oparte są o szybkie komparatory, diody oraz dużą gamę dodatkowych zabezpieczeń. Niektóre z tych układów pozwalają także na zabezpieczenia linii danych, np. jak MAX4708. Wewnętrzna struktura tego układu pokazana jest poniżej.

    Kilka uwag o projektowaniu układów do pracy w ciężkich warunkach

    Zintegrowane zabezpieczenia ESD w układach zabezpieczają je przed uszkodzeniem w wyniku wyładowań elektrostatycznych, co poprawia niezawodność całego urządzenia. Zewnętrzne zabezpieczające diody oraz inne elementy dyskretne są w stanie ochronić linie danych. Wiele układów posiada te elementy zintegrowane w swojej strukturze i nie wymaga dalszych zabezpieczeń. Na poniższym obrazku pokazany jest uproszczone zabezpieczenie ESD.

    Kilka uwag o projektowaniu układów do pracy w ciężkich warunkach

    Szpilki napięcia na wejściu I/O sprowadzane są do VCC lub do masy i nie przechodzą do dalszej części układu. Układy spełniające normę IEC 1000-4-2 posiadają takie zabezpieczenia w strukturze. Maxim wprowadził do swojej oferty transceivery RS-485 zapewniające ochronę do ±35kV - jest to układ MAX14770E.
    Źródła:
    http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/5260


    Fajne! Ranking DIY
  • #2 13 Kwi 2012 16:46
    opamp
    Użytkownik obserwowany

    RS-486 ? Pierwszy słyszę.

  • #3 13 Kwi 2012 17:00
    ghost666
    Tłumacz Redaktor

    opamp napisał:
    RS-486 ? Pierwszy słyszę.


    Literówka, poprawione :).