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

Ochrona sieci RS-485 przed szkodliwym działaniem EMC - część 5

ghost666 21 Cze 2013 09:23 5085 0
  • Układ zabezpieczeń numer 2

    Poprzednie rozwiązanie miało za zadanie spełnić część normy odnośnie przepięć na poziomie 2. W drugim przykładzie skupmy się na poprawie tego wyniku i sprawieniu aby projektowany układ spełniał normę na poziomie czwartym.

    Układ CDSOT23-SM712 firmy Bourns, jak napisano w poprzednim rozdziale, jest dedykowanym do interfejsów RS-485 zabezpieczeniem nadnapięciowym opartym o przebicie lawinowe. Jednakże zastosowanie tylko tego układu nie zapewnia pełnej ochrony. W opisywanym układzie jest on tylko zabezpieczeniem wtórnym. Jako pierwotne zabezpieczenie w tym układzie wykorzystano układ TISP4240M3BJR-S, tego samego producenta. Jak pamiętamy z ogólnego opisu rozwiązań architektury zabezpieczeń EMC istotnym jest w przypadku dwustopniowego systemu wprowadzić element ograniczający prąd pomiędzy stopniami zabezpieczeń. Ten cel realizuje aplikacja TBU-CA065-200-WH w omawianym układzie. Dzięki temu udało się spełnić wymagania norm na poziomie czwartym. Poziomy napięć probierczych pokazano w poniższej tabeli

    Ochrona sieci RS-485 przed szkodliwym działaniem EMC - część 5


    Gdy na wejściu urządzenia pojawi się przepięcie TVS, omawiany powyżej, zapewni tor do masy o niskiej impedancji. W przypadku dużych prądów na wejściu i na prawdę dużych przepięć dodatkowo oprócz układu TVS zadziałać musi limiter prądu, którym tutaj jest TBU-CA065-200-WH firmy Bourns, jest to tak zwany bloker prądu przepięcia.

    Bloker napięcia przepięcia (TBU) zamiast zapewniać tor o niskiej impedancji do masy układu po prostu blokuje przepływ nadmiernego prądu. Jako element szeregowy odpowiada na prąd płynący przez niego, a nie na napięcie przyłożone do interfejsu. Element ten działa jak szybki, preprogramowany limiter prądu - w przypadku wystąpienia dużego zwarcia, gdyż przez TVS popłynąć ma znaczny prąd, powyżej ustalonego progu, TBU odłącza wtórną stronę urządzenia od wejścia w czasie krótszym niż jedna mikrosekunda. Układ zostaje odłączony podczas całego impulsu przepięcia, a prąd płynący przez TBU jest niewielki - poniżej 1 mA. W czasie normalnej pracy element ten charakteryzuje się niską impedancją, w związku z czym nie wprowadza żadnych istotnych zmian do sygnału przekazywanego do transceivera, a w czasie wystąpienia znacznego przepięcia impedancja rośnie znacznie w celu blokowania energii przepięcia. Po spadku napięcia na wejściu interfejsu układ powraca do stanu niskiej impedancji.

    Jak wszystkie układy zabezpieczeń nadprądowych TBU charakteryzuje się pewnym maksymalnym napięciem pracy związanym z napięciem przebicia. W związku z tym napięcie na wejściu nie może przekroczyć tego poziomu, inaczej układ zabezpieczeń nie będzie poprawnie działał. Aby zabezpieczyć TBU i TVS przed taką sytuacją stosuje się dodatkowe układy zabezpieczeń po pierwotnej stronie portu. Stosuje się tutaj lampy wyładowawcze albo tyrystory oparte na ciele stałym. Takie elementy - tzw. totalnie zintegrowane zabezpieczenia przepięciowe (TISP) pełnią rolę pierwotnych zabezpieczeń nadnapięciowych w układach portów transceivera, działając podobnie jak TVS i zapewniając tor niskiej impedancji dla masy dla sygnałów o nadmiernym napięciu.

    Nieliniowa charakterystyka I/V układów TISP pozwala na limitowanie nadmiernego napięcia i odpowiednie odprowadzanie prądu z tego wynikającego. Tyrystorowy TISP charakteryzuje się nieciągłą charakterystyką prądowo napięciową, co spowodowane jest przełączaniem się układu z dwóch trybów pracy - nisko i wysoko napięciowego. Poniżej pokazano krzywą I/V układu TISP.

    Ochrona sieci RS-485 przed szkodliwym działaniem EMC - część 5

    Źródła:
    http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/47-05/rs485_emc.html


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.