Alimentando RS485 aislado sobre CAT6
máx.
Estoy creando una red RS485 donde los datos y la energía se transmitirán a través de un cable U/FTP CAT6 de 23 AWG. Dos conductores de par trenzado serán de 36 V y GND respectivamente, otro par trenzado llevará las líneas de datos A y B. Un convertidor reductor reducirá los 36 V a 5 V en cada controlador. La longitud del cable desde el maestro hasta el primer transceptor es de aproximadamente 40 m, la longitud subsiguiente de un transceptor a otro es de 1 m. La potencia máxima total en el bus es de 36 W, lo que significa que 1 A fluirá a través de las líneas eléctricas o 0,5 A por conductor. Según la hoja de datos del cable, la caída de voltaje será de aproximadamente 2V.
Uno de los requisitos principales del sistema es que cada microcontrolador tenga una fuente de alimentación aislada del otro microcontrolador. Esto se debe a que el microcontrolador usará su ADC interno para medir el voltaje a través de un controlador LED donde no quiero que se comparta la tierra. Para lograr esto, estoy usando un módulo de alimentación aislado DC-DC ( HLK-1D0505 )
El transceptor que estoy usando en cada microcontrolador es un SN65176B. Mi pregunta es si debería:
- encienda mi transceptor en la salida del módulo de alimentación aislado DC-DC y conecte los pines de datos directamente al microcontrolador o
- encienda mi transceptor en la entrada del módulo de alimentación aislado DC-DC y use algunos optoacopladores para conectar los pines de datos al microcontrolador.
Si elijo la opción 1, ¿tendré algún problema con la diferencia de potencial de tierra para los transceptores RS485?
Respuestas (2)
Tony Estuardo EE75
El aislamiento es excelente para el ruido de línea y las diferencias de nivel de CC, pero terrible para el CMRR del ruido de la fuente de alimentación, a menos que tenga componentes equilibrados diferenciales perfectos en cada ramal con baja capacitancia de entrada.
Esto se puede demostrar fácilmente incluso con USB en un cable de 2 m desde una torre conectada a tierra hasta un Arduino aislado con SMPS flotante dedicado.
Elegir 120 plazos con 12k pullup/down en el conductor y 120 plazos. al final debe coincidir con la impedancia del cable seleccionado (a menudo 10% de tolerancia)
La caída de 2V en 36V es solo del 5%. Ningún problema. Verifiquemos
~ 50 m de 2 pares de AWG23 = 100 m lazo/2
66,79 mohm/m *50 m * 1A = 3,35 V caída total < 10 % todavía no hay problema, a menos que otras cargas exijan una mejor tolerancia.
Pero cada ruido de CM de inyección aislado de SMPS distribuidos es un gran problema quizás reducido por conexiones de blindaje solo en un extremo. Depende de varios factores. Quizás alta magnetismo de ferrita mu.
Sólo yo
La opción 1 no aísla, por lo que si el aislamiento es lo que necesita o desea, no puede usarlo. El SN65176B tolera solo -10 a +15 V en los pines A y B, en referencia al pin GND, por lo que no hay aislamiento.
La opción 2 es mejor ya que mantiene el aislamiento del bus y la MCU. Si calculó 2 V como la diferencia máxima de voltaje de tierra entre los dispositivos debido a la corriente que fluye en el cable de tierra, el RS-485 debería manejarlo bien.
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