Preguntas sobre la creación de prototipos de un divisor DMX

esquemas originales

Quiero hacer el siguiente Splitter DMX:

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Créditos de J. Mack, ver artículo completo: Divisor DMX

Cambios

Cambios realizados por mí (con la ayuda de Maple, Transistor y muchos otros, gracias por eso):

  • Cuatro en lugar de tres canales de salida
  • LED de alimentación
  • LED de señal
  • 5 convertidores DC/AC separados
  • Resistencias separadas de 220 ohmios por salida
  • Fusible de temperatura y varistor
  • diodos TVS

mi circuito

El circuito que se me ocurrió es:

ingrese la descripción de la imagen aquíDebido a que no todos los componentes están presentes en DIYLC, utilicé algunas convenciones:

  • Los círculos de color azul claro son pines de encabezado.
  • Los puntos negros son cajas de terminales
  • Hay 6 PCB
  • El PCB central inferior se superpone ligeramente. En la placa de circuito impreso inferior izquierda e inferior derecha hay dos cuadrados negros, estos están separados para encajar en el gabinete.
  • Las áreas oscuras en los otros dos PCB izquierdos son para asegurarse de que los fusibles se puedan reemplazar si es necesario (para tener un espacio con las cajas de fusibles)

Preguntas

Tengo un montón de preguntas (espero poder hacerlas en una pregunta ya que todas están relacionadas con el circuito).

  1. En el PCB inferior izquierdo hay un fusible QuickBlow, pero en el enlace original es un SlowBlow. No tengo estos; será esto un problema?
  2. ¿Tendrían los HiLink HLK-PM01 suficiente distancia entre sí?
  3. Estoy poniendo todo en un recinto. Sé oficialmente que se debe usar un recinto doble, sin embargo, realmente no hay espacio para ello. Y tengo la intención de poner las señales AC220/240V BAJO la PCB inferior que se atornillará firmemente, por lo que no hay forma posible de tocar 220/240V. ¿Es esto 'aceptable'? Tengo la intención de usar el dispositivo en escenarios con mis bandas de música. El dispositivo estará debajo del soporte de mi teclado, razonablemente seguro.
  4. Los tipos de TVS son diodos TVS bidireccionales 1.5KE18CA DO-201AD 1.5KE18. ¿Están bien? Los revisé, pero no pude verificar el uso real.
  5. Traté de colocar los cables lo mejor posible, aunque varios se superponen (algunos puedo enrutar un poco mejor sin cruzar un IC, pero abarrotó más la imagen para usar solo líneas rectas).
  6. ¿Hay algo en lo que no haya pensado (con respecto a la seguridad/funcionalidad?)

[Captura de pantalla de la transacción]

Respuestas (2)

En el PCB inferior izquierdo hay un fusible QuickBlow, pero en el enlace original es un SlowBlow. No tengo estos; será esto un problema?

Eso depende de la corriente de entrada de los adaptadores de CA/CC y la naturaleza de cualquier falla de línea que pueda experimentar su dispositivo. En general, siempre que la corriente de entrada no sea suficiente para hacer estallar el fusible cada vez que encienda el dispositivo, usar un fusible más rápido de lo necesario solo significará que los fusibles se queman con más frecuencia o innecesariamente.

¿Tendrían los HiLink HLK-PM01 suficiente distancia entre sí?

Esto es un poco arriesgado. Tiene voltaje de red en la placa de rendimiento, lo que va a ser un desafío y, en general, simplemente no lo recomendaría. Como mínimo, debe eliminar la mayor cantidad posible de cobre no utilizado alrededor de las conexiones de CA. Sería mejor utilizar convertidores de CA-CC independientes para cada puerto en lugar de un montaje en PC, o utilizar un solo convertidor de CA-CC y luego utilizar módulos de CC-CC aislados para alimentar cada puerto. ¡Lo mejor de todo sería usar una verruga de pared de CC externa y luego un conjunto de módulos de CC-CC aislados y evitar jugar con el voltaje de la red por completo! Esa será también la solución más pequeña y probablemente la más barata.

Estoy poniendo todo en un recinto. Sé oficialmente que se debe usar un recinto doble, sin embargo, realmente no hay espacio para ello. Y tengo la intención de poner las señales AC220/240V BAJO la PCB inferior que se atornillará firmemente, por lo que no hay forma posible de tocar 220/240V. ¿Es esto 'aceptable'? Tengo la intención de usar el dispositivo en escenarios con mis bandas de música. El dispositivo estará debajo del soporte de mi teclado, razonablemente seguro.

Si la carcasa no es metálica, generalmente está bien siempre que todo esté mecánicamente seguro. Si la carcasa es metálica, debe conectarse a tierra a través de la clavija de tierra del cable de alimentación.

Los tipos de TVS son diodos TVS bidireccionales 1.5KE18CA DO-201AD 1.5KE18. ¿Están bien? Los revisé, pero no pude verificar el uso real.

Esos son diodos TVS bidireccionales de 18 V, con un voltaje de bloqueo de 32 V, por lo que cuando se activan para bloquear una falla, puede ser demasiado tarde para su transceptor. RS485 requiere que los dispositivos toleren voltajes de línea de datos de +12/-7V, por lo que debe configurar su protección mucho más cerca que eso. Además, los diodos TVS serán mucho más beneficiosos con algo que limite la corriente que entra o sale del dispositivo cuando se activan, generalmente se usa un polifusible de 50-100 mA en las líneas de datos. De lo contrario, una falla grave solo hará estallar los diodos antes de que explote el transceptor.

Gracias por estas elaboradas respuestas. Supongo que cuando haga las pruebas averiguaré si los fusibles están bien o no. Acerca de los convertidores de CA/CC: pensé que sería mejor tener convertidores aislados lo antes posible (de la alimentación de CA). Supongo que esto no era necesario (todavía me pregunto qué parte tenías en mente, pero primero haré algunos deberes). Los convertidores de CA/CC solo se colocarán en la placa de perforación para que estén estables. Tengo la intención de usar cables (¿24 AWG?) directamente a los pines de CA de cada convertidor para que no pasen 220 V a través del cobre de la placa de perforación. Estoy usando un enchufe de alimentación de 2 pines (sin GND/tierra).
Acerca de los diodos TVS, necesito verificar mejor, pensé que si el voltaje es más alto, es lo suficientemente bueno, pero supongo que no :-(
Re: fuentes de alimentación, realmente no importa dónde las aísle. La mayoría de los equipos con interfaces aisladas utilizarán un pequeño convertidor CC-CC aislado alimentado desde el suministro local de bajo voltaje porque esta es la solución más pequeña y económica.
Re: diodos TVS, el objetivo de usarlos es sujetar el voltaje bajo una condición de falla a un nivel lo suficientemente bajo como para que su dispositivo no se dañe. Al mismo tiempo, no desea que el diodo TVS comience a conducir durante el funcionamiento normal, por lo que debe lograr un equilibrio. Aquí hay una descripción general bastante buena: completepowerelectronics.com/tvs-diode-selection-tutorial
Acerca de las fuentes de alimentación: no creo que un convertidor CC/CC (reductor) esté realmente aislado como Hi-Link o me estoy perdiendo algo. (por cierto, prefiero usar solo voltajes de CC en comparación con CA si es posible).
Encontré P6KE15CA (diodos bidireccionales min 14.3/max 15.8 V), y supongo que 0.05A 60V 50 mA polyswitch/resetables están bien.
¿Supongo que debo poner el fusible en la línea de señal directa (no a tierra) y el televisor a tierra (como en mi imagen)?
Actualicé la imagen con fusibles reiniciables (en entradas/salidas).

Los gabinetes de plástico generalmente no son buenos para dispositivos con señales de red de alta velocidad (no brindan protección) y para dispositivos con suficiente radiación de calor (bloquean la disipación de calor). Da la casualidad de que su divisor es ambos.

Como mínimo, haga muchas ranuras verticales delgadas (2-4 mm) en los costados del gabinete y cúbralas desde el interior con una placa de metal con aproximadamente 5 mm entre la pared interna y la placa. Esto debería proporcionar algo de enfriamiento por convección y evitar que entren desechos.

Idealmente, recomendaría agujeros en la parte superior e inferior, pero es posible que no los desee en caso de que entre agua en el divisor.

Además, intente lo siguiente: coloque las placas divisoras verticalmente con el gabinete abierto o sin gabinete (¡cuidado con la alimentación de red!) y ejecútelo con carga completa (controlador y LED conectados) durante aproximadamente 30 minutos. Luego desconecte la alimentación y mida la temperatura de los convertidores CC-CC y los chips transceptores.

Cualquier placa que esté más caliente debe colocarse en la parte superior del dispositivo final, para una mejor solución térmica.

Por supuesto, la solución ideal sería utilizar una carcasa metálica con aletas de refrigeración, como esta o esta

No estoy contento con tus comentarios (no me malinterpretes, todos son buenos comentarios). Pero las ideas sobre las partes metálicas hacen que no quepa en mi estuche de plástico. Las ranuras verticales no parecen ser un problema (no fue la intención, pero podría ser una buena idea). El recubrimiento de metal es más difícil, especialmente el espacio de 5 mm. Además, colocar las tablas verticalmente es difícil de encajar y no hay posibilidad de fijarlas bien (a menos que sea para una prueba). Supuse que estos circuitos integrados usan muy poca energía, por lo que el calor no sería un problema (ni siquiera con 5 convertidores de CA / CC en el interior).
(sobre el primer comentario: no estoy contento, esto se considera un poco de sarcasmo)... Estoy muy contento de que lo responda, es difícil darse cuenta de que necesito rediseñar mucho de nuevo y comprar/esperar cosas nuevas. Realmente aprecio que menciones cosas que no sabía.
¿Puedo usar un pequeño ventilador de 5V? Supongo que para una caja tan pequeña, incluso un pequeño ventilador de 1,2 W, 5 V y 2,5 cm puede sacar suficiente aire caliente. Puedo pegarlo en un gran agujero en el costado para que no ocupe mucho espacio, y el sonido no es un problema en una situación de banda en vivo. Si esto funciona, ¿puedo conectarlo a uno de los adaptadores de CA/CC o esto causará problemas?
La colocación de tablas verticales fue solo para una prueba de 30 min. Simplemente puede hacer esto en una mesa. la idea es permitir un buen flujo de aire para que una tabla no caliente a la otra. el resultado de una prueba te dirá qué se calienta más, DC-DC o transceptores. Cualquiera que se caliente más debe colocarse como capa superior en el recinto.
La idea de un pequeño ventilador de 5 V y 20-30 mm como este fue lo primero que se me ocurrió. No lo sugerí porque estos ventiladores suelen ser bastante ruidosos. Pero es posible que tengas suerte y te encuentres con uno tranquilo. Puede alimentarlo desde cualquiera de los 5 convertidores, no debería ser un problema. A veces hago un bucle de 3 a 5 vueltas de los cables del ventilador a través del estrangulador de ferrita toroidal, por si acaso.
Ok... Supongo que puedo cambiar las placas y los convertidores AC/DC. Haré la prueba (en cuanto tenga los convertidores y los suelde).
Me gustan esos, pero tengo que comprobar lo que cabe. Puedo poner un ventilador de 40 mm, pero solo tengo unos pocos mm entre los convertidores de CA/CC y necesito cortar un poco de las protoboards. O puedo agregar uno pequeño en cada lado tal vez... No debería comprar mis gabinetes demasiado pequeños. Ya lo descubrí :-). Lástima que ya los tengo y me gusta quedarme con ellos. Gracias por pensar y todas las ideas.
No necesitas 2 ventiladores, uno de 30 mm es suficiente. El problema con el plástico es que el calor no tiene salida, por lo que se acumula con el tiempo. Incluso un pequeño flujo de aire es suficiente para arreglar esto. Si usa un ventilador, no olvide perforar algunos agujeros en el lado opuesto y asegúrese de que funcione en el escape, no soplando
Gracias por esos consejos ... Creo que una vez soplé un Arduino por ese motivo (incluido, sin ventilador / lo que sea). La única desventaja de usar un ventilador es que los convertidores de CA/CC estarán muy juntos, algunos como unos pocos mm entre sí). Por cierto, ¿puedo conectar el ventilador a uno de los 5 convertidores CA/CC? No tengo espacio para otro (y el ventilador).
"¿Puedo simplemente conectar el ventilador a uno de los 5 convertidores de CA/CC?" Creo que respondí estos 4 comentarios anteriores
Lo siento mucho, sí lo hiciste (5 arriba). Incluso tengo cuentas de ferrita, así que podría usar una de ellas, si me queda bien.
¿No es DMX 250kilobits por segundo? Apenas alta velocidad.