Protección contra sobretensiones para entradas RS485

Estoy usando un chip ADM483E RS485 de Analog Devices para construir un dispositivo con capacidad RS485. Hoja de datos aquí: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADM483E.pdf .

El aparato terminado se alimenta con 24 V CC, y ahora estoy buscando diseñarlo para que no se destruya si un técnico conecta accidentalmente el suministro de 24 V +/- a las entradas RS485 (que están conectadas a las entradas/salidas RS485 en el ADM483E).

El ADM483E se especifica para +/- 14 V aplicados a las entradas/salidas RS485.

Sería perfectamente adecuado que el aparato cortocircuitara simplemente la fuente de alimentación para protegerse. La fuente de alimentación es de 24V DC y puedo arreglar que tenga un fusible de 2A.

No puedo usar diodos con polarización inversa a tierra, ya que -5V es un nivel de señal RS485 perfectamente aceptable.

He considerado usar diodos de supresión de transitorios, pero los típicos solo están clasificados para 1-2 julios de energía transitoria, y no he encontrado ningún fusible de 2A que se rompa de manera confiable con una energía tan baja.

¿Tengo que construir mi propio dispositivo de palanca o hay alguna mejor práctica para lo que estoy tratando de hacer?

¿Has pensado en comprar chips transciever deliberadamente robustos? Como ti.com/lit/ds/symlink/sn65hvd82.pdf
Ese producto no ayudará. La hoja de datos dice un máximo de 18 V a entradas A/B. Por lo tanto, también se freiría si se conectara accidentalmente a 24V. ¡Pero algún producto similar que podría soportar, digamos +-30V, ciertamente resolvería mi problema!
Sí, hay un par de CAN TXR muy buenos que se adaptan al cableado malévolo. El MAX3053 es \pm 80V.
¡Ah, guay! Gracias por el consejo. Sin embargo, no es un transceptor RS485.
Sí, supongo que Google es tu amigo allí....
Oh, espera, la hoja de datos del primer chip al que te vinculaste dice +-100 V con 100 ohmios en serie. Así que tal vez haría el trabajo en este caso. ¡Gracias!
Pensé que era un chip muy deliberadamente robusto. Debo admitir que leí la sección de protección contra transitorios y me salté.

Respuestas (1)

En lugar del método de fuerza bruta que está lleno de desafíos y compromisos, pondría un par de resistencias PTC (también conocidas como polyfuse) en serie con las 2 líneas RS485, y probablemente las colocaría lo último antes de que lleguen al conector para ir. fuera de borda

Los PTC, también conocidos como polifusibles, normalmente tienen una resistencia cercana a cero, pero cuando excede su corriente de retención y se acerca a su corriente de disparo, tienen una resistencia bastante alta y permanecen así hasta que se elimina la 'corriente de falla'. Entonces, si aplica 24 V al par 485, la corriente pasará a través de su resistencia de terminación (¿120 ohmios?) Y los pondrá en marcha con bastante rapidez.

Para RS485, según la fuente, la línea, las resistencias de terminación y la impedancia que tenga, una corriente de 'retención' de alrededor de 50-100 mA debería ser adecuada para que permanezcan con baja resistencia en condiciones normales de funcionamiento.

Ejemplos de PTC/polyfuse: http://www.littelfuse.com/products/resettable-ptcs/radial-leaded.aspx

¿Qué sucede si se aplican 24 V a GND y una de las entradas RS485? ¿Y los PTC son realmente lo suficientemente rápidos como para salvar el chip RS485?
¿Tiene resistencias de polarización de línea (así como terminadores)?
No tengo resistencias. De acuerdo con la hoja de datos del ADM483E, estos no son necesarios y me gusta guardar los componentes. Todavía dudo que el PTC responda lo suficientemente rápido como para salvar las puertas del ADM483E.
No depende de la hoja de datos decirle si su aplicación específica necesita resistencias de polarización. pero preguntaba por si podían formar parte del mecanismo de protección. Entonces, ¿tiene dudas sobre el tiempo de respuesta de los PTC, pero quiere depender de la protección con fusibles? Entonces ya ha perdido :) Quizás: ¿PTC en serie con las entradas de par diferencial, y luego un par de diodos zener de ~ 12V espalda con espalda a tierra en cada uno de los pares?
Por supuesto, el fusible por sí solo no será suficiente. Mi problema es que un fusible no se disparará lo suficientemente rápido como para salvar un diodo de supresión de transitorios, al menos no cualquier fusible de 2A que haya encontrado, no según la hoja de datos. Y me preocupa que PTC antes de TVS simplemente cocine lentamente los TVS. El PTC se asegurará de que el fusible no salte. Por lo tanto, necesitaría tener una corriente de retención muy baja para no freír el TVS. ¿Tal vez tal componente existe? ¡Lo comprobaré!
Ahora me he dado cuenta de que podría usar fácilmente el zener de forma consecutiva, según la respuesta de Techydudes. Tardé un poco en darme cuenta de cómo funcionaría :-). Con el PTC correcto, la corriente podría mantenerse por debajo de 50 mA. Esto requeriría un Zener de 2W más o menos para que el Zener sobreviva, un componente que está fácilmente disponible.
Hay diodos TVS dobles consecutivos disponibles (es decir, en un solo paquete), como el SMAJ11CA de Littlefuse (como 1 ejemplo, aunque aparecieron más de 400 en mi primera búsqueda en Digikey, pero no puedo pegar en el largo URL de búsqueda). Obtener los voltajes de retención y de ruptura correctos es una compensación, y se rige por las especificaciones de cualquier chip RS485 que esté tratando de proteger; tal vez pueda reducir la retención muy por debajo de 12 V (que normalmente es el diferencial máximo de RS485) para reducir el desglose, si su instalación tiene un buen terreno común, por ejemplo.
Pero sí, la belleza de un enfoque PTC + TVS/Zener es que el PTC proporciona una resistencia en serie significativamente mayor (en su estado frío) (entre el mundo exterior y TVS/Zener, antes de llegar al chip RS485, para que el TVS/Zener Trabaje con abrazaderas tanto para transitorios como para corrientes de falla a largo plazo.
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