[Editar: revisé mi publicación completa]
Tengo un problema con un proyecto en el que estoy trabajando actualmente, y realmente agradecería alguna ayuda.
Creé 10 piezas de módulos LED RGB de 100 W que se comunican a través de DMX512. Ya dos veces, mis circuitos integrados transceptores MAX485 se han fundido en varias unidades diferentes. Ocurre al encender o apagar (no se puede notar la diferencia), pero nunca DURANTE la operación. La mayoría de los MAX485 terminan con su entrada A o B conectada a GND o VCC. Algunos no se cortan, sino que simplemente dejan de recibir. De todos modos, el problema parece provenir del lado RS485 del chip (aunque no estoy 100% seguro).
Ahora he comprado el MAX485 barato en Ebay y estoy empezando a pensar que pueden ser falsos o defectuosos. Pero no estoy seguro de eso. Mi plan es reemplazarlos con transceptores SN75176AP reales, que puedo pedir a una empresa de confianza. (El SN75176AP es más económico que el MAX485, y escuché también más resistente). Pero antes de hacerlo, me pregunto si he pasado por alto algún error en mi esquema que hace que exploten. De ahí mi primera pregunta aquí en el foro :-). A continuación se muestra el esquema: (los números de pieza pueden ser diferentes de los mencionados en los comentarios)
Las 10 unidades funcionan con el mismo transformador, con un relé de arranque suave que se cierra automáticamente después de 10 segundos. El transformador es un transformador 'anticuado' de 28-29 V CA, 40 A (pesado). Esto conduce a unos 40 V CC después de la rectificación.
Luego el esquema de una unidad. Hay diez de estos en total, todos conectados al mismo transformador.
Potencia: LM2596 es un regulador de conmutación que puede manejar 40 V en la entrada
Controladores LED y VENTILADOR:
Situación anterior con R18 todavía y D10 y D11 unidireccionales (diodos supresores de voltaje de trabajo de 7 V). R18 se basó en este artículo Página 19 - 4.5.2.
Nueva situación deseada con R18 sacado y diodos supresores bidireccionales de 12V (sin probar).
El controlador DMX se ve así: (Vcc proviene directamente de un SMPS de pared de 5V, 1A)
Mis principales preocupaciones son:
(Este es un prototipo funcional. Aparte de que el MAX485 se apaga de vez en cuando, todo funciona. También la comunicación DMX. Mi pregunta se centra realmente en por qué se apaga el MAX485. Si no hay una razón real, me gustaría pensar que es porque son falsos de Ebay, y pruebe los SN75176AP reales. Hacer grandes cambios en esta etapa de desarrollo implicará mucho trabajo ya que los módulos ya están terminados y listos para usarse. Por lo tanto, me gustaría evitar grandes cambios como tanto como sea posible.)
Muchas gracias por tu ayuda. También a los que ya están comentando y respondiendo. ¡Excelente!
Nada salta a mí de inmediato de los esquemas completos. El bus está correctamente terminado y protegido contra fallas. No hay camino para que 12V lleguen al autobús o cosas por el estilo. Para responder tu pregunta:
Creo que el culpable es la desafortunada combinación del esquema de energía elegido, esas resistencias GND y supresores. Múltiples rectificadores y largas líneas eléctricas crearon una diferencia de modo común, las resistencias permitieron que esta diferencia fuera negativa y los supresores cortocircuitaron el bus a tierra.
No debe haber grandes corrientes GND en un sistema correctamente conectado a tierra. Como mencionó @Dan en el primer comentario, el estándar DMX recomienda una línea GND conectada a tierra en la unidad del controlador y aislada en todos los receptores. Tener un transformador y múltiples rectificadores no es lo correcto para hacer esto. Idealmente, cada unidad debe ser alimentada por su propio suministro y la línea de tierra hará el resto. Si eso no es factible, entonces tener el controlador con su propio suministro es ciertamente peor que tener un gran suministro para todo. 40A SMPS no es mucho más caro que esa verruga de pared. Es posible que incluso tenga una vieja PCU ATX por ahí.
los supresores bidireccionales no desviarán el bus si el modo común se vuelve negativo mientras lo protegen de picos altos.
ACTUALIZAR
Además, si observa el comienzo de la hoja de datos del MAX485 , hay una lista de nuevos transceptores disponibles. Algunos de ellos tienen protección ESD, a prueba de fallas incorporados y solo 1/4 de carga de unidad.
Mencionó que tener voltaje de bus mientras Vcc está desconectado no es un problema según la hoja de datos. No pude encontrar esta información en la hoja de datos. ¿Podrías señalarlo? Porque en mi experiencia muy pocos chips en general pueden tolerar esta condición. Los diodos de protección en las entradas comienzan a sangrar voltaje a los rieles de alimentación, el chip entra en esta condición de alimentación intermitente y generalmente termina quemado.
ACTUALIZAR 2
Tener revisores aislados; ¿Significaría eso un controlador IC RS485 diferente, o simplemente dejar el GND desconectado? ¿Es esta última una opción para mí?
"¿A tierra o no a tierra?" la batalla ruge en Internet durante siglos. El estándar RS-485 requiere una conexión a tierra de red común. De hecho, recomienda específicamente las resistencias de 100 ohmios que tenía en los esquemas originales. Sin embargo, tenga en cuenta que también supone una conexión a tierra y un suministro aislado en cada nodo. El estándar DMX requiere un cable de "señal común". Pero recomienda conectar a tierra este cable solo en el transmisor y aislar los receptores.
En tu caso hay dos problemas. Primero, para la tierra de la red del chip MAX485 y la tierra del circuito son iguales. En segundo lugar, sus módulos LED son dispositivos de alta potencia ubicados en otro lugar, muy probablemente lejos del controlador. Los quieres castigados . Además, con los disipadores de calor y las piezas montadas en el chasis, las posibilidades de que GND del módulo LED entre en contacto con la tierra física local son bastante altas.
Si yo fuera usted, haría lo siguiente (considere esto solo en mi humilde opinión, alguien podría tener mejores ideas)
Deshágase de la distribución de energía de CA. El EMI por sí solo es razón suficiente para esto, sin mencionar todos los problemas con el modo común que crea. Rectifique y mueva la mitad de los electrolitos a la fuente de alimentación principal, sin embargo, mantenga al menos uno de ellos en los módulos. Distribuya 40 V CC.
Agregue un convertidor reductor (similar a los módulos LED) al controlador DMX y enciéndalo desde la misma línea de distribución. Puede mantener su verruga de pared, si lo desea, pero de todos modos dirija la línea de alimentación al controlador, con el único propósito de conectarse a tierra.
Con la distribución de energía resuelta, veo dos opciones de cableado para la red en sí. El preferido es más caro.
Reemplace los transceptores MAX485 por MAX1480A o MAX1490A aislados que incluyen transformador y controlador de transformador. También hay chips con controlador solo para usar con un pequeño transformador externo.
Conecte solo par trenzado. Si nota una pérdida de rendimiento en un entorno ruidoso, puede conectar el escudo STP (o pares UTP no utilizados) según la hoja de datos.
Tenga en cuenta que, en este caso, la señal común es flotante, la alimentación común está conectada a tierra solo en el controlador. El contacto a tierra con el chasis del módulo LED no debería ser un problema para la línea de alimentación a menos que haya un gran potencial de voltaje.
El cableado de la red es esencialmente independiente del suministro de energía, por lo que incluso es posible una combinación de distribución central y suministros individuales.
La segunda opción utiliza sus transceptores existentes, por lo que es más económico.
Utilice la línea de alimentación negativa como señal común. Esto es para evitar bucles de tierra. Importante: esto también significa que no puede distribuir energía directamente desde el suministro, la línea de alimentación debe seguir la topología de bus.
Tenga cuidado de evitar que las líneas eléctricas entren en contacto directo con el chasis. Conecte la tierra del circuito al chasis con resistencias de protección. Poner a tierra cualquiera o todos los nodos es seguro.
Use TVS bidireccionales de baja capacitancia .
Finalmente, aquí está el cableado para las fuentes de alimentación aisladas individuales. Tenga en cuenta que la conexión a tierra de la señal común se conecta nuevamente a través de RG45, sin embargo, está aislada de la conexión a tierra.
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Martín F.
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