Гальваническая развязка линий передач интерфейса

September 10, 2013 by admin Комментировать »

Обычно в телекоммуникационных системах для защиты сети от последствий вме- ьства пользователей при некорректном подключении применяется гальваническая развязка линий передачи данных. Этот же способ используется для защиты оборудования при отказах в работе аппаратной части в линиях с интерфейсом EIA- _ 2D, связывающих, например, медицинскую аппаратуру, осуществляющую наблюдение за состоянием пациента, регистраторы данных и управляющие ЭВМ. причем гальваническая развязка не только обеспечивает безопасность, но и спорна улучшить характеристики системы в целом.

Так, на линии, связывающие по интерфейсу EIA-232D компьютер в одном зда- i и терминалы в другом, могут влиять шумы токов заземления, возникающие -за разницы потенциалов точек заземления зданий (что чаще всего и бывает).

проблему может решить гальваническая развязка с напряжением изоляции • В. Иногда при размещении устройств в промышленной зоне Требуется гальваическая развязка с напряжением изоляции 1500 В и более.

Передача цифровых данных по линиям с гальванической развязкой обычно свя- a с применением трансформаторов и оптронов (см. рис. 3.6a). Трансформатор *.спечивает подачу питания на другую сторону изолирующего барьера, а оптро- – передачу данных через барьер. Однако при этом возникают некоторые про- :емы. Светодиоды оптронов (особенно высокоскоростных) требуют большего ca, чем могут обеспечить обычные логические схемы. В результате приходится дключать выходы ИС параллельно или добавлять буферные ИС. Кроме того, ированный источник питания должен быть довольно большим, так как стан- ым микросхемам интерфейса EIA-232D необходимо, кроме подачи напряже- ч питания +5 В, еще и ±12 В.

Один из вариантов решения этих проблем – применение комплектов интерфейсных ИС MAX250/251 (рис. 3.6a). Эти микросхемы содержат два передатчика EIA-232D и соответственно два приемника, схему для получения изолированных питающих напряжений из основного (неизолированного) источника питания +5 В и цепи сопряжения с внешними оптронами для приема/передачи сигналов.

Остается только обеспечить подачу питания, установить изолирующий трансформатор с коэффициентом трансформации 1:1 и несколько пассивных элементов, чтобы организовать двойной приемопередающий порт по стандарту EIA-232D с гальванической развязкой.

Альтернативное решение – применение только одной ИС для организации интерфейса, например MAX252 (рис. 3.66). Здесь все необходимые элементы интерфейса размещены в стандартном 40-выводном корпусе DIP, кроме того, ИС обеспечивает гальваническую развязку линии передачи с напряжением изоляции 1500 В.

Сравнение стандартов на интерфейсы

В табл. 3.2 представлены сравнительные характеристики интерфейсов по стандартам EIA-232D, EIA-423A, EIA-422A, RS-485.

Таблица 3.2. Сравнительные характеристики интерфейсов

EIA-232D

EIA-423A

EIA-422A

RS-485

Режим работы

Передача данных

междудвумя

устройствами

Передача данных

междудвумя

устройствами

Передачаданных между несколькими устройствами

Передача данных между несколькими устройствами

Допустимое количество передатчиков и приемников на линию передачи данных

1 передатчик, 1 приемник

1 передатчик, 1 приемник

1 передатчик, 10 приемников

32 передатчика, 32 приемника

Максимальная длина кабеля

Зависит от нагрузки

4000 футов

4000 футов

4000 футов

Максимальная скорость передачи данных

20 Кбит/с

100 Кбит/с

10 Мбит/с

10 Мбит/с

Диапазон выходного сигнала нагруженного передатчика: минимальный максимальный

±5 В ±15 В

±3,6В ±5,4 В

±2 В ±5 В

±1,5 В ±5 В

Максимальный ток короткого замыкания передатчика

500 мА

150 мА

150 мА

250 мА

Нагрузочное сопротиапение передатчика

3-7 кОм

450 Ом

100 Ом

54 0м

Мгновенное значение скорости нарастания напряжения

< 30 В/мкс

Чувствительность входа приемника

±ЗВ

±200 мВ

±200 мВ

±200 мВ

Минимальное входное сопротивление приемника

3-7 кОм

4 кОм

4 кОм

12 кОм

Диапазон входного сигнала приемника

±25 В

±12 В

±7 В

От-7 до +12 В

Рие. 3.6. Организоция интерфейса го стандарту EIA-232D с гальванической развязкой: а) применение комплектов интерфейсных ИС MAX250/251; б) структурная схема ИС MAX252

Источник: Ленк Д., 500 практических схем на популярных ИС: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, – 44 с.: ил. (Серия «Учебник»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты