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»).

Нравится

Гальваническая развязка линий передач интерфейса

Похожие посты:

Оставить комментарий