Hallo,
RS485-Datenübertragungsstrecken sind üblicherweise mit
120-Ohm-Widerständen abgeschlossen. Nun passiert es aber, dass jemand
beim Installieren aus Versehen 24-Volt-DC auf diese Klemmen legt. Den
Treibern macht das nichts, denn sie sind ausreichend rückspeisefest. Nur
die Widerstände glühen dabei einmal auf und hinterher sucht man dann
merkwürdige Datenübertragungsfehler.
Wie sieht eine einfache Schutzbeschaltung für die Widerstände aus, die
auch mit dauernd anliegenden 24-Volt-DC klar kommt?
Natürlich kann auch einfach ein Widerstand mit 5 Watt max.
Verlustleistung verwendet werden. Diese Widerstände sind aber leider
sehr groß und passen nicht unbedingt in jedes Gerät.
Gruß Fred
Dauerhaft wüsste ich jetzt auf Anhieb nichts.
Allerdings könnte man eine Suppressordiode einsetzen. Funktioniert
natürlich nur wenn das einspeisende Gerät bei Überstrom abschaltet.
Ein Varistor längs in die Datenleitung wäre auch denkbar.
den Pfuschern ordentlich auf die Finger klopfen :-)
Ansonsten fällt mir nur ein NTC/Polyfuse in Reihe ein, dazu parallel zum
120R eine Z-Diode oder TVS.
Alles verschlechtert natürlich die dynamischen Eigenschaften der
Busleitung - was man machen hängt, hängt auch von Datenrate und
Leitungslänge ab.
@ Volker Zabe
Das Dumme ist ja, daß nach korrektem Anschluß auf den ersten Blick alles
wieder funktioniert. Nur die Datenübertragung ist plötzlich sehr
wackelig geworden. Diesen Fehler findet dann nur jemand, der schnell mal
ebend nach Detroit kommen mußte.
Fred schrieb:> der schnell mal> ebend nach Detroit kommen mußte.
Jo, touristisch sehr ergiebig ist Detroit eher nicht.
Die Abschlusswiderstände sollte man aber bequem messtechnisch
überwachen können.
Verwended doch auschlislich externe Abschlusswiederstände.
Dann reicht eine "Overnight" Lieferung.
Hat auch noch andere Vorteile.
Und den gebrauch von Multimeter kennen selbst die Ammis.
Wenn das passiert, wurde schon vorher etwas falsch gemacht. Zum Beispiel
durch leichte Verwechslungen bei den Anschlüssen. Das Beste wäre es, das
zu ändern.
"Schützen" kann man den Widerstand wohl nicht. Denn das würde das
dynamische Verhalten ja (negativ) beeinflussen. Man könnte aber
vielleicht entsprechend dimensionierte Widerstände einsetzten. 24V auf
120 Ohm macht etwa 5W. Solche Widerstände gibt es.
> 24V auf 120 Ohm macht etwa 5W. Solche Widerstände gibt es.
Wenn der Platz vorhanden ist, würde ich das so machen. Das kostet ein
paar Cent - jeder weitere Handgriff wäre teurer.
Als nächste Frage kommt jetzt wohl: wie kann man RS485 gegen 230VAC
schützen? :-)
Wie wäre es mit aktiver Terminierung (gibt es bei SCSI mit wesentlich
höhrern Datenraten) oder einer Überspannungs- Schleifenstrom-
Erdschlusserkennung? Natürlich hochohmig angekoppelt.
Bei Profibus (auch "nur" RS485) gibt es fertige aktive Terminierungen.
Ob die aber Fremdspannung erkennen weiß ich nicht.
@ Fred (Gast)
>Wie sieht eine einfache Schutzbeschaltung für die Widerstände aus, die>auch mit dauernd anliegenden 24-Volt-DC klar kommt?
Vielleicht über ein 5V Z-Diode + Vorwiderstand eine LED an den Bus
klemmen, welche bei >5V leuchtet und somit den Fehler anzeigt. Ebenso
könnte man auf diese Weise einen Thyristor zünden, der dann den Bus und
somit das Netzteil kurzschließt, das merkt man sofort ;-)
MfG
Falk
Hallo,
die Terminierung ist ja nur für Wechselspannung wichtig - man kann also
den 120-Ohm-Widerstand durch einen Kondensator von z.B. 0.1 µF
gleichstrommässig abtrennen, dann machen ihm die 24 V nichts mehr aus.
Die optionalen Pullup/Down-Widerstände können grösser 1 kOhm sein und
damit leicht so ausgelegt werden, dass sie 24 V aushalten.
Gruss Reinhard
Reinhard Kern schrieb:> die Terminierung ist ja nur für Wechselspannung wichtig
Aber nicht, dass jetzt jemand auf die Idee kommt, das beim CAN-Bus auch
zu probieren...
Ich wäre mir nicht so 100% sicher, dass bei einem "normalen" RS485-Bus
die Widerstände nicht auch im gleichspannungsnahen Bereich vorhanden
sein sollten. Denn immerhin kann bei einem RS485-Bus schon mal für
beliebige Zeit ein statischer Pegel anliegen.
> man kann also den 120-Ohm-Widerstand durch einen Kondensator> von z.B. 0.1 µF gleichstrommässig abtrennen
Nehmen wir mal eine Baudrate von 9600/s, dann ergibt das für die
Grundfrequenz (9600 Hz) eine Impedanz von 165 Ohm....
In der Realität sieht das mit der Frequenz und damit der Impedanz aber
noch deutlich schlechter aus.
Also ich halte die Idee mit dem Kondensator für gut. Vielleicht ergänzt
man das noch mit einem parallelen Widerstand ohne Kondensator und so
großem Wert, dass er die 24V aushält.
@ Detlev T. (detlevt)
>Also ich halte die Idee mit dem Kondensator für gut.
Funktioniert auch, nennt sich AC-Terminierung, siehe
Wellenwiderstand.
>man das noch mit einem parallelen Widerstand ohne Kondensator und so>großem Wert, dass er die 24V aushält.
Nö, das ist unsinnig.
MFG
Falk
@ Lothar Miller (lkmiller) Benutzerseite
>> man kann also den 120-Ohm-Widerstand durch einen Kondensator>> von z.B. 0.1 µF gleichstrommässig abtrennen>Nehmen wir mal eine Baudrate von 9600/s, dann ergibt das für die>Grundfrequenz (9600 Hz) eine Impedanz von 165 Ohm....
???
Gerad DU solltest doch wissen, dass die FREQUENZ nicht der entscheidende
Punkt für eine Terminierung ist, siehe Wellenwiderstand.
MFg
Falk
Falk Brunner schrieb:> Gerad DU solltest doch wissen...
Ja schon, aber die Größe des Kondensators mit 100nF war mir ein Dorn im
Auge. Und du selber schreibst doch:
1
Als grobe Orientierung sollte die Zeitkonstante aus Terminierungswiderstand
2
mal Kondensator ca. 1000 mal größer sein als die Periodendauer des Taktes
3
bzw. die Bitdauer das Datenstroms sein.
Bitdauer(9600) = 100us --> C = 100us/120Ohm = 1uF
Die (hochohmige) DC-Kopplung der beiden Adern würde ich auch nicht
vernachlässigen, denn ganz ohne galvanische Verbindung und ohne aktiven
Treiber könnte da der Gleichtaktbereich der Empfängereingänge schon mal
verlassen werden...
@ Lothar Miller (lkmiller) Benutzerseite
>Auge. Und du selber schreibst doch:
Bitte mal richtig zitieren.
"Für Takte und Signale mit konstantem Mittelwert (Manchesterkodierung,
8B10B Kodierung) kann man den Kondensator sehr groß wählen"
Ist hier kaum gegeben. Hier sollte man eher auf den ersten Ansatz
zurückgreifen.
"Um den Stromverbrauch allgemein zu senken kann AC-Terminierung
eingesetzt werden. Dazu wird ein Kondensator in Reihe zum
Terminierungswiderstand geschaltet. Damit fliesst nur für eine kurze
Zeit ein Strom, wenn der Pegel wechselt. Nachteilig ist die bisweilen
kritische Dimensionierung des Kondensators. Er darf nicht zu klein sein,
damit die Spannung nicht zu schnell steigt und somit der
Terminierungswiderstand nicht voll wirksam ist. Andererseits darf er
nicht zu groß sein, damit der Umladevorgang vor dem nächsten
Flankenwechsel abgeschlossen ist (Taktfrequenz). Hier muß man ggf.
experimentieren und richtig messen. Typische Werte liegen zwischen 100pF
und 10nF."
Wenn wir mal von 10ns Anstiegszeit ausgehen, sollte man mal ein tau von
50ns ins Auge fassen. Macht bei 120 Ohm ca 470pF. Voll geladen ist das
dann nach 150-250ns, macht ~4-7 Mbit/s als Obergrenze.
MFG
Falk
Ok, ich fahre (auf Freds Kosten) freiwillig nach Detroit und probiers
aus... ;-)
Falls ich das nicht darf, probiere ich es bei gegebener Gelegenheit hier
mal aus.
Falk Brunner schrieb:> Um den Stromverbrauch allgemein zu senken
Ja, aber darum geht es hier doch gar nicht. Klar, wenn der Kondensator
groß ist, fließt die ganze Zeit ein Ladestrom. Aber um den zu vermeiden
geht es ja gar nicht. Sondern es soll eine funktionierende Schaltung
möglichst wenig abgeändert werden und nur eine Festigkeit gegen höhere
DC-Spannung erreicht werden.
Zu groß darf der Kondensator natürlich trotzdem nicht werden. Beim
Anschluss der 24V bekommt der Widerstand eine Wärmemenge von 1/2 C U^2
ab. Das muss er abkönnen (Wärmekapazität?). Insofern sollte man es mit
dem Kondensator nicht übertreiben.
Was soll eigentlich passieren, nachdem Depp 1.0 den Fehler bemerkt hat?
Sollte man da nicht doch einen größeren Widerstand vorsehen, damit sich
die 24V von dem Kondensator wieder abbauen kann?
Frank M. schrieb:> Wie wäre es mit einer einfachen Schmelzsicherung?
Oder einem Sicherungswiderstand?
Fertig denken, bitte:
Der Witz ist doch, dass auch die durchgebrannte Sicherung nicht ohne
weiteres erkennbar gewesen wäre. Denn auch mit ausgelöster Sicherung
hätte die Kommunikation noch ein wenig funktioniert...
Lothar Miller schrieb:> Fertig denken, bitte:> Der Witz ist doch, dass auch die durchgebrannte Sicherung nicht ohne> weiteres erkennbar gewesen wäre. Denn auch mit ausgelöster Sicherung> hätte die Kommunikation noch ein wenig funktioniert...
Ja, ist mir dann nach dem Wegschicken auch eingefallen, bringt nix.
Ausser es geht eine rote Lampe an, wenn die Sicherung durchgeschmolzen
ist ;-)
Jetzt habe ich die Lösung:
Der Abschlusswiderstand besteht aus zwei parallel geschalteten
Widerständen mit je 220 Ohm, 0,5 Watt, zu der eine PTC-Sicherung (z.B.
MF-R005-0 von Bourns) in Reihe geschaltet wird.
Diese Lösung ist recht klein, preiswert und auch mit dauernd anliegenden
30 Volt nicht kaputt zu kriegen.
Danke für alle Tipps.
Hallo Leute!
Ich stehe vor einem ähnlichem Problem wie Fred.
In unserer Hardware sind an den Datenleitungen MOV's gegen Masse
verbaut.
Die Hardware benötigt zum Betrieb 12V. Wenn der Elektrische vor Ort bei
den 4 Drähten durcheinander kommt, dann brennen die MOV's durch und der
485-Bus ist im Eimer. Bis jetzt bestand meine Billig-Lösung darin, dem
Elektrischen einen Piezo-Summer (ohne integrierte Elektronik) mit
Krokoklemmen in die Hand zu drücken, damit er vor anklemmen des
485-Buses den auch sicher finden kann. Dies hat die Verlustrate aber nur
wenig gedrückt.
Als Alternative schwebte mir ein "Schaltung" vor, in der zwischen den
beiden Datenleitungen 2 Z-Dioden (6,xV) ein 5V-Relais hängt. Dieses
Relais trennt bei Aktivierung den dahinterliegenden Datenbus vom Gerät.
A o---I>Z--[/]--Z<I---o B
Die Z-Dioden sollten insgesammt ca. 7V verbraten, damit am Relais noch
5V übrig bleiben. Solange 12V auf der Leitung liegen, gibt es keine
Verbindung zum dahinterliegenden Gerät. Da wir nur mit 9600 fahren,
sollten sich die Kapazitäten der Dioden wohl kaum bemerkbar machen. Also
kann sich der Elektrische auf die Strümpfe machen und den Fehler suchen.
Der Piepser wird ihm schon sagen wo es klemmt.
Leider bin ich noch nicht dazu gekommen, diese einfache Geschichte am
lebenden Objekt zu testen - wird aber demnächt erfolgen.
Wäre dies eine vertretbare Variante, oder gibt es da Einsprüche?
Gruß...Harpax
>Wie sieht eine einfache Schutzbeschaltung für die Widerstände aus, die>auch mit dauernd anliegenden 24-Volt-DC klar kommt?
Siehe Figure 11 von diesem Datenblatt:
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/178591fc.pdf
Kai Klaas
Kai Klaas schrieb:> Siehe Figure 11 von diesem Datenblatt:>
Hallo Kai,
es geht hier nicht um den Schutz des Treibers (der LT1075 kann ja
sowieso +/- 60V) sondern den Schutz der Abschlusswiderstaende!
In Deinem Datenblattbeispiel sind garkeine drin!
Gruss
Michael
Michael Roek-ramirez schrieb:> Kai Klaas schrieb:>>> Siehe Figure 11 von diesem Datenblatt:>>>>> Hallo Kai,>> es geht hier nicht um den Schutz des Treibers (der LT1075 kann ja> sowieso +/- 60V) sondern den Schutz der Abschlusswiderstaende!>> In Deinem Datenblattbeispiel sind garkeine drin!>> Gruss>> Michael
Bei genauerem Hinschauen wäre dann Rt=120Ω und der serielle 0,1µF schon
noch aufgefallen?
Das hatten wir weiter oben auch schon und wurde hirnlos zerdummquatscht.
Wenn das nicht die Lösung für den TO Fred ist, schlage ich vor, dass
nach der erreichten Anzahl an weniger zielführenden Hinweisen, sich hier
endlich auch noch die Esoteriker zu Wort melden und ein paar
Voodoo-Beiträge liefern.
Es grüßt RainerK
Günter schrieb:> HAllo,>> eine Sicherung in Reihe in den Signalweg legen, dann ist nach dem> Durchbrennen auch mit der Kommunikation schluß.>> Günter
Hallo,
das ist nach der Problemstellung - Kundendienst in Detroit oder so -
ganz sicher die ultimative Lösung, zumindest für die Fluggesellschaften.
Es ist erstaunlich, wie zielsicher sich hier längere Diskussionen immer
auf die dümmste aller Möglichkeiten zuentwickeln. Am besten macht man
als Fachmann gleich einen völlig absurden Vorschlag, dann bleibt man
wenigstens im Mainstream.
Gruss Reinhard
Hallo Reinhard,
absurd?
da schließt jemand Fremdspannung an eine Datenleitung an. Wenn da keine
Sicherung mehr auslösen darf, Wann dann?
Es wird in Detroit nicht nur Leute geben, die 24V an eine Datenleitung
anschließen, sonden auch solche, die eine Sicherung wechseln können.
Der 100 Ohm sollte die Sicherung auslösen können. Eine bidirektionale
Suppressordiode könnte ihn noch unterstützen. Die halten einen
ordendlichen Strom aus, denn die Diode sollte ja nicht ausfallen.
Günter
Was ist das hier für ein ignoranter Dilettantenverein, dass die
professionelle Lösung aus dem Datenblatt (0,1µF in Serie zu dem
Abschlusswiderstand) keine Chance hat???
Es knurrt RainerK
Dem technischen Teil deiner Antwort stimme ich zu. Jedoch finde ich in
den Datasheets nirgends, daß die 24V DC an den PINs ertragen. Also 100
Ohm sind geschützt, IC nicht. (MAX485 z.B.)
Das mit dem LT1075 hatte ich glatt überlesen :(
Der ist dann natürlich erste Wahl!
Sorry, dann wäre mir aber der PTC sympatischer als der 100nF.
Günter
Hallo zusammen,
ich stehe vor der gleichen Problematik. Allerdings möchte ich dies mit
einer Serienschaltung aus Temperaturschalter (z.B.
http://airpax.sensata.com/pdfs/6700.pdf ) und Widerstand lösen - beides
im TO220 Gehäuse. Die Bauteile werden mit ggf. noch einem kleinen
Kühlkörper und Wärmeleitpaste gegeneinander verschraubt. Im Fehlerfall
erhitzt sich der Widerstand und wird ab einer definierten Temperatur
durch den Schalter abgeschaltet. Ist das ein gangbarer Weg oder erkaufe
ich mir damit weitere Probleme?
Grüße
Bernhard Czech schrieb:> beides> im TO220 Gehäuse. Die Bauteile werden mit ggf. noch einem kleinen> Kühlkörper und Wärmeleitpaste gegeneinander verschraubt
...also etwa ein gesamtkunstwerkliches Monstrum in der Größe eines 10
Watt-Widerstandes...
Fred schrieb:> Natürlich kann auch einfach ein Widerstand mit 5 Watt max.> Verlustleistung verwendet werden. Diese Widerstände sind aber leider> sehr groß und passen nicht unbedingt in jedes Gerät.
Meine vorgelagerte Schutzschaltung begrenzt auf +/-15V und ca. 500mA.
Damit komme ich mit einem Mindestwiderstand von 100 Ohm auf
P=U*U/R=30*30/100=9 Watt. Die müssen dann jedoch irgendwo hin. In einem
ca. 30x20x15cm ABS-Gehäuse ist die Dauerheizung aufgrund der Schutzart
ohne Lüftungslöcher doch einiges. Also wird es zum Temperaturanstieg
kommen. Dies wiederum wird sich auf die maximale Last des Widerstands
negativ auswirken. D.h. ich werde eine Widerstand mit einer höheren
Maximallast benötigen.
Da ich jedoch keine Heizung haben will, kam mir die Idee den Terminator
mit dem Temperaturschalter abzutrennen. Damit findet die Heizung
zumindest irgendwann ihr Ende.
Was spricht dagegen in Reihe zum Abschlusswiderstand einen FET zu setzen
und den FET abzuschalten, sobald über dem Widerstand zu viel Spannung
abfällt? Das könnte man z.B. mit nem TL431 erkennen und darüber dann den
FET abschalten.
Wichtig ist ne Selbsthalteschaltung die den FET abgeschaltet lässt bis
das ganze stromlos geschaltet wurde. Kannst Du z.B. mit 2 Transistoren
oder über nen kleines Logikgatter (z.B. 74LVC2G14) lösen.
