Hallo,
arbeite mich gerade in RS485 ein. Jetzt lese ich immer wieder das man
den Bus galvanisch trennen soll. Warum ist das so?
Hier z.B.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Galvanische_Trennung
Wird als Grund die max Spannungsgrenze (Gleichtakt) am Eingang genannt.
Macht soweit ja auch Sinn.
Nur was hilft da die galvanische Trennung?
Muss doch eigentlich in dem Fall das Massepotential anpassen, sprich in
der Busleitung mitführen. Und ob da jetzt das Massepotential von der
ganzen Schaltung oder nur vom Rs485 IC verbunden wird ist doch egal,
oder?
Gruß
Peter
>> Muss doch eigentlich in dem Fall das Massepotential anpassen, sprich in
der Busleitung mitführen.
Wenn Du galvanisch trennst, musst Du eben nicht das Massepotential
anpassen, sondern nur von beiden Seiten an die Trennstelle ranführen,
dort aber nicht verbinden.
Kann schon sinnvoll sein.
Also, ja. die Leitung muss das GND Potential der einen Seite mitfuehren
und auf der anderen Seite als Bezug dienen. Die trennende Seite speist
den Treiber bezueglich dessen GND Potential von der anderen seite
Häh? Galvanische Trennung heißt deswegen galvanische Trennung, weil es
getrennt wird. Komplett. Du kannst da auch 2 km Lichtwellenleiter
dazwischenhängen. Da wird keine Masse von einer auf die andere Seite
gezogen. Wozu denn auch?
hi
Ich kenne zwar nicht die Schaltung, aber mit würde da noch einen Grund
für eine galvanische Trennung einfallen:
- Potentialausgleich
Man darf GND nicht als gegeben ansehen! Selbst an einer anderen
Steckdose im gleichen Raum unterscheiden sich schon die GND-Potentiale!
Ich kann da mal ein Beispiel nennen:
An meiner FH musste mal der Potentialausgleich zwischen den Gebäuden
gewechselt werden. Bei der Trennung entstand ein Lichtbogen, der das
kabel ein Stück weit "aufgelöst" hat!! Später haben die mal gemessen,
wieviel Strom zwischen den Gebäuden fließt, leider weis ich nicht mehr
wieviel das war :-(
Gruß
noch einer wrote:
> Man darf GND nicht als gegeben ansehen! Selbst an einer anderen> Steckdose im gleichen Raum unterscheiden sich schon die GND-Potentiale!
Genau, das ist der Grund! RS485 ist für Industrieanwendungen konzipiert,
wo schon mal etliche hundert Meter Bus zusammenkommen. Gleichzeitig
hängen große Lasten am Stromnetz, und das Massepotential des Netzes ist
dementsprechend gestört. Daher galvanisch trennen, und man hat keine
Probleme mehr damit.
Ist ein nicht selten auftretendes Problem bei Netzwerkverkabelung in
Kupfer. Es kann vorkommen, dass bei schlecht konzipiertem oder
implementiertem Stromnetz durch die Schirmung eines Bündels von
Netzwerkkabeln erheblicher Strom fliesst. Kann zu Störungen bis hin zum
Gerätedefekt führen.
Beispiel:
500m Datenleitung.
Blitz schlägt 100m neben dem einen Datenende ein und hebt das
Massepotential
dort, gegenüber dem zweiten Datenende um sagen wir mal 1000Volt an.
Wieviel Strom jetzt auf deiner Masseleitung und teilweise auch
Datenleitung fliesst um beide Potentiale auszugleichen, will ich mir
erst gar nicht ausrechnen :-)
Ich kenn eine Firma , die hatte in einem aelteren Gebaeude das
Hauscontrolsystem (Zutritt und soweiter) mit RS485 gebaut. Und die GND
jeweils auf Erde gelegt. Das Gebaeude hatte Null und Erde zusammen. Der
Lift hat dermassen Strom gezogen dass sich an diesem Ende des Gebaeudes
das Erdpotential um mehr als den Gleichtaktbereich verschoben hat und
dann jeweile ein paar Daten-Packete verschwinden lassen. Das System hat
ueber Jahre etwas unzuverlaessig funktioniert. Die Loesung war dann in
der Tat eine Potentialtrennung.
Hallo und danke erst mal für die vielen Antworten.
Irgendwie habe ich da aber immer noch ein Brett vor dem Kopf.
Es ging hier ja immer darum das sich das GND Potential auf einer Seite
des Bussystems verschiebt und dadurch zwischen den Eingängen und GND
eine zu hohe Spannung ergibt.
Es ergibt sich als so, durch welchen Grund auch immer, an einem Ende des
Busses eine Potentialanhebung von GND. Dadurch liegt an den Eingängen
halt eine zu hohe Spannung im Bezug zu GND an.
Jetzt nehmen wir mal eine galvanische Trennung an. Hinter der Trennung
liegt GND ja auch auf einem bestimmten Potential. Jetzt kann doch immer
noch (z.B. durch einen Blitzeinschlag wie oben genannt, oder sonst
irgendwie) das Potential auf den Datenleitungen gegenüber GND angehoben
werden und wir haben das gleiche Problem.
Wo habe ich da meinen Gedankenfehler?
Gruß
Peter
Beiserseits einer galvanischen Trennung existiert kein gemeinsames GND.
Jedenfalls solange die Potentialdifferenz kleiner ist als die zulässige
Isolationsspannung des Optokopplers und solange du das GND vom RS485 und
das GND der Node nicht zwanghaft verbindest und damit die galvanische
Trennung aufhebst.
Vielleicht hilft dir die Erkenntnis, dass zwar Spannung immer nur
relativ zu einem Potential zu sehen ist, nicht aber Licht. Und eine der
gängigen Versionen galvanischer Trennung verwendet Licht. Und damit sind
beide Seiten elektrisch zwei völlig voneinander unabhängige Systeme.
Auch wenn es auf beiden Seiten etwas gibt, was man der Bequemlichkeit
halber GND nennt. Was aber dann nichts mehr miteinander zu tun hat.
Das stimmt. Aber ich habe jetzt so gedacht: Eine Spannung ist immer eine
Potentialdifferenz. Sind jetzt alle Teilnehmer eines Bussystems
galvanisch getrennt, kann doch immer noch durch eine Potentialanhebung
der Datenleitung die Potentialdifferez (Sprich Spannung) an den
Eingängen über die maximal erlaube Spannung ansteigen, oder?
Wenn die Nodes galvanisch getrennt sind und die Transceiver per
DC/DC-Wandler versorgt werden, dann wird auf RS485 überhaupt kein GND
benötigt. Nur noch die beiden Signalleitungen.
Hinsichtlich des GND-Potentials des Transceivers funktioniert das
deshalb, weil dessen inneren Werte dann die Spannung innerhalb des
Betriebsbereichs halten. Siehe dazu beispielsweise das Datasheet vom
Urvater SN75176 zur Innenbeschaltung dieser Anschlüsse.
Und wenn GND auf dem Bus mitgeführt wird, dann stimmen die Pegel der
Signalleitungen hat relativ zu diesem GND. Dass zwischen diesem GND und
dem lokalen Heizungsrohr etliche Volt liegen können stört den
Transceiver nicht (siehe galvanische Trennung), höchstens dich selbst
wenn du die Ader ableckst.
Hallo,
danke erst mal für den Hinweis mit dem SN75176. Bin aus dem Datenblatt
leider nicht 100%ig schlau geworden.
Habe dann aber noch etwas gesucht und ein AppNote von TI gefunden
(http://www.ti.com/litv/pdf/slyt298). Da ist auf Seite 14 (letzter
Absatz links unten) genau der Fall beschrieben den ich meine.
Da wird es dadurch gelöst das nur einer der Busteilnehmer geerdet ist
und sein GND mit allen anderen (galvanisch getrennten) Busteilnehmern
verbunden wird.
Hatte halt die ganze Zeit gedacht das für RS-485 keine GND Verbindung
nötig ist, weil es ja halt differenziell ist. Aber ist dann bei
genauerer Betrachtung doch nicht so.
Gruß
Peter
Eine GND Verbindung ist auch nicht zwingend (s.u.), wenngleich in dieser
Form üblich. Ja, diese Form der Isolation von Nodes war gemeint. Wobei
das freilich nicht in jeder Umgebung erforderlich ist.
An Stelle von DC/DC-Wandlern zur Versorgung der jeweiligen Transceiver
wird gern auch eine Versorgungsspannung auf dem Bus mitgeliefert.
Was ich mit dem Innenleben des 75176 ausdrücken wollte: Die rechte Seite
davon versorgt die A/B Leitungen über einen 16,8K Widerstand mit VCC/2.
Bei einer reinen 2-Draht Verkabelung ohne GND und ansonsten
potentialfreiem Transceiver liegt A/B deshalb immer zwischen VCC und GND
der Node und damit im Betriebsbereich. Eben deshalb ist auf dem Bus GND
optional.
@ A. K.
Ah, jetzt verstehe ich das... Hab mich gewundert was die Beschaltung
sollte.
Vielen Dank noch mal für Deine Hilfe und Geduld, hat mir wirklich sehr
weitergeholfen!
Wünsche Dir schon mal schöne Feiertage und einen guten Rutsch :)
Peter
