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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DMX Eingangsbeschaltung


Autor: Tina Berger (tina)
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Hallo,



          >Pin2---------|Spule|-----------------|-----------------
                                  |             |
XLR-Buchse                    R_abschluss       ---|>|---|<|--GND
                                  |
          >Pin3---------|Spule|-----------------|
                                                ---|>|---|<|--GND
          >Pin1 (GND)--GND


Welchen Sinn hat in dieser Schaltung die Spule? Und macht es einen 
Unterschied ob man in die Leitung von Pin3 und Pin2 jeweils einen 120 
Ohmn Abschlusswiderstand statt einen ABschlusswiderstand zwischen Pin3 
Pin2 investiert?

Ist die Schaltung mit den Z-Dioden so richtig?

Tina

Autor: Martin Konopka (markon)
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Hallo Tina,

viele Wege führen nach Rom.

Die Beschaltung mit Spulen und Z-Dioden zur Störunterdrückung hängt von 
Deiner weiteren Ein-, bzw. Ausgangsbeschaltung ab. Schau Dir dazu auch 
mal Datenblätter von z.B. RS422- und RS485-Treibern an.

Bei der Widerstandsdimensionierung gilt grundsätzlich um Reflexionen zu 
vermeiden:
Treiberausgangswiderstand = Wellenwiderstand der Leitung = 
Abschlußwiderstand

MfG
Martin

Autor: Tina Berger (tina)
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als RS485 Pegelwandler hab ich den MAX3072 - da sind aber im Datenblatt 
keine Schematics vorhanden, wie man am besten den Eingang beschaltet...

Der Abschlusswiderstand von der größe ist mir schon klar...

Tina

Autor: Martin Konopka (markon)
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Das MAXIM-Datenblatt zeigt mehrere Applikationsvorschläge. Die darüber 
hinaus gehende Beschaltung hängt von Deiner konkreten Anwendung ab:
- wie lang ist die Leitung?
- sind elektromagnetische Einkopplungen zu erwarten?
- sind ESD-Signale zun erwarten?
- gibt es Brummeinkopplungen?
- ...

Neben der Frage der daraus resultierenden Eingangsbeschaltung stellt 
sich auch die Frage nach einer galvanischen Trennung zum Rest Deiner 
Elektronik.

Je nach Auslegung hast Du eine preiswerte Schaltung für lange Leitungen, 
die aber mit allen möglichen Einkopplungen fertig werden muß, oder eine 
superentstörte Schaltung, die dann aber viel Geld kostet und nur noch 
50m lange Leitungen verträgt.

MfG
Martin

Autor: Tina Berger (tina)
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>Neben der Frage der daraus resultierenden Eingangsbeschaltung stellt
>sich auch die Frage nach einer galvanischen Trennung zum Rest Deiner
>Elektronik.

ist vorhanden

max. 100m Kabellänge, 32 Teilnehmer, kein Brummen, aber 
elektromagnetische Einkoppelungen können natürlich vorhanden sein...

Tina

Autor: Tina Berger (tina)
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>Pin2---------|Spule|-----------------|-----------------
                                  |             |
XLR-Buchse                    R_abschluss       ---|<|--GND
                                  |
          >Pin3---------|Spule|-----------------|
                                                ---|<|--GND
          >Pin1 (GND)--GND



das mit der Spule muss ich mir nochmal durchlesen, wozu die gut ist... 
aber die Z-Diode zur Spannungsstabilisierung (Zenerspannung 5V) für das 
DMX-Signal würde ich verwenden..

Tina

Autor: Martin Konopka (markon)
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Die Spulen zur Störunterdrückung arbeiten hier nur in Verbindung mit dem 
Abschlußwiderstand wirklich gut. Er ist aber nur bei Deinem letzten 
Teilnehmer vorhanden. Bei den anderen 31 Teilnehmern werden die 
Störungen einfach über die Spulen hinweglaufen.

Auch die Idee mit den Z-Dioden ist diskussionsfähig. Sollten in Deinem 
System auch Versorgungsspannungen (z.B. 24VDC) angeschlossen werden, so 
ist die Chance gegeben, dass jemand aus Versehen diese Spannung auf die 
DMX-Anschlüsse legt. Je nach Qualität des Netzteils leuchten dann 32 
(oder auch 64) Z-Dioden einmal kurz auf, stinken gans heftig und 
hinterlassen unschöne Brandlöcher in den Platinen. Ich kann mir 
vorstellen, dass diese Systemeigenschaft einige Zusatzprobleme 
generieren kann.

Vielleicht ist es gut, wenn wir uns telefonisch über Deine Applikation 
unterhalten.

MfG
Martin

Autor: Tina Berger (tina)
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>Die Spulen zur Störunterdrückung arbeiten hier nur in Verbindung mit dem
>Abschlußwiderstand wirklich gut. Er ist aber nur bei Deinem letzten
>Teilnehmer vorhanden. Bei den anderen 31 Teilnehmern werden die
>Störungen einfach über die Spulen hinweglaufen.

die angeschlossenen Geräte selbst interessieren mich nicht, da sie nicht 
von mir hergestellt werden etc.  Der Schutz soll wirklich nur für dieses 
eine Gerät gelten.

Das mit der Z-Diode hab ich noch nicht ganz verstanden. Auf meiner 
Platine kommen max. Spannungen von 5V vor. Nur kann es sein, dass z.B. 
eine Überspannung über das DMX-Kabel in mein Gerät gelangt und den 
kompletten Output (Pegelwandler Optocoupler) zerstört, und dagegen 
wollte ich etwas vorsorgen.

Ist es hierzu eigentlich sinnvoller den Widerstand so zu setzen?

            Pin2------|-------------|Widerstand|------------------
                      |                           |
XLR-Buchse            |--|<|--GND            Kondensator 
Pegelwandler
                                                  |
            Pin3------|-------------|Widerstand|---- --------------
                      |--|<|--GND

Tina

Autor: Martin Konopka (markon)
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Bei versehentlich angeschlossenen 24VDC raucht Deine Schaltung immer 
noch ab.

Je nach Signallage ist eine Z-Diode verpolt. Sie arbeiten auch nur, wenn 
GND auch wirklich angeschlossen ist (was nicht gegeben sein muß).

Dein Optokoppler muß natürlich die notwendige Spannungsfestigkeit 
besitzen. Relevant ist hier die Spannung zwischen Leitungs-GND zu 
Schaltungs-Masse hinter Optokoppler.

Die Widerstände und der Kondensator dürfen die Leitungsimpedanz nicht 
nennenswert verändern.

Dein DMX-Spannungssignal gegen GND beträgt etwa 2-3 Volt.

MfG
Martin

Autor: Tina Berger (tina)
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den Optocoupler, den ich verwende ist der HCPL-260
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/77...

>Dein Optokoppler muß natürlich die notwendige Spannungsfestigkeit
>besitzen. Relevant ist hier die Spannung zwischen Leitungs-GND zu
>Schaltungs-Masse hinter Optokoppler.

ist das der Wert Input-Output-Insulation? bei diesem wäre das 2500 VRMS

>Die Widerstände und der Kondensator dürfen die Leitungsimpedanz nicht
>nennenswert verändern.

der kondensator und die widerstände sind laut dmx-norm so vorgeschrieben 
bzw. soll man so wählen. Aber ist es sinnvoller einen Widerstand mit 120 
Ohm zwischen Pin2 und Pin3 zu klemmen oder zwei Widerstände mit jeweils 
120 Ohm zu verwenden?

Die Spule in Verbindung mit dem Widerstand verlangsamt doch nur den 
Stroman- und abstieg oder?

>Je nach Signallage ist eine Z-Diode verpolt. Sie arbeiten auch nur, wenn
>GND auch wirklich angeschlossen ist (was nicht gegeben sein muß).

was genau meinst du damit, dass GND nicht wirklich angeschlossen ist? 
Bezüglich der Z-diode muss ich also zwei pro Pin verwenden, so würde das 
nicht funktionieren?

Tina

Autor: Tina Berger (tina)
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ok statt der Z-Diode würde ich eine Surpressordiode verwenden, dann kann 
ich so schalten...

Tina

Autor: Martin Konopka (markon)
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> ist das der Wert Input-Output-Insulation? bei diesem wäre das 2500 VRMS

Ja. - Der gewählte Optokoppler sieht praxistauglich aus.


> der kondensator und die widerstände sind laut dmx-norm so vorgeschrieben
> bzw. soll man so wählen. Aber ist es sinnvoller einen Widerstand mit 120
> Ohm zwischen Pin2 und Pin3 zu klemmen oder zwei Widerstände mit jeweils
> 120 Ohm zu verwenden?

Es gibt verschiedene DMX-Normenauslegungen, aus denen in der Praxis 
recht unterschiedliche Schaltungen heraus resultieren. Ohne die 
Applikation zu kennen ist eine optimale Auslegung nicht möglich.


> Die Spule in Verbindung mit dem Widerstand verlangsamt doch nur den
> Stroman- und abstieg oder?

Grundsätzlich ja. Aber es gibt auch noch Kapazitäten und lange 
Leitungen, die mit (und ohne) den Spulen Schwingkreise bilden.


> was genau meinst du damit, dass GND nicht wirklich angeschlossen ist?

Hier muß zwischen Theorie und Praxis unterschieden werden.


> Bezüglich der Z-diode muss ich also zwei pro Pin verwenden, so würde das
> nicht funktionieren?

Sie müssen so dimensioniert werden, dass sie im Normalzustand nicht 
leiten. Bei ihrer Dimensionierung sollte aber absolute Klarheit über die 
abzuleitenden Überspannungen herrschen. Eine Fehleinschätzung kann zu 
Rauchzeichen führen.

MfG
Martin

Autor: Tina Berger (tina)
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geht man nach der Supressordiode gleich auf die Chassis GND oder auf die 
GND vom jeweiligen Output?

Tina

Autor: Martin Konopka (markon)
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> geht man nach der Supressordiode gleich auf die Chassis GND oder auf die
> GND vom jeweiligen Output?

Da das Chassis vermutlich galvanisch getrennt ist, geht nur der 
Output-GND (= Pin1). Leider ist er nicht in allen Fällen angeschlossen.

Dazu die grundsätzliche Frage: Wo kommen die Spannungen her, die Du mit 
den Dioden ableiten möchtest?

MfG
Martin

Autor: Tina Berger (tina)
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>Da das Chassis vermutlich galvanisch getrennt ist,

ja das ist es...


>Dazu die grundsätzliche Frage: Wo kommen die Spannungen her, die Du mit
>den Dioden ableiten möchtest?

aus technischen fehlern von geräten etc. die an den DMX-Linien 
dranhängen... hab da mal mit einem techniker geredet, der solche sachen 
vertreibt und der meinte dass diese dioden auch schon mal draußen 
eingesetzt werden (bzw. müssen). Leider konnte er mir nicht sagen, 
welchen Peak-Strom man dafür annehmen sollte.,...


Tina

Autor: Martin Konopka (markon)
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Nehmen wir einmal an, die angeschlossenen defekten Geräte besitzen ein 
Netzteil, dass im Kurzschlußfall nur etwa 2A liefert. Dann müssen Deine 
5V-Dioden immerhin 10W vertragen. Wie schon erwähnt, das gibt unschöne 
Brandlöcher in Deiner Platine.

Wir setzen im übrigen Netzteile ein, die über 20A abgeben könnten. Das 
würde sogar schöne kleine Explosionen erzeugen können.

MfG
Martin

Autor: Tina Berger (tina)
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>Nehmen wir einmal an, die angeschlossenen defekten Geräte besitzen ein
>Netzteil, dass im Kurzschlußfall nur etwa 2A liefert. Dann müssen Deine
>5V-Dioden immerhin 10W vertragen. Wie schon erwähnt, das gibt unschöne
>Brandlöcher in Deiner Platine.


und wie würde man sowas umgehen? ich mein die Supressordiode kann 600W 
ab --> 120V bei 5A...

Tina

Autor: Martin Konopka (markon)
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Wenn Deine Supressordiode die Spannung erst bei 120V begrenzt, ist Dein 
MAX-Treiber sowieso nicht durch diese Diode vor dem 2A-Netzteil 
geschützt.

Um genauer auf die Fragen zu Deinen Anforderungen antworten zu können, 
habe ich Dir gestern meine Tel.-Nummer geschickt.

MfG
Martin

Autor: Tina Berger (tina)
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hier ist das datenblatt von der supressordiode
http://www.farnell.com/datasheets/66107.pdf

ich würde die SM6T6V8A dafür verwenden...

Tina

Autor: Martin Konopka (markon)
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Wieso nimmst Du nicht den bidirektionalen Typ?

Aber auch hier gilt:
(Netzteilstrom) 2A x (maximal) 7,14VBR > 5W Maximalleistung

MfG
Martin

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