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[参考译文] THVD8000：RS485供电电路的设计评审

admin
Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: THVD8000

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1205049/thvd8000-design-review-of-power-over-rs485-circuit

器件型号：THVD8000

您好！

 我在新项目中使用 THVD8000驱动器 IC、通过两根线为网关设备的节点供电。

项目的范围是  

1.网关在任何时间点最多可以有3个节点,最少有1个节点连接到 RS485总线上。

2.网关由24V 交流/直流电力线供电并将此电源整流为24VDC、然后通过2线供电给节点。

3.单个节点可从总线消耗最大120mA 的电流(2.88W)

4.使用的电缆 为18AWG 无绞线、最大长度为300英尺的电缆无屏蔽。将使用类似于以下链路的电缆器件号

  https://www.supplyhouse.com/Honeywell-Genesis-47114807-500-ft-18-3-Solid-CL2-PVC-Honeywell-Genesis-Thermostat-Cable?utm_source=google_ad&utm_medium=Shopping_tm&utm_campaign=Shopping_TM_New_users&gclid=Cj0KCQiAx6ugBhCcARIsAGNmMbiFMfnGf6dk33mlNu8Et5YdO3bvpY1-B8tHupA_Kk2sRelJUIpXvvsaAovnEALw_wcB

5.在导管中，总线可能会接近230V 电源线。

6.节点和网关以9600波特进行通信。 OOK 载波频率设置为130K

7.随附是我的电路原理图、L8和 L10是2.2uH 电感器(https://www.digikey.com/en/products/detail/bourns-inc/RLB1112V4-222J/6236173)

请查看原理图、并在进行原型设计之前告知我所需的任何改进。

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    TI__Guru**** 2513185 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    大家好，Sajul：

    感谢您的联系！

    那么我对原理图有一些评论：

    1.调制频率选择：虽然可以尝试选择130KHz 的调制频率、但实际频率可能偏离高达+/-25%、并且增加了30kHz 展频时钟信号。 从这个角度来看、这个设计没有任何问题、但是我想强调的是它不是超级精确-但是您所使用的数据速率对于所选的调制频率是可以的。

    2.串联电容器选择：THVD8000与共享电源/数据总线之间串联的电容器最小值为~245nF -由于您选择了470nF、因此应在该值上处于清晰状态。 需要注意的一点是、陶瓷的额定电压应该是电容器上额定电压的2倍、以防止电容显著降额。 因此、对于该应用、可以建议使用额定电压为50V 的电容器。

    3.电感器选择：在端接系统中、130KHz 时每个功率节点的最小电感、最大功率节点为3个负载+ 1个电源时、每个功率节点的有效电感为~1.87mH。 有3个电源负载和1个电源(如果是2个电源负载和1个电源、想法是类似的、但电感要求不高) 每个节点最大120mA 的电源电流为360mA -快速估算后、所选的电感器将出现非常小的电感下降。 从所选的2.2mH 中减去。 每个节点的最小有效电感将为具有4个节点(3个负载+ 1个源)的1.87mH 或1.39mH (2个负载+ 1个源)、因为我有点不清楚确切的设置-但在此用例中每个设置都将使用这些电感器。

    4.从电缆数据表中很难看出这一点-但由于端接电阻器和电缆之间的特性阻抗不匹配、可能会出现一些潜在的反射。 不过、由于系统的总电气长度相对于信号波长较长、因此该效应应该非常小、因此数据信号的一些高谐波可能更容易受到反射的影响。 遗憾的是、在许多恒温器布线应用中、布线很难调整-但通常总线足够短、问题不大-我想您的应用中会出现这种情况。

    5.端接：如果总线上的 THVD8000超过2个、则只应端接总线的两个端子端-最多应使用2 120欧姆端接。

    6.保护：在浪涌/瞬变情况下没有任何保护。 THVD8000实际上应该用于标准 RS-485条件--7V 至12V 共模范围。 任何更高的瞬变或可能的浪涌都可能会损坏 IC。 尤其是当230V 电源线靠近系统时、我强烈建议在通信节点上使用额外的浪涌和/或瞬态保护二极管。 这并不能完全消除风险-为了降低最大风险、在 THVD8000 +变压器的输出端增加一个额外的线路驱动器来在高压共享总线和较低电压电源节点之间实现隔离-我们编写了有关的应用手册 您想查看一些较高电压实现示例的用例。  https://www.ti.com.cn/cn/lit/an/slla590/slla590.pdf?ts=1678723300005 。 0欧姆串联电阻器可能还需要由厚膜或绕线防脉冲电阻器进行保护、以帮助防范来自总线的瞬变。

    我认为总体而言、您在这里有了一个非常好的开始-我认为我最关心的问题是当您将通信节点运行在非常靠近高压线路的位置时、它缺乏对通信节点的保护。 不过、我认为可以很轻松地解决这些问题。  

    如果您有任何其他问题、敬请告知！

    此致！

    帕克·道德森