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[参考译文] ISO3082:RJ45 插孔上的 RS485 集线器

Guru**** 2763595 points

Other Parts Discussed in Thread: THVD1505, ISO3082

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/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1602525/iso3082-rs485-hub-over-rj45-jack

部件号: ISO3082
主题中讨论的其他器件: THVD1505

我正在从事一个工业电子项目、我想使用 RS485 Modbus 在节点之间进行通信。

一种思路是使用 RJ45 插孔和 CAT6e 电缆为每个从器件提供 RS485 和电源。 有两种可能的配置:

1) 电力和数据从一个从器件传递到另一个从器件的菊花链。  在这种情况下、限制因素是整个串上的压降。

2) 主器件上的所有 RJ45 端口、数据线在主器件和从器件之间来回传递。  我将在 CAT6e 中使用两根双绞线:一根来自主设备-->从设备、另一根来自从设备-->主设备。  这样、可单独为每个从动器件供电、并更大程度地降低压降。   

集线器将有一个隔离式收发器、从器件将通过现场 24V 供电。 拓扑仍然是线性的、残桩将就是 RJ45 端口和收发器之间的差分对的长度。 电源和接地就像星形拓扑。

如果使用的从器件少于 8 个、则会有一个具有 100 Ω 终端电阻器的小型电路板。 每个从设备的电缆连接不超过 10m。

一些从器件将不会被隔离、并使用 THVD1505 作为收发器。   

这是一张我想的相册。

使用更标准的菊花链、并且在本地安装供电的情况下、网络上可能有足够的压降、并且会超出收发器的共模电压范围。

我遇到的另一个问题是关于通过现场为从动器件供电。   

TI RS RS-485 指南展示了具有隔离式收发器和跨隔离间隙提供的电源的理想网络。  我的网络将由现场供电、而从器件未隔离。 当热插拔器件或接地连接断开时会发生什么情况? 24V 将远远高于收发器的共模输入限制、然后输入端的保护二极管将通过数据线找到自己的接地端。  这可能是随机发生的、因为某些触点会先于其他触点发生接触。  

THVD24x0 可容错至+/–70V、但根据数据表、故障电流似乎仅限于接收器。  这是否意味着当接地缺失时、从器件可以通过驱动器供电?   

现场供电时、应如何处理热插拔器件?

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    您好:

    感谢您的联系。

    请给我们几天额外的日子回来,因为假期。

    此致、
    Aaditya.

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    您好 Robert:  

    感谢您的提问。 这里有很多讨论、所以我将您的问题复制到下面:  

    1.  我的网络将由现场供电、而从器件未隔离。 当热插拔器件或接地连接断开时会发生什么情况?
      1. 只要在隔离侧禁用 DE 和 RE/、收发器就会在空闲状态下唤醒。 如果在网络传输数据时添加或移除设备(热插拔)并且禁用驱动程序 (DE)、则数据不会受到干扰。
      2. 在 VCC2 和 GND2 均连接之前、场侧节点不会通电。 由于插入事件、传输不应该出现错误。  
    2. 这是否意味着当接地缺失时、从器件可以通过驱动器供电?
      1. 断开 GND2 连接后、不应通过 A、B、X、Y 线路为从器件供电。  
    3. 现场供电时、应如何处理热插拔器件?
      1. 妥善做法是在 MCU 节点 (VCC1) 完全连接并通电之前保持 DE 和/或 RE/两者都禁用。  

    此致、
    Andrew

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    您好、Andrew、

    我很感激他们的帮助,并且很抱歉,这些问题是有点过分的地方。  我有一些跟进问题:

    •  我的网络将由现场供电、而从器件未隔离。 当热插拔器件或接地连接断开时会发生什么情况?
      1. 只要在隔离侧禁用 DE 和 RE/、收发器就会在空闲状态下唤醒。 如果在网络传输数据时添加或移除设备(热插拔)并且禁用驱动程序 (DE)、则数据不会受到干扰。
        是的、这对我来说很有意义。  默认情况下、DE/RE 都拉至关闭状态。  但是、即使在上电时未启用接收器、总线上也可能存在重新启用的其他收发器。  似乎大多数 TI 接收器的功耗都为~100uA — 这是否意味着,当总线上启用了足够多的接收器时,具有接地缺失的从器件可以通过总线上其余启用的接收器找到接地路径?  这是假设输入保护二极管通过悬空接地变为反向偏置、并且 VCC 变为 24V。  
      2. 在 VCC2 和 GND2 均连接之前、场侧节点不会通电。 由于插入事件、传输不应该出现错误。  
    • 这是否意味着当接地缺失时、从器件可以通过驱动器供电?
      1. 断开 GND2 连接后、不应通过 A、B、X、Y 线路为从器件供电。
         这是否适用于所有 TI 收发器、或者仅适用于故障电压范围扩展的器件?   

        并非所有器件都披露了其输入结构、但以 ISO3082 为例、我想象当 VCC 悬空至 24V 时、保护二极管可能会击穿、而从器件可能通过主器件上的偏置电阻或通过总线上其他接收器的输入偏置电流找到接地。


        从器件侧的总线电压通过降压转换器提供。  由于接地缺失、所有输出都将悬空至输入电压。

    • 现场供电时、应如何处理热插拔器件?
      1. 妥善做法是在 MCU 节点 (VCC1) 完全连接并通电之前保持 DE 和/或 RE/两者都禁用。  
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    您好 Robert:  

    感谢您提供更多详细信息。 请允许我再有一天回顾并回复您。  

    请注意、过压容差仅适用于  A、B、X、Y 总线引脚。 由于内部保护二极管不是为连续电流设计 (VCCx 绝对最大值= 6V)、因此 VCCx 引脚可能无法接收到 24VDC。  

    此致、
    Andrew

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    好的,理解这一点 — 在本例中,GND 和 Vcc 都将悬空至 24V。  我认为这仍然符合 VCC 的输入电压限制、因为它以(悬空)接地为基准。  恢复接地后、Vcc 将被调节至 5V。  我可以添加一个保护齐纳二极管来确保当 24V -->5V 电源启动时、VCC 最大值得到遵守。   

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    您好 Robert:  

    如果 GND 和 VCC 均处于相同的电压、则可以这样做。 绝对最大条件为 6V  以本地 GND 为基准 。 然后、输入总线引脚上的任何直流故障情况都将通过 ESD 结构放电(与箭头相反)。 如果  RE/被禁用、则在隔离侧将忽略该值。  

    此致、
    Andrew