Питание и сигнал RS-485 внутри экранированного кабеля CAT5

Я буду использовать экранированный кабель CAT5 для линии RS-485. Упрощенная структура шины показана на рисунке.

картина

LDO - это AP2204RA-5.0TRG1 с электролитическим конденсатором 22 мкФ и керамическим конденсатором 1 мкФ на входе. Микросхема RS-485 — ADM2483BRWZ .

У меня есть 130 ведомых устройств, и их изолированная часть RS485 IC питается от источника питания, размещенного на ведущем устройстве. Длина кабеля между ведомыми составляет около 0,5 метра. Я пробовал на 4-х рабах и в конце увеличу до 130 рабов. Есть ли проблемы в этой структуре?

Оконечные резисторы?
Вы не видите в этом ничего плохого>? goo.gl/mqwtzQ Если нет, то ок.

Ответы (2)

Некоторые моменты, которые следует учитывать при проектировании:

  • Проверьте нагрузку постоянного тока на шине 9 В. Предполагая, что кабель 24 AWG CAT5, у вас есть 0,0842 Ом / метр с 3x параллельными и 2x последовательными. При сумме в несколько сотен мА вы должны быть в порядке с потерями на расстоянии около 70 метров кабеля. Хорошо бы после сборки проверить достаточно ли у вас напряжения на последнем узле.
  • Уменьшение входной емкости на узел до 2,2-10 мкФ электролита плюс 0,1-1 мкФ керамики было бы целесообразно только для уменьшения общей, очень большой распределенной емкости. Возможно, вам потребуется проверить стабильность питания шины 9 В при большой емкостной нагрузке.
  • Убедитесь, что на обоих концах шины RS-485 имеется соответствующее оконечное сопротивление 120 Ом. Мастер, вероятно, будет подавать смещение (см. изображение ниже), а на дальнем конце кабеля будет просто резистор на 120 Ом. Это необходимо для поглощения отражений.
  • Ваш трансивер ADM2483 RS-485 рассчитан на 1/8 единичной нагрузки для 256 устройств на шине, поэтому загрузка коммуникационной шины по постоянному току не является проблемой.
  • Судя по вашим комментариям, я не ожидаю, что электромагнитные помехи будут проблемой внутри экранированного кабеля. Трансивер имеет встроенное ограничение скорости нарастания, поэтому помехи не представляют большой проблемы.

Сеть терминации смещения Википедии для RS-485 https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rs485-bias-termination.svg

Я рассматривал оконечные резисторы. Я также попробую конденсаторы 2,2 мкФ-10 мкФ. Пока проект находится на стадии прототипа. Поделюсь своим опытом, когда закончу. Спасибо
@Yaman рад помочь. Не забудьте рассмотреть возможность голосования за полезные ответы и выбрать ответ как принятый, если он решает вашу проблему.

Единственная проблема, о которой я могу думать, заключается в том, что 130 LDO с их входными конденсаторами, разбросанными по 65 м относительно тонкого провода, — это очень большая нагрузка на основной источник питания.

Несмотря на то, что отдельные требования к мощности изолированной части со стороны шины, вероятно, невелики (вы не предоставили никаких ссылок на фактические компоненты).

Возможно, вам придется увеличить напряжение питания примерно до 12 В, чтобы получить надежное питание в конце цепи, и вы будете тратить много энергии на тепло.

Кроме этого, это должно работать.

ОБНОВЛЯТЬ

С новой информацией все в порядке. На стороне шины 2 мА и с учетом потерь это может быть где-то около 0,5 А нагрузки на источник питания. Что сравнимо с PoE.

Емкость кабеля в сочетании с 3000 мкФ должна быть приемлемой, хотя и довольно высокой. В таблице данных для AP2204 рекомендуется входной конденсатор 1 мкФ. Я предлагаю вам использовать это, возможно, с дополнительными 0,01 мкФ.

LDO - это AP2204RA-5.0TRG1 с электролитическим конденсатором 22 мкФ и керамическим конденсатором 1 мкФ на входе. Микросхема RS485 — ADM2483BRWZ.
Вам нужно добавить эту информацию к вопросу, где она имеет больше шансов быть замеченной. Желательно со ссылками на таблицы данных, чтобы сэкономить время людям, пытающимся вам помочь.
Когда я задавал вопрос, я был сосредоточен на проблемах электромагнитных помех 3 пар параллельных кабелей питания рядом с парой кабелей RS485. При необходимости напряжение питания может быть увеличено до 12 В и более. Кстати спасибо за внимание
Я понимаю. Нет, это не должно быть проблемой. Это ведь DC, а у вас все + провода скручены с заземлением, не говоря уже о том, что сама линия данных витая пара. Это довольно распространенное использование кабелей CAT5/6. Ваши LDO имеют падение напряжения всего 0,2 В, поэтому увеличение напряжения может не потребоваться. Проведите тест, и если у вас есть 6,5 ~ 7 В на входе последнего узла, тогда все в порядке. Однако уменьшите шапки.