Заземление в шинах CAN/RS485

Меня интересует, как правильно реализовать заземление в настройке шины CAN/RS 485.

Насколько я понимаю, при использовании неизолированных приемопередатчиков, помимо дифференциальных сигнальных линий, следует использовать третий провод заземления, чтобы исключить разность потенциалов между узлами, то есть во избежание превышения синфазного напряжения на входы приемопередатчиков.

Напротив, при использовании изолированных приемопередатчиков не возникает проблем, вызванных разными потенциалами земли, поскольку изолированные узлы находятся в плавающем состоянии.

Мои вопросы:

1) Верно ли приведенное выше предположение?

2) Предполагая установку шины CAN только с двумя приемопередатчиками: достаточно просто использовать один изолированный приемопередатчик, в то время как другой приемопередатчик не нужно изолировать? Насколько я понимаю, так и должно быть, поскольку не может возникнуть вредных разностей потенциалов. Нужен ли провод заземления в такой установке?

3) Если к моей шине CAN подключены только изолированные приемопередатчики, есть ли необходимость в обеспечении, например, заземления с высоким импедансом на одном приемопередатчике, чтобы справиться со статическим зарядом (или какой-либо другой неожиданной проблемой, о которой я не думаю)?

Спасибо заранее!

Ответы (1)

  1. Нет, предположение неверно. Шины RS-485 и CAN нуждаются в общем эталоне, чтобы напряжения находились в пределах определенного рабочего диапазона. Если они не имеют общего опорного напряжения, напряжения могут выйти за пределы рабочего диапазона, и логический уровень не может быть правильно определен. Они также допускают определенный максимальный диапазон, после которого могут быть повреждения. Для RS-485 синфазное напряжение или заземление между приемопередатчиками должно быть в пределах 7 В, а для шины CAN в пределах 2 В.

На самом деле все наоборот, если у вас есть два устройства RS485, и они оба уже имеют общую ссылку, например, оба трансивера уже подключены к одному и тому же потенциалу через заземление сетевой вилки, тогда они уже имеют общую ссылку, и отдельный заземляющий провод между устройствами не должен подключаться во избежание образования контуров заземления.

  1. См. 1, да, трансиверам нужна общая точка отсчета. Например, изолированные приемопередатчики RS-485/CAN имеют изолированную сторону RS-485/CAN, которая содержит дифференциальные провода данных и заземление для них, а заземление должно находиться в пределах диапазона синфазного напряжения.

  2. См. 1, да, даже если есть два изолированных приемопередатчика, оба изолированных, им все равно требуется заземление для шины, чтобы поддерживать диапазон синфазного напряжения шины в определенных пределах. Поскольку эталон заземления шины плавающий, т. е. ни к чему не подключен, он обычно в какой-то момент привязан к какому-то потенциалу, такому как земля/0 В/земля/шасси и т. д., иногда не напрямую для установки уровня постоянного тока, а через конденсатор, чтобы иметь низкий уровень. импеданс для высоких частот для подавления электромагнитных помех.

По сути, если один изолированный приемопередатчик RS-485 допускает изоляцию 1 кВ между стороной MCU и стороной RS-485, вы можете иметь заземление MCU на 0 В, заземление шины на 1 кВ, а другое заземление MCU на потенциал 2 кВ.

Не могли бы вы уточнить, нужна ли общая ссылка в дифференциальной системе? По моему предположению, единственная причина для заземляющего провода - уменьшить разность потенциалов (как объяснялось выше). Также см. этот вопрос: electronics.stackexchange.com/questions/198864/…
@EMC - RS485 не является токовой петлей. Поток тока от водителя, ведущего линию вверх, не возвращается на другую линию — он возвращается на линию земли. Оконечная нагрузка на конце линии предназначена не для того, чтобы соединить две линии вместе, чтобы обеспечить путь обратного тока, а для поглощения энергии линии передачи для предотвращения отражений (на самом деле RS485 прекрасно работает без оконечной нагрузки, если ваша скорость передачи данных достаточно низким, чтобы отражения «устанавливались» до того, как линия будет выбрана приемником).
@EMC Хорошо, я приведу пример. Передатчик RS485 отправляет A1 = 5 В, B1 = 0 В, GND1 = 0 В по проводам, поэтому дифференциальное напряжение A1-B1 = 5 В. Кто-то случайно подключает источник питания 15 В между передатчиком и приемником, что создает смещение 15 В на их заземлении. Таким образом, приемник видит свою собственную опорную землю GND2 = 0 В для себя, он увидит провода данных A2 = 20 В, B2 = 15 В, все еще дифференциал 5 В, но с добавленным смещением 15 В между опорными точками земли. Что ж, поскольку и A, и B превысили предел в 7 В между заземлениями, приемник не может определить, имеет ли A2 или B2 большее напряжение, и выходной сигнал не определен.
@EMC Шина CAN не имеет отрицательного напряжения. Конечно, это дифференциально, то есть важна разница сигналов, даже если синфазное напряжение составляет 2,5 В в системе 5 В. И нет, трансивер НЕ увидит разницу в напряжении, потому что и напряжение А, и напряжение В слишком высоки для сравнения между А и В. Итак, насчет изолированной системы трансивера. Представьте, что у вас есть два устройства с батарейным питанием, между которыми нет другой проводки, кроме двух проводов данных RS485. Можете ли вы сказать, каков потенциал между площадками трансивера?
Заземление в шинах CAN/RS485
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v