Massa, Terra, Potenziale di riferimento

[maverikgoos]

Buongiorno a tutti,

 

Sto realizzando una scheda di comunicazione RS485. Ora che la parte di comunicazione funziona perfettamente devo renderla sicura per poterla inserire in un impianto.

Per sicura intendo protezione contro:

 

• Contatto con tensioni di rete su linea dati
• Disturbi di tutti i generi su linea dati
• Scariche atmosferiche su linea dati

 

Girando un po' per la rete ho trovato materiale. Ma non riesco a capire un concetto base, il collegamento delle Masse (potenziali). Ecco un esempio di Analog Devices:

 

 

 

I diodi TVS e i Varistori sono collegati al simbolo assieme al collegamento del tranceiver 485.

La mia domanda: I circuiti integrati non hanno collegamento a messa a terra, solo quello di riferimento comune o GND zero volte del circuito.
Quando i Transil scaricano una sovratensione lo devono fare verso Messa a Terra o verso riferimento Zero volto GND del circuito in bassa tensione?

 

[Domenico Maschio]

Se ho capito bene la domanda vuoi sapere se la massa o terra elettrica è la stessa del comune o GND o 0 Volt del circuito integrato . Nel caso degli esempi fatti la risposta è Si . Il simbolo è lo stesso sia del circuito elettrico sia dello 0 volt dell'integrato .

Ciao

[maverikgoos]

Quindi i circuiti sopra indicati per poter lavorare in modo corretto devono avere il pontenziale 0V collegato a messa a terra? Così facendo non scombino tutta la logica del circuito in continua avendo come riferimento 0 Volt un valore flottante?

[Ctec]

Per risolvere parecchi problemi legati al Ground Loop (anello di massa o terra) che possono capitare su apparecchiature appunto con gli 0V flottanti (e quindi potenzialmente con una notevole differenza di potenziale) o con massa/terra in comune ma con problemi di disturbi indotti, una ottima soluzione è adottare la linea RS485 isolata. Lo puoi fare (a valle del convertitore RS485/TTL) mediante una coppia di optoisolatori ma devi procurarti anche una alimentazione isolata per il transceiver altrimenti non funziona, oppure utilizzare degli opportuni integrati, tra cui l'ottimo LMT2885, che fornisce anche un +5V isolato.

Utilizzando questo, i sistemi antiscarica che hai messo nel tuo post saranno connessi alla terra dell'impianto, la massa del circuito sarà come vuoi,

Tra macchinari, io cerco di usare sempre linee isolate, e nessun problema ti apparirà più.

[Livio Orsini]

Non è una questione facile da affrontare e nemmeno semplice da definire in poche righe di un messaggio.

 

Facciamo un esempio pratico.

Pensiamo ad un dispositivo a doppio isolamento che deve essere completamente isolato da terra: i circuiti proposti non sono applicabili, o almeno non in quella configurazione.

 

Ma anche se si trattase di un circuito non a doppio isolamento io connetterei a terra solo lo scaricatore, mentre il doppio diodo soppressore lo connetterei allo zero volt  del circuito così come il piedino di zero dell'integrato di interfaccia..

 

Volendo fare un lavoro ad alta protezione io userei il circuito 3, ma inserendo un quadruplo opto isolatore all'uscita del front end. Ovviamente, il circuito di ingresso dovrà avere un'alimentazione separata galvanicamente e gli isolatori dovranno avere una frequenza di taglio che consenta alla seriale di lavorare all frequnza prevista.

 

PS Se rintraccerò, cosa non facile, una vecchia AN della TI ti segnalerò il titolo perchè tratta l'argomento protezioni delle linee seriali in modo molto ben fatto.

 

Ho visto la contemporanea risposta di Andrea Ctec che è simile alla mia. Quindi o sbagliamo in 2 o la soluzione è giusta.

[maverikgoos]

Grazie a tutti per le risposte,

Come immaginavo il discorso non è semplice, infatti la mia domanda era provocatoria non trovando nulla che secondo me fosse corretto.
Tempo fa ho trovato il seguente circuito che sembra rispecchiare le vostre (e anche le mie teorie) e infatti sembra essere quello più idoneo per l'applicazione.

 

 

Con questo circuito proteggo la logica del micro e separo galvanicamente le alimentazioni. Questa è la logica che mi suggerite? Dal circuito sopra si ragiona applicando la componentistica del primo post.

 

 

 

 

[Blackice]

Esistono degli IC completi specializzati per queste applicazioni,tipo LTM2881...5 o gli ADM2483...6 isolati sia verso l'alimentazione che tra i segnali.

[Livio Orsini]

Che l'isolamento lo si ottenga con più componenti generici, o con un solo componente specialistico, alla fine il risultato è uguale.

 

Ci sono pro e contro delle varie configurazioni.

 

La configurazione con compenente specifico offre l'indubbio vantaggio di una maggior compattezza del circuito. Ha lo svantaggio della non intecambibilità del C.I..

Poi è necessario valutare bene i costi ed anche che scegliendo qusto tipo di circuitazione ci si lega al produttore di quel C.I. perchè dificilmente si reperirà un secondo fornitore con circuito pin to pin