|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Bloc d'isolation galvanique de l'interface RS-232. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / ordinateurs Il existe parfois une différence de potentiel assez importante entre les cas d'appareils connectés via l'interface RS-232, par exemple un ordinateur et un périphérique. Cela se produit non seulement lorsque vous travaillez avec des installations à haute tension, mais également lorsque des appareils conventionnels sont mis à la terre de manière incorrecte ou peu fiable. Le courant d'égalisation circulant dans de tels cas le long des lignes de communication déforme les signaux transmis et désactive souvent les microcircuits d'interface, y compris ceux situés sur la carte mère de l'ordinateur. Remplacer ce dernier n'est pas bon marché. L'unité d'isolation optique proposée, qui transmet tous les signaux nécessaires sans contact électrique des appareils connectés, aidera à éviter les problèmes. Dans le bloc décrit, l'isolation électrique des circuits de réception et de transmission du signal d'interface RS-232 est obtenue à l'aide d'optocoupleurs à diodes à grande vitesse et d'amplificateurs de conditionnement de signal au niveau de l'amplificateur opérationnel. Les parties mutuellement isolées du bloc sont alimentées par des sources de réseau distinctes. Il est considéré comme inopportun d'utiliser des optocoupleurs à transistor alimentés directement à partir des lignes d'interface. Premièrement, la vitesse insuffisante de la plupart de ces optocoupleurs ne permet pas d'atteindre un débit de transmission supérieur à 9600 bauds. Deuxièmement, la probabilité de défaillance des microcircuits d'interface en raison de la charge supplémentaire qui leur est imposée augmente. Le schéma du nœud d'isolation optique pour une ligne d'interface est illustré à la fig. 1. Le signal d'entrée des niveaux standard pour RS-232 via le circuit de protection R1VD1VD2 est envoyé à l'ampli-op DA1, connecté en fonction du circuit répéteur.
La diode émettrice de l'optocoupleur U1 est reliée à la sortie DA1 par la cathode et est protégée de la tension inverse par la diode VD3. La résistance R2 limite le courant à travers les diodes. Si la tension à l'entrée du nœud est négative (ce qui correspond à la transmission de log. 1), le courant traverse la diode émettrice et la photodiode de l'optocoupleur U1 est dans un état conducteur sous l'action du rayonnement IR. En conséquence, la tension à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel DA2 est supérieure à celle non inverseuse, et à la sortie du nœud, elle est négative, ainsi qu'à l'entrée. Avec une tension d'entrée positive (log. 0), la diode émettrice de l'optocoupleur U1 s'éteint, la photodiode est fermée. Par conséquent, la tension à la sortie du nœud est également positive. En raison de la rétroaction à travers la résistance R7, les seuils de commutation du nœud de découplage de 1 à 0 et de 0 à 1 ne sont pas les mêmes, ce qui améliore l'immunité au bruit. Les niveaux de tension de sortie lors de l'utilisation de l'amplificateur opérationnel indiqué sur le schéma et la tension d'alimentation de ± 12 V sont de ± 10,5 V, ce qui est entièrement conforme aux exigences de la norme RS-232. La résistance R8 est une résistance de limitation pour une LED installée à l'extérieur du nœud en question, signalant le niveau logique transmis. Les tensions d'alimentation des parties entrée et sortie de l'unité de découplage (respectivement +12 VI, -12 VI et +12 VII, -12 V II) doivent être fournies à partir de sources isolées par paires. Leurs chaînes communes communes. Moi et commun II sont également isolés les uns des autres. La carte de circuit imprimé du nœud de découplage et l'emplacement des éléments dessus sont illustrés à la fig. 2.
OA KR544UD2A peut être remplacé par KR140UD11, KR140UD18 et autres, mais il est nécessaire de s'assurer que la distorsion temporelle des signaux transmis ne dépasse pas le taux de transfert de données souhaité. Le remplacement de l'optocoupleur AOD130A doit être sélectionné en fonction de la durée minimale de montée et de descente de l'impulsion de sortie et de la tension d'isolation requise pour le problème à résoudre. Dans l'une des options du nœud de découplage, un optocoupleur à diode a été utilisé, situé à l'intérieur du microcircuit K293LP1. Ses sorties vous permettent de connecter des circuits externes à l'optocoupleur, comme indiqué sur la fig. 3. Les conclusions 7 et 8 sont laissées libres. Pour éviter une panne entre les broches 2 et 4, un trou et un plot de contact pour la broche 3 de la puce K293LP1 sur la carte de circuit imprimé ne doivent pas être réalisés. La sortie elle-même est supprimée avant l'installation.
Pour faire communiquer des appareils via l'interface RS-232, souvent seuls deux circuits suffisent : RXD (données d'un périphérique vers un ordinateur) et TXD (données en sens inverse). Le schéma fonctionnel de découplage pour un tel cas est illustré à la Fig. 4. Le bloc se compose de deux nœuds d'échange A1 et A2 décrits ci-dessus, exactement identiques, mais inclus dans les circuits ci-dessus dans des directions opposées. La prise XS1 est connectée directement ou par un câble "modem" (sans croisement) à la prise du port COM de l'ordinateur, et un périphérique est connecté à la prise XP1 exactement de la même manière que s'il était connecté à un ordinateur sans isolement.
A noter que les boîtiers des connecteurs des câbles d'interface s'avèrent souvent être reliés par la tresse de blindage de ces derniers aux boîtiers de l'ordinateur et du périphérique. Pour cette raison, les boîtiers de connecteur XS1 et XP1 doivent être soigneusement isolés l'un de l'autre et du boîtier de l'unité de découplage (s'il est en métal). Gardez à l'esprit que toucher deux connecteurs en même temps peut entraîner un choc électrique. Des cavaliers entre les contacts de la prise XS1 sont nécessaires pour "tromper" l'ordinateur, simulant les signaux périphériques qui répondent à ses requêtes. Si un véritable échange de signaux de commande est encore nécessaire, les cavaliers sont retirés et un nœud de découplage supplémentaire est ajouté au bloc pour chacune des lignes d'interface. Dans les lignes DCD, RI, CTS, DSR (entrée du calculateur), ces nœuds incluent A1 de la même manière. Dans les lignes RTS et DTR (week-end) - similaire à A2. Étant donné que les lignes DCD et RI sont relativement rarement utilisées dans la pratique, il suffit généralement d'avoir six jonctions. Quatre tensions d'alimentation pour les nœuds de découplage sont obtenues à partir des enroulements isolés II et III du transformateur T1 à l'aide de redresseurs sur les ponts de diodes VD1 et VD2. Leurs valeurs ne sont pas stabilisées et peuvent être de l'ordre de 11,5 ... 13,5 V (en valeur absolue). Le transformateur de puissance T1 doit faire l'objet d'une attention particulière. L'isolation entre ses enroulements doit résister à une tension non inférieure à celle pour laquelle les optocoupleurs installés dans les nœuds de découplage sont conçus - 1500 V ou plus. Les enroulements II et III doivent être protégés l'un de l'autre et de l'enroulement I, sinon le bruit impulsif peut pénétrer dans la ligne de communication par une capacité parasite. La tension requise ne peut supporter l'isolation que des transformateurs de petite taille, dont les enroulements sont placés sur différents noyaux du circuit magnétique ou dans des sections séparées du châssis sur un noyau. Cependant, il est peu probable qu'un transformateur prêt à l'emploi de cette conception avec les enroulements nécessaires, et même avec un écran entre eux, soit acheté. Il reste à choisir une puissance globale adaptée et à rembobiner ses enroulements secondaires. La préférence doit être donnée à un transformateur avec une fenêtre relativement libre du circuit magnétique. Cela vous permettra de placer des bobinages avec une isolation renforcée et un blindage sans tracas. Le calcul des nouveaux enroulements secondaires n'est pas difficile.Avec une tension primaire de 220 V et un courant de charge d'au moins 30 mA, chaque enroulement secondaire doit fournir 20 V (avec une prise du milieu). En mesurant la tension secondaire avant de retravailler le transformateur et en comptant le nombre de tours de l'enroulement retiré lors du démontage, il est facile de déterminer le nombre de tours requis du nouveau. Il changera proportionnellement à la tension. Le fil de bobinage est pris avec un diamètre de 0,1 ... 0,15 mm. Il résistera à la charge requise avec une marge, et un enroulement plus fin est très gênant. Un transformateur fabriqué en usine est presque toujours rempli de vernis, mais avec une certaine habileté, il peut toujours être démonté sans endommager les plaques d'enroulement et de circuit magnétique. Je le fais de cette façon. À l'aide d'un couteau à lame fine, je sépare la plaque supérieure de l'ensemble en essayant de ne pas endommager les bobinages. Pour que la lame rentre à l'intérieur du noyau central du circuit magnétique, elle doit être suffisamment étroite. Plus la partie de la plaque peut être séparée, plus la probabilité de démontage réussi est élevée. Ensuite, pas beaucoup, mais fermement, je serre le circuit magnétique dans un étau (à travers des entretoises en carton) et, à l'aide d'une plaque auxiliaire appropriée en acier trempé, assomme la plaque qui n'a pas été serrée et séparée de l'ensemble du cadre. Le démontage ultérieur n'est généralement pas difficile. Après l'avoir terminé, je retire l'enroulement secondaire existant de la section correspondante du cadre et en enroule de nouveaux, sans oublier de fournir un écran entre eux - une bobine ouverte de feuille de cuivre ou une couche de fil de bobinage tour à tour. Comme isolation entre les bobinages ou le bobinage et l'écran, je pose plusieurs couches de papier condensateur huilé. Il peut être "obtenu" en démontant un condensateur papier de grande capacité, par exemple, utilisé dans les ballasts pour lampes fluorescentes. Ayant fini de rembobiner, je remets les plaques du circuit magnétique à leur place. Ne vous fâchez pas si quelques assiettes restent "superflues". Cela n'affectera pas la qualité du transformateur. Si deux enroulements secondaires n'ont pas pu être placés sur le châssis, deux transformateurs identiques peuvent être réalisés, chacun avec un enroulement secondaire bien isolé. Leurs enroulements primaires sont connectés au réseau en parallèle. Après avoir assemblé l'appareil, vous devez d'abord vérifier l'isolement entre les circuits des connecteurs XS1 et XP1. Un ohmmètre connecté entre n'importe quelle broche ou boîtier du premier et n'importe quelle broche ou boîtier du second connecteur doit montrer une résistance infinie. Dans les cas critiques, l'isolation est vérifiée avec un mégohmmètre qui développe la tension de test appropriée. L'une de ses sorties est connectée aux contacts solidement connectés entre eux et au corps de la prise XS1, la seconde - de la même manière à la prise XP1. Il est nécessaire de vérifier l'isolement des circuits d'interface du secteur, ainsi que du circuit magnétique et du blindage du transformateur T1. La première inclusion du bloc assemblé est réalisée sans le connecter à un ordinateur et à un périphérique. La tension est mesurée sur les broches 1, 2, 6, 8, 9 de la prise XS1 et sur les broches 3, 4, 7 de la fiche XP1 par rapport à la broche 5 du connecteur correspondant. Il doit dépasser +10 V, et lorsqu'il est appliqué au contact avec le même numéro du connecteur opposé, la tension inférieure à -5 V (par rapport à la broche 5 de ce connecteur) passera à -10 V négatif ou moins. En même temps, la LED correspondante doit s'allumer. Naturellement, seuls les circuits équipés de nœuds de découplage dans la structure assemblée sont soumis à vérification. Par exemple, dans le bloc selon le schéma illustré à la Fig. 4, il suffit de vérifier la tension entre les broches 2 et 5 de la prise XS1 et entre les broches 3 et 5 de la prise XP1 Après vous être assuré que l'appareil fonctionne, connectez-le entre l'ordinateur et le périphérique et, en allumant l'alimentation (le premier - l'ordinateur), à l'aide d'un programme de test ou de travail, assurez-vous que les données sont correctement transférées. Le bloc décrit dans la version à six canaux fonctionne avec succès depuis plus d'un an et demi, assurant la communication entre un ordinateur et un oscilloscope TDS-340, qui est sous un potentiel de 2000 V. Le bloc a également été testé lors de la connexion un ordinateur à un contrôleur industriel basé sur un microprocesseur 18031 installé dans une autre pièce. Le taux de transfert d'informations maximum est de 19200 bauds. Il n'était pas nécessaire de travailler à une vitesse plus élevée, même si théoriquement une telle possibilité existe. Auteur : N. Maramygin, Moscou
Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins
02.05.2024 Microscope infrarouge avancé
02.05.2024 Piège à air pour insectes
01.05.2024
▪ Les baskets Nike intelligentes sont contrôlées depuis votre smartphone ▪ Si un enfant trouve une arme ▪ Muscles artificiels à partir de protéines naturelles
▪ section du site Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs. Sélection d'articles ▪ article Personne n'est oublié et rien n'est oublié. Expression populaire ▪ article Cuillère arctique. Légendes, culture, méthodes d'application
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page