Überspannungsschutzdioden

J

Josef Waldi

Guest
Hallo NG,

ich bin gerade dabei eine RS485 Strecke zu konzipieren.
In einem Artikel zu diesem Thema wurde statt des Standard 75176-Treiber der
75LBC184 beschrieben.
Unterschied: der 184 hat Überspannungsschutzdioden integriert.

Da ich den 184er nirgends bekomme (weiß jemand, wo man diesen Baustein zu
vernünftigen Preisen bekommt, Reichelt hat ihn nicht ! )
dachte ich daran, den 176 "manuell" resistent gegen Überspannungen zu
machen, indem ich ganz nach Datenblatt 75LBC184 die Ausgänge mit jeweils
zwei Überspannungsdioden entgegengesetzt in Reihe gegen Masse versehe.

Bei der Lektüre des Datenblatt zur Überspannungsschutzdiode P6KE tauchten
nun zwei Fragen auf:

a) was ist der Unterschied zwischen uni- und bipolarer Diode in diesem
Zusammenhang ?
Genügt es, statt der zwei entgegengesetzt verschalteten (unipolaren ?) eine
bipolare Diode einzusetzen?

b) Wie dimensioniert man die Breakdown Spannung sinnvollerweise für den
RS485-Bus ?
Mir scheint 15V angemessen, oder ist eine höhere Spannung zu wählen ?

Vielen Dank im voraus. Ich freue mich auf Eure Antworten.

Josef
 
Josef Waldi schrieb:

...dachte ich daran, den 176 "manuell" resistent gegen Überspannungen zu
machen, indem ich ganz nach Datenblatt 75LBC184 die Ausgänge mit jeweils
zwei Überspannungsdioden entgegengesetzt in Reihe gegen Masse versehe.

Bei der Lektüre des Datenblatt zur Überspannungsschutzdiode P6KE tauchten
nun zwei Fragen auf:

a) was ist der Unterschied zwischen uni- und bipolarer Diode in diesem
Zusammenhang ?
Genügt es, statt der zwei entgegengesetzt verschalteten (unipolaren ?) eine
bipolare Diode einzusetzen?
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Im Prinzip ja. Allerdings sind zwei Dinge zu beachten:
1. Der Gleichtaktbereich der RS-485 Treiber ist meistens unsymmetrisch
(z.B. -7 bis +12 V beim klassischen 75176), eine bipolare Schutzdiode
aber symmetrisch. Damit begrenzt Du also negative Spannungen zu spät
oder positive zu früh (oder beides :).
2. Schutzdioden a la P6KE haben *enorme* Kapazitäten (im nF-Bereich!).
Das ist für die Kommunikation häufig abträglich, besonders wenn es
sich um mehrere derart geschützte Teilnehmer handelt.

Besser ist daher: Zwei getrennte Schutzdioden für die beiden Polaritäten,
und dann mit insgesamt vier UF400x jeweils von den Schnittstellenleitungen
an die beiden Schutzdioden (damit deren Kapazität nicht stört). Und ein
ganz bißchen R oder L, ggf. auch als PTC, in Reihe zu den abgehenden
Leitungen verbessert den Schutz nochmal erheblich.

b) Wie dimensioniert man die Breakdown Spannung sinnvollerweise für den
RS485-Bus ?
Mir scheint 15V angemessen, oder ist eine höhere Spannung zu wählen ?
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Siehe oben, Datenblätter der (aller) beteiligten Treiber lesen.
Inzwischen gibt es auch welche für +/- 60 V.
Wenn Du voraussetzt, daß jeder Teilnehmer direkt an seinem Treiber
ausreichend geschützt ist, reicht natürlich die Dimensionierung
passend zu dem von Dir eingesetzten Treiber.


--
Dipl.-Ing. Tilmann Reh
Autometer GmbH Siegen - Elektronik nach Maß.
http://www.autometer.de

==================================================================
In a world without walls and fences, who needs Windows and Gates ?
(Sun Microsystems)
 
Hallo Tilmann,

Im Prinzip ja. Allerdings sind zwei Dinge zu beachten:
1. Der Gleichtaktbereich der RS-485 Treiber ist meistens unsymmetrisch
(z.B. -7 bis +12 V beim klassischen 75176), eine bipolare Schutzdiode
aber symmetrisch. Damit begrenzt Du also negative Spannungen zu spät
oder positive zu früh (oder beides :).
2. Schutzdioden a la P6KE haben *enorme* Kapazitäten (im nF-Bereich!).
Das ist für die Kommunikation häufig abträglich, besonders wenn es
sich um mehrere derart geschützte Teilnehmer handelt.
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Semtech SM712, http://www.semtech.com/pdf/sm712.pdf
aber der OP hat wohl keinen Zugriff auf einen Distri.

Gruss,

Michael
 
Semtech SM712, http://www.semtech.com/pdf/sm712.pdf
aber der OP hat wohl keinen Zugriff auf einen Distri.
Ja! Genau das was ich suche !
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Wo beziehst Du den das Teil ?
 
Besser ist daher: Zwei getrennte Schutzdioden für die beiden Polaritäten,
und dann mit insgesamt vier UF400x jeweils von den Schnittstellenleitungen
an die beiden Schutzdioden (damit deren Kapazität nicht stört). Und ein
ganz bißchen R oder L, ggf. auch als PTC, in Reihe zu den abgehenden
Leitungen verbessert den Schutz nochmal erheblich.
Die Aufgabe der UF400x hab' ich noch nicht ganz geschnaggelt.
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In Reihe mit den unipolaren Schutzdioden?
Wie rum gepolt?

Die Abstufungen bei der P6KE sind 6,8V (zu niedrig) und 15V, so dass es hier
vielleicht doch zweckmäßiger ist, den 15V bipolaren Typ einzusetzen, oder ?
Was meinst Du?
 
Josef Waldi schrieb:
Die Aufgabe der UF400x hab' ich noch nicht ganz geschnaggelt.
In Reihe mit den unipolaren Schutzdioden?
Wie rum gepolt?
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4x UF400x 11V
A --+----|>|-------+------|<|----- GND
B --|-+--|>|-------+
| |
+-|--|<|-------+ 6V
+--|<|-------+------|>|----- GND

Damit werden beide Leitungen auf knapp +12V bzw. -7V begrenzt.

Die Abstufungen bei der P6KE sind 6,8V (zu niedrig) und 15V, so dass es hier
vielleicht doch zweckmäßiger ist, den 15V bipolaren Typ einzusetzen, oder ?
Was meinst Du?
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Es gibt m.W. auch weitere Zwischenwerte. Auf keinen Fall würde ich
die 15V Typen nehmen, denn dann machen negative Störungen bestimmt
bald Deinen Treiber kaputt.
Immer auf der sicheren Seite bleiben :)

Und wie Michael erwähnte, gibt es auch spezielle Schutzbausteine.
Vielleicht auch bei weiteren Herstellern, TI könnte auch sowas haben.

--
Dipl.-Ing. Tilmann Reh
Autometer GmbH Siegen - Elektronik nach Maß.
http://www.autometer.de

==================================================================
In a world without walls and fences, who needs Windows and Gates ?
(Sun Microsystems)
 
Hallo Tilmann, hallo Michael,

vielen Dank für Eure Beiträge!
Ich werd' mal sehen, dass ich die Spezialbausteine irgendwo her bekomme und
ansonsten mal Tilmanns diskrete Lösung probieren.
Gruß

Josef
"Josef Waldi" <josef.waldi@web.de> schrieb im Newsbeitrag
news:bvdklt$r5rro$1@ID-200498.news.uni-berlin.de...
Hallo NG,

ich bin gerade dabei eine RS485 Strecke zu konzipieren.
In einem Artikel zu diesem Thema wurde statt des Standard 75176-Treiber
der
75LBC184 beschrieben.
Unterschied: der 184 hat Überspannungsschutzdioden integriert.

Da ich den 184er nirgends bekomme (weiß jemand, wo man diesen Baustein zu
vernünftigen Preisen bekommt, Reichelt hat ihn nicht ! )
dachte ich daran, den 176 "manuell" resistent gegen Überspannungen zu
machen, indem ich ganz nach Datenblatt 75LBC184 die Ausgänge mit jeweils
zwei Überspannungsdioden entgegengesetzt in Reihe gegen Masse versehe.

Bei der Lektüre des Datenblatt zur Überspannungsschutzdiode P6KE tauchten
nun zwei Fragen auf:

a) was ist der Unterschied zwischen uni- und bipolarer Diode in diesem
Zusammenhang ?
Genügt es, statt der zwei entgegengesetzt verschalteten (unipolaren ?)
eine
bipolare Diode einzusetzen?

b) Wie dimensioniert man die Breakdown Spannung sinnvollerweise für den
RS485-Bus ?
Mir scheint 15V angemessen, oder ist eine höhere Spannung zu wählen ?

Vielen Dank im voraus. Ich freue mich auf Eure Antworten.

Josef
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