Koncepce napájení pro více komunikujících MCU

Ahoj,
potřeboval bych poradit jak napájet více zařízení, které mezi sebou komunikují po RS232 nebo RS485 a spínají obecně zátěž na 230V. K napájení MCU potřebuji 5V.

Chtěl bych použít spínaný zdroj 230V/24V. Dále DC/DC měnič 24V/5V na každém zařízení. Zařízení budou dál od sebe, tak nechci tahat napájení v 5V, ale zase ne tak daleko, aby se vyplatilo každé zařízení napájet zvlášť 230V/5V. Přemýšlím, jestli použít izolované nebo neizolované DC/DC měniče a jestli izolovat/neizolovat RS232/RS485, protože izolované verze všeho jsou podstatě dražší.

Pro napájení výkonové části a napájení relé, bych použil druhý zdroj 230V/24V a proto si říkám, že bych to nemusel s tím izolováním až tak přehánět pro domácí použití, ale chtěl bych aby to bylo funkční.

Co si o tom myslíte?

já bych izoloval, v podstatě každý z těch prvků. navíc pozor na jištění, 24 V sice nezabije, ale klidně zapálí.

O jaké vzdálenosti se bavíme? A o jakém počtu? Jaká zátěž bude spínaná a v jakých časových rozestupech/jak často?

Používám něco podobného pro zařízení, která spolu komunikují a spínají 230V pomocí relátek. Používám napájení 12V/1A z jednoho místa a propojené to mám pomocí neizolované RS422. Mezi nejvzdálenějšími uzly je cca 10m. K propojení používám RJ45 a UTP kabel. Napájení je zapojené podle POE a po datových párech běží obousměrná komunikace. Relátka napájím těmi 12V, co jdou z kabelu, vlastní elektroniku jednotlivých modulů pak pomocí 7805 (ve všech modulech je to pouze MCU, nějaká LEDka a trocha bižuterie). Převodníky používám 75176 (s přepínáním směru) a 75179 (duplex).

Myslím, že tento typ zdroj a rozhodne drahý za necelé 3E nie je a pre potreby siete bude viac ako dostatočný

tme.eu/sk/details/ak-ch-03b … aky-07310/

samozrejme, 5V relátko treba správne ošetriť aby nenarúšalo činnosť MCU . A ako píšu iní, určite oddeľovať, oddeľovať a zas oddeľovať :slight_smile:

aj na spínanie 5V relátka.

alebo skús niečo takéto

sos.sk/products/myrra/47152-101297

či

sos.sk/products/myrra/47126-101295

Na vzdialenosť 10-20m by som sa nebál použiť centralizovaný zdroj a rozvádzal by som ho cez FTP kábel. Smelo.
Lokálne by som riešil 5V napríklad cez AOZ1282/AOZ1280

tme.eu/sk/details/aoz1282ci … conductor/

Pri spotrebe do 20-30mA na MCU by som sa nerozpakoval použiť dobre okondenzátorovanú 7805

Jedná se o to, že mám doma několik zařízení např. jednotku na řízení akvária, jednotku na spínání oběhových čerpadel a ventilů v kotelně atd. Všechno jsem kdysi ubastlil narychlo bez nějakého většího přemýšlení a rozvahy. Něco je ještě na 8051, s napájením jsem si tehdy taky hlavu nelámal, takže když zapnu poblíž zářivku, tak mi to ruší, ale jinak to celkem funguje.

Letos budeme přidávat akumulační nádrže, takže to musím celé předělat a přitom bych to chtěl udělat trochu lépe a univerzálně,aby se zvýšila opakovatelnost použití pro různé zařízení.

Koncepce by vypadala asi následovně: Hlavní řídicí modul s pár I/O atd. , s možností připojení dalších I/O nebo speciálních modulů (např. modul měření pH v případě akvária) po RS485. Někdy zase potřebují mít displej trochu dál, takže bych to řešil např. jako rozšiřující modul po RS232. A na závěr bych to celé připojil o úroveň výše přes LAN nebo druhou RS485 k nějakému jednodeskovému počítači ala Raspberry pi, který by řešil centrální vizualizace, webový server atd. všech zařízení.

Samozřejmě nebudu s časových důvodu dělat vše hned, ale chci to mít připravené na budoucí rozšíření.
V podstatě teď řeším jak napájet a jak izolovat komunikace mezi hlavní řídícím modulem a případnými jednotkami nebo jestli je to zbytečné. Vzdálenost pár metrů.

Přemýšlel jsem na centrálním zdrojem 230V/24V. Dále pak neizolovaný DC/DC měnič TRACO.

soselectronic.cz/products/t … 2450-70570

a obyčejné převodníky MAX232, MAX485.

To TRACO je skoro 2x drahsie ako tie USB nabijačky z odkazu. A ešte k TRACO potrebuješ plošný spoj a nejakú tú bižutériu.
Do 0.5A sú tiež napríklad
tme.eu/sk/details/amsrb-780 … dc/aimtec/

Pričom tá procesorová časť by nemala žrať viac ako nejakých 50 - 100mA a to už rátam s rezervou aj spotrebu zopnutej cievky relátka na 5V.

Na to bude hravo stačiť

tme.eu/sk/details/am1ss-240 … dc/aimtec/

Ak by sa spravil rozvod napájania napríklad 24V a každú elektroniku pripojil cez napríklad AM2S,

tme.eu/sk/details/am2s-2405 … dc/aimtec/

potom už nebude treba galvanicky oddeľovať komunikačné rozhranie a tie budiče RS485

napríklad
tme.eu/sk/details/st485cdr/ … ectronics/

by sa pripojili priamo k MCU a priamo medzi sebou. Jasne, že do série s pinom procesora je viac ako vhodné dať 100-330R odpor, ale ten zas toľko nestojí.
Všetky I/O by sa potom riešili buď cez relátka alebo optočleny na strane tých 12V.
Tým by bolo zabezpečené dostatočné galvanické oddelenie prostredí pri jednotlivých staniciach.

Díky za tipy

Já mám poskládané PLC s PIC24 a po RS485 to může ovládat 1 - 15 dalších modulů s 8I /8O. Vše je neizolované, po UTP/RJ45 tahám data a mimo to tahám samostatně 12V pro veškerý napájení. Jediné co je izolované, tak vstupy, ty můžou být tažený klidně 150m.
Osvědčilo se mi ještě ke koncovým 330R odporům kondík 2n2. Budiče SN75176

Například u docházkových a přístupových systémů se používalo a nadále i používá v různých variantách RS485, RS422 a 12V napájení. Většinou bylo napájení stejné i pro spínání elektromagnetických otevíračů. Pro komunikaci i na velké vzdálenosti (do 150m), pokud nebyla sběrnice galvanicky oddělená a to většinou nebyla, bylo nutné mít společnou zem, tj. GND - záporný pól napájení. Pak vše šlapalo bez problémů. U vzdálených terminálů se používaly vzhledem k úbytkům na kabelech lokální zdroje napájení. Opět musely být propojeny GND. GND nebylo nikde zemněno, používali se SELV zdroje nebo spojení na PE jen u jednoho zdroje. Pro propojení např. budov se používali i optické převodníky nebo optické kabely. Dnes je vesměs vše po LAN. Jako komunikační IO se používají MAX483 nebo MAX485 nebo nejlevnější SN75176. Vždy byly na datových vávodech integrovány ochrany, tj. transily nebo zenerky 5V1 a v sérii s vývody odpory 10R nebo malé žárovičky 12V/30mA. Ty měly obrovskou výhodu, že pokud někdo zapojil něco špatně, žárovka se rozsvítila nebo prasklo vlákno a bylo to jednoznačné. Někdy to zapojovali různí “umělci”.
Myslím si, že nemusíš mít obavu, že Ti to “nepojede”. Na Tvůj “rozměr” kabeláže by v pohodě stačil centrální zdroj. A jak tady již psali přede mnou 12V pro relé a podobné koncové prvky a 5V stabik (7805) pro procesorovou část. Ještě bych doporučil alespoň na jednom místě, většinou u mastera, PULLUP odpory pro základní stav sběrnice v klidu a koncové odpory 120R. Sběrnici vždy tahat za sebou, tj. sériově. Zapojení do hvězdy nebo i vločky je dosti problematické, kvůli odrazům na vedení. Může to dělat paseku.