Electronique > Réalisations > Interfaces / DMX > Interface RS485 (DMX) isolateur 002

Dernière mise à jour : 30/05/2021

Présentation

Cette interface a été conçue pour garantir une isolation électrique totale entre un ordinateur et une liaison différentielle RS485 (par exemple liaison DMX, qui s'appuie sur ce protocole).


interface_rs485_isolator_002_pcb_3d_a  

Le but de ce circuit d'isolation est double :

Il s'agit d'un circuit exclusivement utilisé pour des tests sur le terrain durant la phase de développement d'interfaces RS485. Dans un produit commercial, ce type de protection fait normalement partie intégrante du système. 

Voir aussi Interface RS485 isolateur 001, qui propose un schéma basé sur des composants moins courants mais permettant d'obtenir un circuit de dimensions plus réduites (1 seul circuit intégré au lieu de 5).

Schéma

Les composants utilisés dans ce système sont faciles à trouver.


interface_rs485_isolator_001
Des composants courants ou qui peuvent facilement trouver un remplaçant


Interfaçage RS485

Le circuit intégré MAX487 (U4) est un composant dédié à l'interfaçage d'équipements sur un bus RS485. Ce circuit à lui seul peut supporter quelques secousses (surtensions et autres perturbations) survenant sur la ligne RS485, mais des protections supplémentaires ont tout de même été ajoutées pour renforcer la fiabilité à long terme de l'ensemble.

Le fonctionnement du MAX487 est décrit sur ma page Bases - MAX487, laquelle je vous à lire si vous êtes curieux. Pour résumer, le MAX487 peut fonctionner en émission (driver) ou en réception, selon l'état logique des lignes de commande \RE (Receiver Enable) et DE (Driver Enable), broches 2 et 3, respectivement. Les lignes A et B (broches 6 et 7) permettent la connection (le noeud) au bus RS485.

Isolation galvanique (électrique)

Trois optocoupleurs 6N137 assurent l'isolation entre le circuit sensible "intelligent" (ordinateur, microprocesseur ou microcontrôleur) et le MAX487 qui est directement relié (sans isolation) à la ligne RS485. 

Tout cela est très bien, car les trois optocoupleurs assurent une bonne isolation entre le bus RS485 et le circuit sensible. Mais un problème se pose du côté de l'alimentation de l'ensemble. Les optocoupleurs et le MAX487 ont tout deux besoin d'une tension pour fonctionner, et si on utilise une seule et même source de tension pour tout ce beau monde, on crée un point commun électrique qui rend caduque l'isolation offerte par les optocoupleurs.

Deux solutions existent pour conserver l'isolation électrique entre les optocoupleurs et le MAX487 :

C'est cette deuxième solution qui a été retenue ici, avec l'emploi d'un convertisseur DC-DC de type B0505 (5 V en entrée, 5 V en sortie). Notons au passage que ce choix de tensions de 5 V doit vous faire réfléchir quant à l'utilisation d'un microcontrôleur alimenté en 3V3...


Protections supplémentaires

En plus de l'isolation électrique à proprement parler, j'ai prévu des diodes transil (d'écrêtage) bidirectionnelles, ici des SM6T39CAY de
STMICROELECTRONICS dont la tension "de seuil" est de 33 V. 

Remarque : ce type de diode est également appelée TVS (Transient Voltage Suppressor).

Alimentation

Une seule alimentation de +5 V est requise, elle doit pouvoir débiter 100 mA au moins.



Prototype

En cours de réalisation (PCB en cours de fabrication, au 27/05/2021)


---


Circuit imprimé (PCB)

Dessiné en double face. 


interface_rs485_isolator_002_pcb_components_top  interface_rs485_isolator_002_pcb_overlay
PCB version du 26/05/2021

Typon au format PDF

Historique

30/05/2021
- Première mise à disposition.