क्या डीसी पावर केबल और डेटा केबल को अलग करना आवश्यक है?

Question

मैंने अपने सहयोगी के साथ यह चर्चा पहले की है। एक डीसी बिजली की आपूर्ति गैर-वैकल्पिक है, इसलिए एक डीसी बिजली के तार उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र स्थिर है (यह है?)। अब, मुझे पता है कि नियम बिजली केबलों और डेटा केबलों को अलग करने के लिए है, लेकिन मुझे लगता है कि जब यह एसी बिजली की बात आती है। क्या यह वही नियम है जब यह एक विनियमित डीसी बिजली आपूर्ति की बात आती है?

हम विनियमित डीसी पावर केबल (12 वी और जीएनडी) के बगल में कैन बस मुड़ जोड़ी तारों का उपयोग कर रहे हैं। मैं समझता हूं कि CAN शोर के लिए प्रतिरक्षा है, लेकिन अगर आपके पास एक अलग डेटा केबल था (मान लें कि UART उर्फ ​​सीरियल, या ईथरनेट), तो क्या डीसी पावर केबल्स पर कोई प्रभाव पड़ेगा? यदि हां, तो क्यों?

Comments

भले ही डीसी पावर केबल पर वोल्टेज स्थिर हो, करंट नहीं है, और यह अलग करंट है जो एक अलग चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है।

— इलियट एल्डरसन

यह भी निर्भर करता है कि पावर केबल सिग्नल संदर्भ हैं या नहीं। यदि हां, तो उन्हें अलग-अलग खींचने से केवल एक बड़े लूप एंटीना का निर्माण होता है।

— sstobbe

क्या शक्ति 55W से कम है?

— हार्पर - मोनिका

हस्तक्षेप के संबंध में, एसी और डीसी के बीच थोड़ा अंतर होता है जब तक कि आपका UART भी प्रति सेकंड 50 बिट पर नहीं चलता है। एसी एक कारण से साइनसोइडल है।

— दिमित्री ग्रिगोरीव

मैंने आज पढ़ा कि एक कंपनी आयोवा से शिकागो तक एक एचवी डीसी भूमिगत बिजली लाइन का निर्माण करने जा रही है, और आरआर राइट-ऑफ-वे का उपयोग करेगी, जैसे फाइबर लोगों ने वापस किया था। वे कहते हैं कि लाइन डीसी के बाद से ट्रेन इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ हस्तक्षेप नहीं करेगी।

— डॉक्टर स्मिथ

Answer 1

जवाब है "यह सब निर्भर करता है"।

• डीसी पर भार क्या है? यदि यह बहुत शोर करने वाला आगमनात्मक भार है, तो आप डीसी लाइन पर शोर करने वाले हैं, और यह आपके विचार से कहीं अधिक हो सकता है
• डेटा लाइनों पर सिग्नलिंग दर क्या है? तेजी से दरें बहुत अधिक संवेदनशील हैं
• [संपादित करें] आपको कौन सी लाइन एन्कोडिंग मिली है? कुछ भी अंतर, जैसे कि RS-485, कुछ वोल्टेज-आधारित की तुलना में बहुत अधिक मजबूत होने वाला है, जैसे कि RS-232

• आप किस कोडिंग योजना का उपयोग कर रहे हैं? यदि आपको त्रुटि का पता लगाने के साथ कोई योजना मिली है, तो शायद यह ठीक होगा

• यदि पंक्ति में त्रुटियां हैं तो क्या होगा? यदि यह घड़ी के डिस्प्ले को अपडेट कर रहा है, तो थोड़े समय के तिरछेपन के प्रभाव के साथ श्रमिकों पर भारी मशीनरी छोड़ने के लिए अलग है।

यह सब कहने के बाद, सिग्नल और डीसी पावर के समीप होना काफी आम है। मेरे पास बहुत से अंडरवाटर टेलीमेट्री हैं जहां हम विशेष रूप से निर्मित डीसी-पावर और 24 वीडीसी और 250 केबीटी / आरएस -485 के लिए मुड़ जोड़ी केबल का उपयोग करते हैं। एक और अधिक शोर वातावरण में हम 9600 बिट / सेक का उपयोग करते हैं। प्रति टिप्पणीकार, बेशक पावर-ओवर-इथर एक ही केबल में हाई-स्पीड, लॉन्ग-डिस्टेंस, हाई-पावर डीसी और डेटा का सबसे अच्छा उदाहरण है। (उदाहरण के लिए USB और PCB पर बस की तुलना में लंबा और ऊंचा। 100 मीटर, 12 वाट।)

संक्षेप में: यह पूरी तरह से उचित है, लेकिन अच्छा ध्यान दें।

Comments

बहुत बढ़िया जवाब, धन्यवाद!

— शिबल्लुअन

बस इसे जोड़ने के लिए, "कैन" और "12 वी" एक ऑटोमोटिव वातावरण का सुझाव देता है। इंजन के पास, आपके पास स्टार्टर मोटर, अल्टरनेटर, पावर स्टीयरिंग और कूलिंग फैन के स्पष्ट उम्मीदवार हैं। लेकिन शरीर के इलेक्ट्रॉनिक्स के आसपास भी, आपके 12V केबल में एयरकॉन ब्लोअर फैन, एयरकॉन कंप्रेसर, वाइपर, वॉशर जेट, विंडो, सीट मोटर्स, विंग मिरर मोटर्स, फ्यूल पंप चल सकते हैं। ये सभी महत्वपूर्ण प्रेरक भार हैं।

— ग्राहम

हालांकि ... ओपी ईथरनेट और सीरियल के बारे में भी पूछता है। ईथरनेट (अपने सबसे आम CAT5 रूप में) मुड़-जोड़ी केबलों का उपयोग करता है, इसलिए इसे CAN की तरह ही शोर से बचाया जाएगा। सीरियल केबल (RS-232) को मुड़-जोड़ी नहीं होना चाहिए; हालाँकि, RS-232 अपेक्षाकृत उच्च रेखा स्तरों का उपयोग करता है जो धारावाहिक कोम को यथोचित रूप से मजबूत बनाते हैं। RS-232 उच्च-शोर वाले वातावरण में डेटा भ्रष्टाचार से पीड़ित होगा , यही कारण है कि कठोर वातावरण में लंबी दूरी के संचरण के लिए अन्य सीरियल प्रोटोकॉल (जैसे CAN) को प्राथमिकता दी जाती है।

— ग्राहम

@ ग्राहम: ईथरनेट की बात करें तो किसी तरह मुझे लगता है कि यह जवाब कम से कम PoE के पास दिए बिना पूरा नहीं होता ।

— इल्मरी करोनें

Answer 2

डीसी बिजली की आपूर्ति पर खींचा गया वर्तमान आमतौर पर स्थिर नहीं होता है। एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र में वर्तमान परिणामों को बदलना।

इसलिए बिजली और डेटा को अलग करना आवश्यक हो सकता है, यह नहीं हो सकता है। USB या PoE में पावर और डेटा अलग नहीं हैं। SATA में यह है।

तो आपको माप लेने की आवश्यकता हो सकती है और या तो केबल अलग कर सकते हैं या बिजली और डेटा के बीच बेहतर परिरक्षण प्राप्त कर सकते हैं।

Answer 3

ईमानदारी से एसी बनाम डीसी वास्तव में बहुत भरोसेमंद नहीं है।

डेटा लाइनों से बिजली अलग करने के दो कारण हैं।

पहली सुरक्षा है। 50V या इसके बाद के संस्करण की वोल्टेज एक झटका जोखिम हो सकता है। मुट्ठी भर एम्पों में आग लगने का खतरा हो सकता है। इस कारण से विद्युत विनियमों को अक्सर या तो मुख्य साधन और संचार सर्किट के बीच एक निश्चित पृथक्करण की आवश्यकता होती है या अतिरिक्त प्रिपरेशन लिया जाता है (जैसे कि पृथ्वी के धातु अवरोध या साधन शक्ति और संचार लाइनों दोनों पर इन्सुलेशन का मूल्यांकन किया जाता है, वास्तव में क्या है और स्वीकार्य नहीं है यह निर्भर करेगा) आप किन मानकों पर काम कर रहे हैं)।

दूसरा हस्तक्षेप है। जैसा कि आप कहते हैं कि निरंतर DC आपके संचार लाइनों में जोड़े नहीं जा रहा है। यदि आप डेटा लाइनों के लिए एक आधा सभ्य मुड़ जोड़ी के लिए गए हैं, तो 50 हर्ट्ज की भी अधिक समस्या होने की संभावना नहीं है। वास्तविक समस्या ग्राहकों और व्यवधानों की है, जो सभी अक्सर बिजली वायरिंग पर लागू होते हैं। यह कितना बुरा है यह आपकी आपूर्ति और भार की विशेषताओं पर बहुत निर्भर करेगा।

Answer 4

12 वी कैन बस के लिए आमतौर पर डिवाइस की अपनी विद्युत लाइनों से डेटा लाइनों को अलग करने का कोई अच्छा कारण नहीं है।

किसी भी प्रमाणित CAN डिवाइस को प्रतिरक्षा के लिए परीक्षण को युग्मित क्षणिक शोर (आईएसओ 7637 या इसी तरह) के लिए पारित करना पड़ता है, जो दोहराए जाने वाले उच्च आवृत्ति अशांति (जैसे लोड के तहत एक रिले से उत्पन्न) जैसी काफी कठोर परिस्थितियों को निर्दिष्ट करता है। तर्क से यह आपके अपने डिवाइस की बिजली लाइनों के शोर से बहुत खराब है, इसलिए यदि आप कार के उपयोग के लिए अपने डिवाइस को प्रमाणित करने का प्रबंधन करते हैं, तो इसमें पर्याप्त प्रतिरक्षा होगी ताकि आसपास के क्षेत्र में आपके स्वयं के 12V पावर केबल को समस्या न हो।

UART संभवत: ऐसे वातावरण में काम नहीं करेगा जहां CAN का उपयोग किया जाता है।

Answer 5

AC पॉवर को कॉम्स से अलग करने का कारण इलेक्ट्रिकल कोड है ।

कोड में कारण बिजली के तारों को नुकसान पहुंचाने और एसी वितरण वोल्टेज (100-277V) को कमिंग तारों पर ले जाने, arcing / आग और सदमे खतरों का निर्माण करने का जोखिम है जहां वे कम से कम उम्मीद करेंगे।

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कोड के लिए एक अपवाद है। यदि कॉमन सर्किट, स्टेम से स्टर्न तक, सभी तरह से समाप्त होता है, मेन्स (कक्षा 1) वायरिंग मानकों के लिए अछूता है, उपयोग के बिंदुओं पर उपकरण सहित , तो हाँ, यह है कि मुख्य-इंसुलेटेड कॉम्स वायरिंग मेन के साथ इंटरमिक्स कर सकते हैं । कुछ उदाहरण:

• 3-तरह से स्मार्ट स्विच जो एक पुराने मैसेंजर तार को उनके कॉम्स वायर के रूप में पुन: उपयोग करते हैं।
• RR7 लेचिंग रिले के साथ कार्यालय प्रकाश, जहां वे सभी स्विच स्थानों पर 24V भेजते हैं, जो फिर रिले में 24V वापस भेजने के लिए क्षणिक संपर्क बनाते हैं। तारों को आम तौर पर मुख्य के लिए रेटेड नाली में चलाया जाता है।
• SCADA नियंत्रण उपकरणों के बीच ईथरनेट वायरिंग, जहां वे सभी उपकरण मुख्य तारों को घेरने के लिए रखे गए बाड़ों के अंदर रखे जाते हैं। ईथरनेट कार्ड लेने के लिए 277V हिट लेने वाले सभी उपकरण रखे गए हैं।

आप जो नहीं कर सकते हैं वह मुख्य तारों के साथ नाली में एक ईथरनेट केबल को चलाने के लिए है, और फिर एक ईथरनेट कवर प्लेट, सामान्य केबल और एक पीसी में प्लग के माध्यम से LV / comms सर्किट से तारों को बाहर निकालना है। वह "निकास" वह चीज है जो आप नहीं कर सकते।

Answer 6

यह आपकी जिम्मेदारी है कि स्थानीय-चार्ज-स्टोरेज हो, जिससे रिंगिंग को रोका जा सके।

यह उच्च-आवृत्ति वर्तमान उतार-चढ़ाव को न्यूनतम रखता है।

चलो एक उदाहरण चलाते हैं: उच्च आवृत्ति पॉवर वायरिंग कचरा (0.1 एम्पीयर शिखर, 100 मेगाहर्ट्ज फ्रिंज पर, इस प्रकार dI / dT 0.1amp * d / dt (100MHz) == 63 मिलियन एम्पी / सेकंड है गणित को सरल बनाने के लिए, शक्ति RETURN मान लें। तार कुछ दूरी पर है, इसलिए हम एक एकल बिजली के तार को ग्रहण करेंगे , जिसमें अनियमित तेजी से बजना होगा।

मान लें कि शिकार डेटा के लिए 1 मीटर तार है, और data_return 1 मिमी दूर है, और मुड़ जोड़ी नहीं है।

बिजली और डेटा तारों के बीच 1 मिमी की दूरी मान लें।

Vinduce = [MU0 * MUr * क्षेत्र / (2 * pi * दूरी)] * dI / dT

MU0 = 4 * pi * e-7 के लिए, MUr = 1 (वायु, तांबा, एल्यूमीनियम, FR-4),

Vinduce = 2e-7 * क्षेत्र / दूरी * dI / dT [हम एक कमज़ोर natural_log coeff को अनदेखा करते हैं]

और हम संख्याओं में प्लग करते हैं

Vinduce = 2e-7 * 1meter * 1mm / 1mm * 63Million amp / सेकंड

विंदूस = 2e-7 * 1 * 0.63e + 7 = 1.26 वोल्ट हस्तक्षेप

समाधान: अलग-अलग मोड़ / इंच गर्म ppwer बनाम डेटा संकेतों के साथ मुड़-जोड़े का उपयोग करें

तो क्या करना है, अगर तारों का एक बंडल एकमात्र विकल्प है? "स्थानीय बैटरियों" का उपयोग करें।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}