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XVII POWER 19 - OTTOBRE 2018 RETI FAIL-SAFE riposo medio – basse (0,05 V ≤ V ab ≤ 0,3 V) è sufficiente una singola polarizzazione fail safe posizionata ad uno solo dei terminali della rete. Per semplificare la rappre- sentazione la rete mostrata in figura 1 è stata convertita nel circuito equivalente di figura 2. Notare la resistenza di polarizzazione R b e le resistenze di terminazione R T1 , e R T2 . La resistenza R eq rappresenta la resistenza equi- valente di tutte le resistenze di ingresso dei transceiver presenti sul bus. Prima di sviluppare le equazioni per il calcolo dei valori delle resistenze è necessario fissare le condizioni che devono essere soddisfatte per la termina- zione della linea e per il carico in modo comune. 1) Il fine linea, senza la rete di polarizzazione, è termi- nato con la resistenza R t1 , il valore di questa resistenza dovrebbe essere equivalente alla impedenza caratteristi- ca del cavo Z 0 . 2) Per l’accoppiamento dell’impedenza di linea durante il funzionamento normale la combinazione serie delle due resistenze di polarizzazione in parallelo con la resi- stenza di terminazione R T2 , deve essere calcolata in base all’impedenza del cavo Z 0 utilizzando la seguente formu- la: Z 0 = 2R B ||R T2 . Di conseguenza, dato il valore di R B , R T2 diventa: 3) Lo standard RS 485 specifica il massimo valore di ca- rico di modo comune che un transceiver conforme allo standard deve rispettare per essere in grado di pilotare fino a 32 UL in parallelo. Una Unit Load presenta una resistenza minima di circa 12 kΩ tra ciascun segnale e la massa. Di conseguenza il carico di modo comune totale per una rete di 32 UL presenta una resistenza minima di: R cm = 375 Ω. Dato che le resistenze di polarizzazione rappresentano un carico di modo comune che si somma a quello del- la resistenza di ingresso dei transceivers il parallelo tra R b e R eq deve essere maggiore o uguale a R cm : R b ||R eq ≥ R cm . Di conseguenza per un dato valore di R b , R eq è limitata a: Per trovare l’equazione che ci serve per calcolare il va- lore della resistenza RB è necessario determinare le cor- renti ai nodi A e B di figura 2 e risolverla per le tensioni di linea V a e V b . Quindi bisogna calcolare la differenza tra le tensioni di linea fornite dalla tensione differenziale di bus: Inserendo le equazioni EQ. 1, EQ. 2 ed EQ. 3 all’interno dell’equazione EQ. 4 è possibile calcolare il valore della tensione di riposo sul bus DC: Infine è possibile calcolare il valore minimo della resi- stenza di polarizzazione RB: Gestione del modo comune Dato che la polarizzazione fail-safe passiva presenta ca- richi aggiuntivi di modo comune per determinare il nu- mero massimo di transceiver sulla linea (n ul ) è necessa- rio che il carico totale non scenda al di sotto del valore di resistenza calcolato in precedenza: R cm = 375 Ω. n UL è il rapporto tra il valore di resistenza di modo co- mune di una unità e il valore di resistenza di modo co- mune del carico di un transceiver: n ul = 12 kΩ / R eq , e inserendo EQ. 3 per R eq : Questo è il massimo numero di transceiver che possono essere utilizzati nei seguenti casi: n x 1UL, 2n x 1/2UL, 4n x 1/4UL o 8n x 1/8UL. Polarizzazione fail safe duale Per mantenere costante il valore di VAB anche nel caso di cavi molto lunghi è necessario posizionare una pola- rizzazione fail safe ad entrambi i lati della rete. Ogni rete di polarizzazione serve è studiata per compensare la ri- duzione dell’effetto dell’altra per tutta la lunghezza del cavo. La figura 3 mostra il circuito equivalente di un bus che utilizza una polarizzazione fail safe duale. EQ. 4 EQ. 1 EQ. 2 EQ. 3 EQ. 5 EQ. 6 EQ. 7