Esta pregunta está relacionada con un circuito que fue diseñado hace unos 5 o 6 años. Observamos algunas fallas a lo largo de los años, donde la resistencia R25 se calienta mucho (más allá de los 120 ° C).
No estuve involucrado en el diseño en ese momento y soy algo inseguro / escéptico acerca de la función del circuito y cómo solucionar el problema.
Background:
El esquema es parte de la implementación de la capa de bus físico de un dispositivo M-Bus Master . La información relevante (a esta pregunta) de ese enlace es:
La transferencia de bits del maestro al esclavo se realiza mediante cambios de nivel de voltaje. Un "1" lógico (marca) corresponde a una tensión nominal de +36 V en la salida del controlador de bus (repetidor), que forma parte del maestro; cuando se envía un "0" lógico (espacio), el repetidor reduce la tensión del bus en 12 V a un valor nominal de +24 V en su salida.
Descripción funcional básica (consulte el esquema):
(Corríjame si algo parece no tener sentido. Como mencioné, no diseñé el circuito e lo interpreté como creo que funciona.)
- El voltaje en MBUSOUT se alterna entre 24V y 36V de forma síncrona a la señal TXD1 que proviene de un microcontrolador USART
- El "truco" para alternar los niveles de voltaje entre 24 / 36V son los diodos z D3 y D4. Esos diodos compensan la referencia de voltaje del regulador IC5 (salida de 6V) por 18V (Q4 está desactivado) o 30V (Q4 está activado).
- La función de Q5 es (hasta donde supongo, no está debidamente documentada: /) acelerar las transiciones de borde (36V - > 24V) descargando la capacitancia del bus parásito (el bus puede tener varios cientos de metros de longitud) hasta R25.
- D5 evita que Q5 cambie cuando el bus está inactivo.
- Q5 se enciende cuando la tensión del bus cambia de 36V- > 24V porque Vbe (36V-24V-5.6V)
Problema / preguntas:
- En casos raros, R25 se calienta mucho, por lo que Q5 obviamente no se apaga.
- Sospechamos que el problema está relacionado con la temperatura (Q5? D5? IC5?). ¿Probablemente un escape térmico?
- Creo que puede ser un problema con un punto de funcionamiento inestable de Q5?
- ¿No debería la corriente a través de Q5 estar limitada por una resistencia de base?
Cualquier comentario y sugerencia de mejoras son bienvenidos.
