DMXの絶縁

DMXの絶縁についてメモしておきます。
自作でDMX機器を作るには、「RS485」という通信を行います。この通信を行うには、トランシーバになるICが必要で、マイコンからはこのトランシーバ経由で送受信を行います。代表的なICには、「MAX485」などがありますが、絶縁はされていません。

絶縁とはどういうことかといいますと、たとえば、外部に接続したDMX機器が何らかの原因でショートして壊れたとします。ショートするということは、グランドと電源がつながってしまったりすることなので、このとき通信ケーブル経由で他の機器にも、影響が及んでしまいます。これを防ぐ方法が絶縁です。

DMXのRS485通信には、「プラスの信号／マイナスの信号／グランド」の３つの線が必要です。これを絶縁するということは、「グランドを外界と切り離す」ことになります。

簡単に絶縁するには、マイコンに使う電源と、MAX485などのトランシーバICに使う電源を別にしてあげることで、はやい話、ACアダプタを２つ使えば絶縁できます。

でも、でっかくなりますし、ケーブルも増えてしまいます。

そこで、絶縁対応のトランシーバICを使います。でもこれだけではまだダメで、「コイル」か「トランス」が必要になります。入手が簡単なものは、これまた大きくなってしまいますので、RS485の絶縁のためのコイルを使います。

こちらで入手できて、確認できたものは、以下の組み合わせです。
3.3Vのマイコンを使ったので、3.3V動作できる条件です。

・MAX3535E（正確には、MAX3535ECWI+を使用）
・782485/35C（PDFへリンク。いきなり数字から始まる型番。MURATA製のRS485絶縁用コイル）
※ちなみに、「782482/35C」っていう「485」が「482」になっただけの、見た目もほぼ同じコイルがあります。間違って買ってしまった・・。みなさんもご注意。

さらに、コイルから電圧を取り出すためのダイオードが必要になります。見落としがちだったのですが、ダイオードなら汎用のものが在庫あるしと思い、これを使っていましたが動作が不安定でした。結論から言うと、「ショットキーバリアダイオード」が必要です。

汎用ダイオードでは、コイルの電圧が上がらず（本来なら3.3Vになるはずが2.89V付近）、MAX3535がとても不安定になりました。データシートによると3Vから動き出すので、それが原因でしょう。６台作ったうちの３台はきちんと動き、2台はハンダを温め直して動作するようになり、残り１台は全然動かない。で、動いてた2台が次の日には動かない・・。というような不安定さ。動くものがあるので、汎用ダイオードは疑わず、ひたすら表面実装のハンダを見直していたのですが、ショットキーバリアに変更したら、全て完全動作！

ショットキーバリアダイオードは、スイッチング速度が速いそうだ。

そんなわけで、DMXの絶縁、部品の種類もポイントです。