一种USB设备隔离器制造技术

本发明专利技术公开了一种USB设备隔离器，包括A型USB接口、B型USB接口和隔离单元，所述隔离单元包括信号隔离单元和电源隔离单元，所述信号隔离单元的输入接口与A型USB接口的信号传输口电连接，信号隔离单元的输出接口与B型USB接口的信号传输口电连接，所述A型USB接口的电源信号与所述B型USB接口的电源信号通过所述电源隔离单元电连接。本发明专利技术的USB设备隔离器的功耗仅为现有光耦隔离器的1/6-1/10，传输速率也大大提高，同时高USB隔离设备的耐压能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号隔离器
，尤其是一种USB设备隔离器。
技术介绍
USB接口由于其可以热插拔、标准统一、可以连接多台设备等诸多优点，已经成为计算机及其他设备的的标准接口。然而现有的利用USB接口连接的设备之间，基本都是通过A型USB接口(公口)与B型USB接口(母口)直接相连，而没有进行信号隔离，当两台或多台设备之间由于外界雷击、强电干扰、电源电压波动等原因产生电位差时，容易烧坏接口芯片，造成通信中断，给用户带来经济损失。现在的一些医疗仪器、高电压数据采集设备和人机接口设备上也有使用USB接口，但是这些设备对USB接口的耐压提出了更高的要求，目前的USB接口一般还不能承受这些设备对高压要求。CN200720305047. 4 的专利公开了一种 USB 与 RS_232、RS_485 或 RS-422 等标准串行通信接口的接口隔离转换器，其采用光耦隔离器和TTL电路实现两种不同结构接口间电压的隔离与转换。由于其采用的光耦隔离器的功耗较高，而且存在不稳定的电流传输率和电流的非线性传输性，因此传输速率较低，其使用的温度范围较窄，使用寿命也比较短。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种功耗小、传输率高、耐高压的一种USB设备隔离器。本专利技术采用的技术方案是这样的一种USB设备隔离器，包括A型USB接口、B型 USB接口和隔离单元，所述隔离单元包括信号隔离单元和电源隔离单元，所述信号隔离单元的输入接口与A型USB接口的信号传输口电连接，信号隔离单元的输出接口与B型USB接口的信号传输口电连接，所述A型USB接口的电源信号与所述B型USB接口的电源信号通过所述电源隔离单元电连接。上述隔离单元的信号隔离单元包括ADUM4160隔离器，电源隔离单元包括 H0505s-lff隔离器。A型USB接口的1号端口与电源电连接，2号端口和3号端口分别通过第一电阻Rl和第二电阻R2与ADuM4160隔离器的6号端口和7号端口电连接，4号端口接地；B型USB接口的1号端口与H05(^s-lW隔离器的4号端口电连接，2号端口和3号端口分别通过第三电阻R3和第四电阻R4与ADuM4160隔离器的11号端口和10号端口电连接， 4号端口接地；H050k-lW隔离器的1号端口与A型USB接口的1号端口电连接，2号端口和3号端口均接地；ADuM4160隔离器的1号端口与A型USB接口的1号端口电连接，2号端口、8号端口、9号端口和15好端口均接地，3号端口、4号端口和5号端口并联后通过第二电容C2接地，12号端口、13号端口和14号端口并联后通过第四电容C4接地，16端口与 H0505s-lff隔离器的4号端口电连接。具体的，还包括第一电容Cl、第三电容C3、第五电容C5和第六电容C6，第一电容 Cl的一端接ADuM4160隔离器的1号端口，另一端接地；第三电容C3的一端接ADuM4160隔3离器的16号端口，另一端接地；第五电容C5的一端接H050k-lW隔离器的1号端口，另一端接地；第六电容C6的一端接H050k-lW隔离器的4号端口，另一端接地。第一电容Cl和第三电容C3均为0. 1 μ F电容，第五电容C5和第六电容C6均为0. 47 μ F电容。具体的，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为M Ω电阻。具体的，第二电容C2和第四电容C4均为0. IyF电容。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是1、信号隔离采用磁耦的ADUM4160隔离器，使USB设备隔离器的功耗仅为光耦隔离器的1/6-1/10，传输速率大大提高。2、电源隔离采用H05(^s_lW隔离器，可以高USB隔离设备的耐压能力。3、集成化程度高，相对其他同类型产品成本更低、尺寸更小。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中图1是本专利技术USB设备隔离器的原理框图。图2是ADUM4160隔离器的封装引脚图。图3是本专利技术USB设备隔离器的电路原理图。具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1所示，一种USB设备隔离器，包括A型USB接口(公口)、B型USB接口(母口)和隔离单元，所述隔离单元包括信号隔离单元和电源隔离单元，所述信号隔离单元的输入接口与A型USB接口的信号传输口电连接，信号隔离单元的输出接口与B型USB接口的信号传输口电连接，所述A型USB接口的电源信号与所述B型USB接口的电源信号通过所述电源隔离单元电连接。在本专利技术中，所述隔离单元的信号隔离单元采用ADUM4160隔离器，也可以采用其他磁耦隔离器，ADuM4160隔离器的封装图如图2所示。电源隔离单元包括H05(^s_lW隔离ο如图3所示，是本专利技术USB设备隔离器的电路原理图，A型USB接口的1号端口与电源电连接，2号端口和3号端口分别通过第一电阻Rl和第二电阻R2与ADuM4160隔离器的6号端口和7号端口电连接，4号端口接地；B型USB接口的1号端口与H05(^s-lW隔离器的4号端口电连接，2号端口和3号端口分别通过第三电阻R3和第四电阻R4与ADuM4160 隔离器的11号端口和10号端口电连接，4号端口接地；H050k-lW隔离器的1号端口与A 型USB接口的1号端口电连接，2号端口和3号端口均接地；ADuM4160隔离器的1号端口与A型USB接口的1号端口电连接，2号端口、8号端口、9号端口和15好端口均接地，3号端口、4号端口和5号端口并联后通过第二电容C2接地，12号端口、13号端口和14号端口并联后通过第四电容C4接地，16端口与H050k-lW隔离器的4号端口电连接。还包括第一电容Cl、第三电容C3、第五电容C5和第六电容C6，第一电容Cl的一端接ADuM4160隔离器的1号端口，另一端接地；第三电容C3的一端接ADUM4160隔离器的16号端口，另一端接地；第五电容C5的一端接H050k-lW隔离器的1号端口，另一端接地；第六电容C6的一端接H05(^s-lW隔离器的4号端口，另一端接地。第一电容Cl和第三电容C3均为0. 1 μ F电容，第五电容C5和第六电容C6均为0. 47 μ F电容。具体的，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为M Ω电阻。具体的，第二电容C2和第四电容C4均为0. IyF电容。本专利技术的USB设备隔离器与USB设备和计算机连接。A型USB接口与计算机连接， 计算机的电源信号通过A型USB接口的1号端口传输至H050k-lW隔离器，经由H05(^s_lW 隔离器对电源信号进行隔离后的电源信号，再经由B型USB接口的1号端口传输至USB设备，给USB设备供电。同时，本专利技术的计算机的数据信号经由A型USB接口的2、3号端口传输至 ADuM4160隔离器，数据信号经过隔离器隔离后通过B型USB接口的2、3号端口传输至USB设备；USB设备的数据信号亦可通过反向的路径传输至计算机，数据交互传输通路形成，USB 设备与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＵＳＢ设备隔离器，包括Ａ型ＵＳＢ接口、Ｂ型ＵＳＢ接口和隔离单元，其特征在于，所述隔离单元包括信号隔离单元和电源隔离单元，所述信号隔离单元的输入接口与Ａ型ＵＳＢ接口的信号传输口电连接，信号隔离单元的输出接口与Ｂ型ＵＳＢ接口的信号传输口电连接，所述Ａ型ＵＳＢ接口的电源信号与所述Ｂ型ＵＳＢ接口的电源信号通过所述电源隔离单元电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢剑，
申请(专利权)人：上海联易医疗器械技术有限公司，上海仁爱生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31