USB隔離轉光纖電路制造技術

本實用新型專利技術涉及一種USB隔離轉光纖電路，包括輔助供電電路、USB接口轉換電路，還包括光耦隔離轉光纖電路。輔助供電電路分別與USB接口轉換電路、光耦隔離轉光纖電路連接，USB接口轉換電路與光耦隔離轉光纖電路連接。有益效果是：完成了串口數據的雙向隔離，隔離電壓高，且不影響原通訊速率；確保了在高壓靜電等特殊條件下遠程數據傳輸的準確性和可靠性；實現了USB數據與串口光纖數據的隔離轉換，解決了由于靜電放電造成的數據丟失問題，增強了其抗干擾能力。

USB isolated switched fiber optic circuit

The utility model relates to a USB isolated optical fiber conversion circuit, which comprises an auxiliary power supply circuit, a USB interface conversion circuit, and an optical fiber isolation and conversion optical fiber circuit. The auxiliary power supply circuit is respectively connected with the USB interface conversion circuit and the optocoupler isolated optical fiber circuit, and the USB interface conversion circuit is connected with the optocoupler isolated optical fiber circuit. The beneficial effect is: a complete bidirectional serial data isolation, high voltage isolation, and does not affect the original communication rate; to ensure the accuracy and reliability of remote data transmission under the special condition of high voltage electrostatic; to achieve the isolation of USB data and serial optical fiber data conversion, solves the data loss caused by electrostatic discharge problems, enhance its anti-interference ability.

【技術實現步驟摘要】
USB隔離轉光纖電路
本技術涉及一種應用于工業、科研、軍工等領域中遠程通訊方面的USB隔離轉光纖電路。
技術介紹
隨著工業、軍工科技的發展，高壓電源及高隔離電源的應用越來越廣泛，特別是它們遠程控制方面，而其遠程控制數據的可靠傳輸是關鍵問題。現有的應用中，僅僅使用光纖直接轉換為終端接口，來實現遠程數據傳輸。該方式在實際應用時，會出現偶發數據丟失現象，尤其是在高壓環境應用中。在多次的實踐中，發現光纖線會存有靜電，當靜電累積到一定電壓后，就向連接的USB部分的電路放電，造成傳輸數據錯亂而丟失數據。
技術實現思路
鑒于現有技術存在的不足，本技術提供一種速度快、遠程數據傳輸可靠性高的USB隔離轉光纖電路，該電路解決了由于靜電放電造成的數據丟失問題，增強了其抗干擾能力。本技術為實現上述目的，所采取的技術方案是，一種USB隔離轉光纖電路，包括輔助供電電路、USB接口轉換電路，其特征在于：還包括光耦隔離轉光纖電路，所述輔助供電電路分別與USB接口轉換電路、光耦隔離轉光纖電路連接，所述USB接口轉換電路與光耦隔離轉光纖電路連接；具體電路連接為：所述光耦隔離轉光纖電路中，光電耦合器U2輸入發光二極管的陽極2腳接USB接口轉換電路中電阻R12的一端，光電耦合器U2輸入發光二極管的陰極3腳接USB接口轉換電路中接口轉換芯片U1的數據發送端1腳，光電耦合器U2的光電隔離供電端8腳分別接電阻R19和電容C11的一端、隔離輔助供電正端VG，電容C11的另一端接隔離地，光電耦合器U2的光電隔離輸出端6腳分別接電阻R5和R6的一端、電阻R19的另一端，光電耦合器U2的光電隔離接地端5腳接隔離地，電阻R6的另一端分別接電阻R7的一端、三極管T1的基極，三極管T1的發射極與電阻R7的另一端相連后接隔離地，隔離輔助供電正端VG通過電阻R4分別接電阻R5的另一端、三極管T1的集電極、光電收發一體模塊M2的發送輸入端8腳，電感L1和L2的一端相連后接輔助供電電路中電容C6的正極，即隔離輔助供電正端VG，電感L1的另一端分別接電容C7的一端、光電收發一體模塊M2的發送供電端6腳，電感L2的另一端分別接電容C8的一端、光電收發一體模塊M2的接收供電端5腳，光電收發一體模塊M2的發送接地端9腳與接收接地端1腳相連后接隔離地，電容C7和C8的另一端相連后接隔離地，電阻R9和R10的一端相連后接光電收發一體模塊M2的接收輸出端2腳，電阻R10的另一端分別接電阻R11的一端、三極管T2的基極，三極管T2的發射極與電阻R11的另一端相連后接隔離地，隔離輔助供電正端VG通過電阻R8分別接三極管T2的集電極、電阻R9的另一端、光電耦合器U3輸入發光二極管的陰極3腳，光電耦合器U3輸入發光二極管的陽極2腳通過電阻R20接隔離輔助供電正端VG，光電耦合器U3的光電隔離輸出端6腳接USB接口轉換電路中接口轉換芯片U1的數據接收端5腳，光電耦合器U3的光電隔離供電端8腳接輔助供電電路中電容C1的正極VDD端，光電耦合器U3的光電隔離接地端5腳接輸入地GND。本技術的有益效果是：完成了串口數據的雙向隔離，隔離電壓高，且不影響原通訊速率。確保了在高壓靜電等特殊條件下遠程數據傳輸的準確性和可靠性。實現了USB數據與串口光纖數據的隔離轉換，解決了由于靜電放電造成的數據丟失問題，增強了其抗干擾能力。附圖說明圖1為本技術電源電路的連接框圖；圖2為本技術電源電路的原理圖。具體實施方式如圖1、2所示，USB隔離轉光纖電路，包括輔助供電電路、USB接口轉換電路，還包括光耦隔離轉光纖電路。輔助供電電路分別與USB接口轉換電路、光耦隔離轉光纖電路連接，USB接口轉換電路與光耦隔離轉光纖電路連接。上述光耦隔離轉光纖電路中，光電耦合器U2輸入發光二極管的陽極2腳接USB接口轉換電路中電阻R12的一端，光電耦合器U2輸入發光二極管的陰極3腳接USB接口轉換電路中接口轉換芯片U1的數據發送端1腳，光電耦合器U2的光電隔離供電端8腳分別接電阻R19和電容C11的一端、隔離輔助供電正端VG，電容C11的另一端接隔離地，光電耦合器U2的光電隔離輸出端6腳分別接電阻R5和R6的一端、電阻R19的另一端，光電耦合器U2的光電隔離接地端5腳接隔離地，電阻R6的另一端分別接電阻R7的一端、三極管T1的基極，三極管T1的發射極與電阻R7的另一端相連后接隔離地，隔離輔助供電正端VG通過電阻R4分別接電阻R5的另一端、三極管T1的集電極、光電收發一體模塊M2的發送輸入端8腳，電感L1和L2的一端相連后接輔助供電電路中電容C6的正極，即隔離輔助供電正端VG，電感L1的另一端分別接電容C7的一端、光電收發一體模塊M2的發送供電端6腳，電感L2的另一端分別接電容C8的一端、光電收發一體模塊M2的接收供電端5腳，光電收發一體模塊M2的發送接地端9腳與接收接地端1腳相連后接隔離地，電容C7和C8的另一端相連后接隔離地，電阻R9和R10的一端相連后接光電收發一體模塊M2的接收輸出端2腳，電阻R10的另一端分別接電阻R11的一端、三極管T2的基極，三極管T2的發射極與電阻R11的另一端相連后接隔離地，隔離輔助供電正端VG通過電阻R8分別接三極管T2的集電極、電阻R9的另一端、光電耦合器U3輸入發光二極管的陰極3腳，光電耦合器U3輸入發光二極管的陽極2腳通過電阻R20接隔離輔助供電正端VG，光電耦合器U3的光電隔離輸出端6腳接USB接口轉換電路中接口轉換芯片U1的數據接收端5腳，光電耦合器U3的光電隔離供電端8腳接輔助供電電路中電容C1的正極VDD端，光電耦合器U3的光電隔離接地端5腳接輸入地GND。接口轉換芯片U1的型號為：FT232RL。光電耦合器U2的型號為：6N137。DC/DC電源模塊M1的型號為：IB0505LS-1W。光電收發一體模塊M2的型號為：NU211132。選擇高精度、低溫度漂移的元器件，光電耦合器U2的選擇要兼顧隔離耐壓和傳輸速率，DC/DC轉換電源模塊M1選擇要求是：轉換效率高、體積小、穩壓性能好。工作原理在輔助供電電路中，供電直接從USB接口J1的1腳獲得，經熱敏電阻R1保護限流，電容C1~C3的輸入濾波后，得到5V左右的直流電壓。它一方面為USB接口轉換電路供電，另一方面為隔離DC/DC電源模塊M1提供輸入電壓VDD，并通過該電源轉換模塊，經電容C6濾波，又得到高耐壓的隔離直流電壓輸出VG，作為光隔離轉光纖電路的供電電壓。在USB接口轉換電路中，接口轉換芯片U1的型號為FT232RL，其具有寬溫、高速、穩定傳輸等特點。它開始工作時，與計算機端完成USB口對接，且等待數據的傳輸。當有數據從計算機端發送出，接口轉換芯片U1將其轉換為串口格式數據，以適應串口通訊；當有數據從隔離光纖端發出時，經光耦隔離電路后，接口轉換芯片U1將其轉換為USB格式數據，以適應USB通訊。在光耦隔離轉光纖電路中，一方面從光電耦合器U2輸入端接收USB接口轉換電路發出的數據，通過光隔離，傳輸到U2的輸出側，經由三極管T1等組成的電平轉換電路后，送到光電收發一體模塊M2的發送輸入端8腳，再經光纖將數據發送出去；另一方面，接收到來自光纖的數據信息，從光電收發一體模塊M2的接收輸出端2腳輸出，經由三極管T2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種USB隔離轉光纖電路，包括輔助供電電路、USB接口轉換電路，其特征在于：還包括光耦隔離轉光纖電路，所述輔助供電電路分別與USB接口轉換電路、光耦隔離轉光纖電路連接，所述USB接口轉換電路與光耦隔離轉光纖電路連接；具體電路連接為：所述光耦隔離轉光纖電路中，光電耦合器U2輸入發光二極管的陽極2腳接USB接口轉換電路中電阻R12的一端，光電耦合器U2輸入發光二極管的陰極3腳接USB接口轉換電路中接口轉換芯片U1的數據發送端1腳，光電耦合器U2的光電隔離供電端8腳分別接電阻R19和電容C11的一端、隔離輔助供電正端VG，電容C11的另一端接隔離地，光電耦合器U2的光電隔離輸出端6腳分別接電阻R5和R6的一端、電阻R19的另一端，光電耦合器U2的光電隔離接地端5腳接隔離地，電阻R6的另一端分別接電阻R7的一端、三極管T1的基極，三極管T1的發射極與電阻R7的另一端相連后接隔離地，隔離輔助供電正端VG通過電阻R4分別接電阻R5的另一端、三極管T1的集電極、光電收發一體模塊M2的發送輸入端8腳，電感L1和L2的一端相連后接輔助供電電路中電容C6的正極，即隔離輔助供電正端VG，電感L1的另一端分別接電容C7的一端、光電收發一體模塊M2的發送供電端6腳，電感L2的另一端分別接電容C8的一端、光電收發一體模塊M2的接收供電端5腳，光電收發一體模塊M2的發送接地端9腳與接收接地端1腳相連后接隔離地，電容C7和C8的另一端相連后接隔離地，電阻R9和R10的一端相連后接光電收發一體模塊M2的接收輸出端2腳，電阻R10的另一端分別接電阻R11的一端、三極管T2的基極，三極管T2的發射極與電阻R11的另一端相連后接隔離地，隔離輔助供電正端VG通過電阻R8分別接三極管T2的集電極、電阻R9的另一端、光電耦合器U3輸入發光二極管的陰極3腳，光電耦合器U3輸入發光二極管的陽極2腳通過電阻R20接隔離輔助供電正端VG，光電耦合器U3的光電隔離輸出端6腳接USB接口轉換電路中接口轉換芯片U1的數據接收端5腳，光電耦合器U3的光電隔離供電端8腳接輔助供電電路中電容C1的正極VDD端，光電耦合器U3的光電隔離接地端5腳接輸入地GND。...

【技術特征摘要】
1.一種USB隔離轉光纖電路，包括輔助供電電路、USB接口轉換電路，其特征在于：還包括光耦隔離轉光纖電路，所述輔助供電電路分別與USB接口轉換電路、光耦隔離轉光纖電路連接，所述USB接口轉換電路與光耦隔離轉光纖電路連接；具體電路連接為：所述光耦隔離轉光纖電路中，光電耦合器U2輸入發光二極管的陽極2腳接USB接口轉換電路中電阻R12的一端，光電耦合器U2輸入發光二極管的陰極3腳接USB接口轉換電路中接口轉換芯片U1的數據發送端1腳，光電耦合器U2的光電隔離供電端8腳分別接電阻R19和電容C11的一端、隔離輔助供電正端VG，電容C11的另一端接隔離地，光電耦合器U2的光電隔離輸出端6腳分別接電阻R5和R6的一端、電阻R19的另一端，光電耦合器U2的光電隔離接地端5腳接隔離地，電阻R6的另一端分別接電阻R7的一端、三極管T1的基極，三極管T1的發射極與電阻R7的另一端相連后接隔離地，隔離輔助供電正端VG通過電阻R4分別接電阻R5的另一端、三極管T1的集電極、光電收發一體模塊M2的發送輸入端8腳，電感L1和L...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周瑞彬，殷生鳴，
申請(專利權)人：東文高壓電源天津股份有限公司，
類型：新型
國別省市：天津,12