CN109547220A - 隔离通信电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种隔离通信电路，包括：电路板和布设在所述电路板上的隔离通信器件；所述隔离通信器件包括依次连接的初级端口、隔离芯片和次级端口，所述初级端口用于连接初级设备，所述次级端口用于连接次级设备；其中，在所述电路板上所述隔离芯片的初级引脚和次级引脚之间的区域为禁止布线区域；所述隔离芯片包覆有绝缘保护层，所述绝缘保护层用于使所述隔离芯片的爬电距离大于或等于所述次级设备的要求爬电距离。本申请的隔离通信电路降低了过电压沿着隔离芯片表面以及电路板传导到次级设备的可能性，实现了初级设备和次级设备的电压隔离，可以满足高原环境次级设备的隔离要求，并实现初级设备和次级设备之间的高速、低功耗、可穿墙的通信。
Description
技术领域
本申请涉及电子通信设备技术领域，特别是涉及一种隔离通信电路。
背景技术
由于通信需求，采用市电作为电源的计算机设备等初级设备和独立供电的医疗设备等次级设备通常需要采用通信电路连接起来；一般地，通信电路一端通过USB(通用串行总线)端口与计算机设备连接，另一端通过UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)等串行端口与医疗设备连接，通信电路中还包括USB转UART芯片，用于USB端口和UART端口的信号转换，实现高速、低功耗、长距离、可穿墙的有线通信。虽然USB的电压是5V，属于安全电压，但是计算机设备的电源是市电，在绝缘失效时USB线上可能出现市电220V电压甚至几KV的过电压，容易造成医疗设备端发生事故，因此对通信线的电压隔离性能存在要求。此外，计算机设备端在遭受雷击、附近发生雷击而感应、电力系统中的误操作、发生电力事故、发生谐振等情况下均可能出现过电压。
在一种隔离通信电路中，ADUM4160型磁隔离芯片可以作为USB端口的隔离器，分别连接USB端口和USB转UART芯片，可以通过磁信号进行USB端口和USB转UART芯片之间的数据传输，从而实现USB端口和USB转UART芯片之间的电压隔离，进而实现USB端口和UART端口之间的电压隔离。
然而，当处于高原等恶劣环境时，由于高原空气稀薄且多雷暴天气等特点，对于电压隔离性能存在更严格的要求，传统的隔离通信线路不能满足高原等恶劣环境对电压隔离性能的进一步要求。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电压隔离性能的隔离通信电路。
一种隔离通信电路，包括：电路板和布设在所述电路板上的隔离通信器件；所述隔离通信器件包括依次连接的初级端口、隔离芯片和次级端口，所述初级端口用于连接初级设备，所述次级端口用于连接次级设备；
其中，在所述电路板上所述隔离芯片的初级引脚和次级引脚之间的区域为禁止布线区域；所述隔离芯片包覆有绝缘保护层，所述绝缘保护层用于使所述隔离芯片的爬电距离大于或等于所述次级设备的要求爬电距离。
在其中一个实施例中，若所述初级端口和所述次级端口均为固定连接方式，则所述隔离通信电路表面包覆有绝缘保护漆层。
在其中一个实施例中，若所述初级端口和所述次级端口均为活动连接方式，则所述隔离通信电路表面包括绝缘保护胶层，所述绝缘保护胶层至少包覆所述隔离芯片。
在其中一个实施例中，所述禁止布线区域包括隔离槽，所述隔离槽的长度大于所述隔离芯片的长度。
在其中一个实施例中，所述电路板的相对漏电起痕指数大于或等于预设指数，所述预设指数与所述次级设备的要求爬电距离对应。
在其中一个实施例中，若所述初级端口和所述次级端口不兼容，则所述隔离通信器件还包括转换芯片，用于所述初级端口和所述次级端口之间的信号转换，所述转换芯片连接于所述初级端口和所述隔离芯片之间，或者连接于所述次级端口和所述隔离芯片之间。
在其中一个实施例中，所述初级端口为通用串行总线USB端口，所述次级端口为通用异步收发传输器UART端口，所述转换芯片为USB转UART芯片CP2102N，所述隔离芯片为ADUM4160磁隔离芯片。
在其中一个实施例中，所述初级端口为USB端口，所述隔离通信电路还包括有源USB线，所述有源USB线一端与所述USB端口连接，另一端用于连接所述初级设备。
在其中一个实施例中，所述隔离通信器件还包括初级静电保护器件和次级静电保护器件，所述初级静电保护器件连接于所述初级端口和所述隔离芯片之间，所述次级静电保护器件连接于所述次级端口和所述隔离芯片之间。
在其中一个实施例中，所述次级设备为医疗设备，所述隔离芯片爬电距离大于或等于13mm。
上述隔离通信电路，通过在隔离芯片上包覆绝缘保护层，进一步增大隔离芯片的爬电距离，使得隔离芯片的爬电距离大于或等于次级设备的要求爬电距离，降低过电压沿着隔离芯片表面发生闪络或击穿空气的可能，同时在布置隔离芯片的电路板上，将隔离芯片的初级引脚和次级引脚之间的区域设为禁止布线区域，降低过电压击穿电路板的可能性；总之上述隔离通信电路降低了过电压沿着隔离芯片表面以及电路板传导到次级设备的可能性，实现了初级设备和次级设备的电压隔离，该隔离通信电路可以满足高原环境次级设备的隔离要求，并实现初级设备和次级设备之间的高速、低功耗、可穿墙的通信。
附图说明
图1为一个实施例中隔离通信电路的应用环境图；
图2a为一个实施例中隔离通信电路的俯视图；
图2b为一个实施例中隔离通信电路的正视图；
图3为一个实施例中隔离通信电路的正视图；
图4为一个实施例中隔离通信电路的俯视图；
图5为一个实施例中隔离通信电路的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的隔离通信电路，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，初级设备20通过隔离通信电路10与次级设备30进行电信号通信。其中，初级设备20可以但不限于是各种计算机设备等存在过电压隐患的设备，次级设备30可以是医疗设备、工控设备等需要进行过电压保护的设备，隔离通信电路10一方面可以用于初级设备和次级设备之间的电信号通信，一方面可以用于初级设备和次级设备之间的电压隔离，降低初级设备端的过电压在次级设备端造成危害的可能性。需要说明的是，上述初级设备和次级设备是相对而言的，本实施例的隔离通信电路同样也能降低次级设备端的过电压在初级设备端造成危害的可能性。不过一般地，次级设备端存在电源管理、防雷击等技术手段防止在次级设备端直接产生过电压。
在一个实施例中，如图2a和图2b所示，提供了一种隔离通信电路，包括：电路板11和布设在所述电路板上的隔离通信器件；所述隔离通信器件包括依次连接的初级端口12、隔离芯片13和次级端口14，所述初级端口用于连接初级设备，所述次级端口用于连接次级设备；其中，在所述电路板上所述隔离芯片的初级引脚131和次级引脚132之间的区域为禁止布线区域111；所述隔离芯片13包覆有绝缘保护层15，所述绝缘保护层用于使所述隔离芯片的爬电距离大于或等于所述次级设备的要求爬电距离。示例性地，上述初级端口和次级端口可以兼容，例如均为USB端口。
其中，初级端口和次级端口以隔离芯片为界，完全分隔布置在电路板上，且隔离芯片的初级引脚和次级引脚之间的区域为禁止布线区域，即禁止铺铜、禁止布线的区域，例如可以为裸露的电路板，因此降低了过电压从初级引脚到次级引脚击穿电路板的可能性。
其中，绝缘保护层可以是但不限于绝缘胶、绝缘漆等绝缘保护层，其绝缘强度远高于空气的绝缘强度，而隔离芯片可以是但不限于磁隔离芯片、光隔离芯片等，可以将初级端口和次级端口中任一端口的电信号转换为磁信号或光信号等非电信号并将非电信号转换为电信号传输给另一端口，实现电压隔离。如果不存在上述绝缘保护层，则对隔离芯片而言，其爬电距离为从隔离芯片的初级引脚开始沿着隔离芯片外表面到次级引脚之间的最短路径；而由于上述隔离芯片包覆有绝缘保护层，其爬电距离为从隔离芯片的初级引脚的开始沿着隔离芯片表面的绝缘保护层外表面到次级引脚之间的距离，因此绝缘保护层的存在加大了隔离芯片的爬电距离。具体地，上述隔离芯片13的爬电距离可以参照图2a的俯视图和图2b所示的正视图中的虚线60的长度。可以理解的是，若绝缘保护层15的厚度越厚，则隔离芯片13的爬电距离会越长，因此在本实施例中，隔离保护层可以使得隔离芯片的爬电距离大于或等于次级设备的要求爬电距离。
示例性地，当隔离芯片本体的爬电距离为9mm，次级设备为医疗设备时，次级设备的要求爬电距离一般为8mm，上述隔离芯片可以满足要求。但是如果是用在青藏高原这样的高原环境，根据国标要求，在4000米的海拔时，电气间隙要比在零海拔的基准上乘以1.64，而8mm×1.64＝13mm了，即次级设备的要求爬电距离为13mm，超过了隔离芯片本体的爬电距离，当出现过电压时，即使隔离芯片内部不击穿，过电压也会沿着隔离芯片外表面发生闪络或空气击穿。例如，此时，包覆隔离芯片的隔离保护层的厚度可以为2mm，则此时隔离芯片的爬电距离将大于13mm，满足次级设备的要求爬电距离。
需要说明的是，在上述隔离通信电路生产完成后要用洗板水把电路板上的松香，锡珠等污染物去除，尤其是禁止布线区域，要特别清洗干净，以免影响电压隔离效果。
上述隔离通信电路，通过在隔离芯片上包覆绝缘保护层，进一步增大隔离芯片的爬电距离，使得隔离芯片的爬电距离大于或等于次级设备的要求爬电距离，降低过电压沿着隔离芯片表面发生闪络或击穿空气的可能，同时在布置隔离芯片的电路板上，将隔离芯片的初级引脚和次级引脚之间的区域设为禁止布线区域，降低过电压击穿电路板的可能性；总之上述隔离通信电路降低了过电压沿着隔离芯片表面以及电路板传导到次级设备的可能性，实现了初级设备和次级设备的电压隔离，该隔离通信电路可以满足高原环境次级设备的隔离要求，并实现初级设备和次级设备之间的高速、低功耗、可穿墙的通信。
在一种实施方式中，若所述初级端口和次级端口均为固定连接方式，则参照图3所示，所述隔离通信电路表面包覆有绝缘保护漆层15。具体地，若初级端口和次级端口均为焊接等固定连接方式，电路板上也没有其它需要插拔的隔离通信器件时，可以将把整个电路板浸没在三防漆、电路保护漆等物质里，可适当摇晃，浸泡的时长要保证漆充分润湿了整个电路板以及板上的每个隔离通信器件，关键位置是隔离芯片的初级管脚和次级管脚，要充分覆盖；浸泡完后取出自然阴干或烘干，可通过专用仪器检测绝缘保护漆的厚度，需要的绝缘保护漆层厚度与要求的爬电距离、隔离电压大小和绝缘保护漆的绝缘强度等有关，一般有1～2mm以上即可，需要更厚的话可以重复几次浸泡和烘干的过程。参照图3所示，虚线60的长度对应隔离芯片的爬电距离大于或等于次级设备的要求爬电距离。
在另一种实施方式中，若所述初级端口和次级端口均为活动连接方式，则所述隔离通信电路表面包括绝缘保护胶层，所述绝缘保护胶层至少包覆所述隔离芯片。具体地，若初级端口和次级端口均为插拔连接等活动连接方式时，或者若电路板上有需要插拔的隔离通信器件时，因为浸泡的方法容易导致活动连接部位绝缘，所以这时不适合用浸泡法，可以改用涂胶法；涂胶的材料可使用绝缘胶，如工业胶粘剂，主要材料是有机硅胶；涂胶要求覆盖隔离芯片本体和隔离芯片的初级引脚、次级引脚，还可以覆盖其它区域，如初级端的铺铜区域和次级端的铺铜区域，以及电路板底部的铺铜区域，而且要通过电路板底面在电路板开槽的位置往里灌胶，把隔离芯片底部的空间也涂满，参照图2b，目的是保证初级端和次级端的空气路径(即爬电距离，虚线60的长度)满足次级设备的要求爬电距离，如13mm。此外，涂胶的范围可以超出电路板在隔离芯片长度方向(隔离芯片的宽度方向为从初级引脚到次级引脚的方向，隔离芯片的长度方向垂直宽度方向)上的板边。
此外，参照图2b所示，在电路板底部，相应于隔离芯片的位置，该位置处的绝缘胶层的厚度可以与电路板正面位置的绝缘胶层的厚度相对应，使得该位置处的爬电距离同样大于或等于次级设备的要求爬电距离，避免过电压从电路板背部击穿。此外，如果上述隔通信电路被安装在壳体中时，若电路板离外壳距离较近，则可以把外壳和电路板之间的空间用胶粘剂填满，中断空气路径，起到进一步电压隔离效果。
参照图4所示，所述禁止布线区域111可以包括隔离槽1111，所述隔离槽1111的长度大于所述隔离芯片的长度。参照图4所示，隔离槽1111的两端为平滑的弧状，隔离槽1111在隔离芯片13的长度方向上将隔离芯片的初级引脚131和次级引脚132分割开来，进一步实现电压隔离；同时，绝缘保护层可以填充隔离槽，可以使得隔离槽中的空气被替换为绝缘强度更高的绝缘保护层，可以实现进一步的电压隔离。示例性地，隔离槽的宽度可以大于2mm，且在长度方向上两端分别超出隔离芯片至少3mm。
可选地，电路板的相对漏电起痕指数大于或等于预设指数，该预设指数与所述次级设备的要求爬电距离对应。普通的电路板多数使用相对漏电起痕指数CTI＝175的板材，而在对电压隔离要求较高的次级设备上，需要使用CTI较高的电路板。可以理解的是，电路板的CTI越高，则电路板越不容易被击穿；当电路板的CTI越高时，对隔离芯片的爬电距离的要求越低；反之，若电路板的CTI过低，隔离芯片的爬电距离即使大于等于次级设备的要求爬电距离，电路板仍可能被击穿，导致过电压在次级设备端造成危害。示例性性，当次级设备的要求爬电距离为13mm时，电路板的CTI可以为600，例如可以选用FR-4(耐燃等级4的环氧板)材质的型号为KB6160C的电路板。
可选地，在所述电路板上，所述初级端口和所述隔离芯片的初级引脚之间的区域可以铺铜，所述次级端口和所述隔离芯片的次级引脚之间的区域可以铺铜。铺铜一般都是铺覆地铜，增大地线面积，有利于地线阻抗降低，使电源和信号传输稳定，还可以减少电磁辐射干扰，起屏蔽作用，增强了电路板的电磁兼容性，此外也有利于散热。
参照图4所示，若所述初级端口12和所述次级端口14不兼容，则所述隔离通信器件还包括转换芯片16，用于所述初级端口12和所述次级端口14之间的信号转换，所述转换芯片16可以连接于所述初级端口12和所述隔离芯片13之间，或者连接于所述次级端口14和所述隔离芯片13之间。因为隔离芯片会损失一定的信号传输速率，可选地，若初级端口的信号传输速率大于次级端口的信号传输速率，则转换芯片可以连接于次级端口和隔离芯片之间；相应地，若初级端口的信号传输速率小于次级端口的信号传输速率，则转换芯片可以连接于初级端口和隔离芯片之间；如此，隔离通信电路可以实现总体上更高的信号传输速率。
参照图5所示，所述初级端口为通用串行总线USB端口，所述次级端口为通用异步收发传输器UART端口，所述转换芯片为USB转UART芯片CP2102N，所述隔离芯片为ADUM4160磁隔离芯片。其中，ADUM4160是USB2.0的认证隔离器，隔离电压5KVrms(均方根，有效值)；对于USB转UART芯片，经过对比测试，发现CP2102N比较适合2M波特率下的高频率大数据包收发，所以优选的芯片方案就是ADUM4160+CP2102N。当然，在本实施例中可以选用其它类型的隔离芯片和转换芯片。其中，ADUM4160磁隔离芯片为小外形集成电路宽体封装，初级管脚和次级管脚之间的直线宽度是7.6mm，本体爬电距离为9mm左右，可以实现5KV的电压隔离，相应地，当电路板的CTI为600时，整个隔离通信电路的电压隔离性能可以达到较优。
可选地，当初级端口为USB端口时，隔离通信电路还可以包括有源USB线，该有源USB线一端与USB端口连接，另一端用于连接初级设备。因为有源USB线可以实现USB信号的放大、中继，因此本实施例的隔离通信电路可以实现更长距离的有线通信。
需要说明的是，因为USB的信号传输速率大于UART的信号传输速率，因此参照图5所示，USB转UART芯片可以连接于隔离芯片和UART端口之间。此外，USB端口到隔离芯片之间的USB信号、隔离芯片到USB转UART芯片之间的USB信号，可以以差分形式走线，可以降低共模噪声，降低误码率，提高信号传输速率。
此外，所述隔离通信器件还可以包括指示灯，与转换芯片连接，用于在信号传输过程中点亮，因此可以标识所述隔离通信电路的工作状态。
可选地，参照图5所示，所述隔离通信器件还可以包括初级静电保护器件和次级静电保护器件，所述初级静电保护器件连接于所述初级端口和所述隔离芯片之间，所述次级静电保护器件连接于所述次级端口和所述隔离芯片之间。为了防止人体或其它外部静电损坏器件，在初次级处各增加静电保护器件，例如，对于初级端口-USB端口可以使用USB专用静电保护管，保护级别为8KV；对次级端口-UART端口可以使用信号线专用保护管，保护级别为10KV。
需要说明的是，参照图5所示，在本实施例中，因为隔离芯片实现了电压隔离，因此位于隔离芯片一边的初级器件，如初级端口、初级静电保护器件、转换芯片等如果需要进行供电，均由初级端供电；相应地，位于隔离芯片另一边的次级器件，如次级端口、次级静电保护器件、转换芯片等如果需要进行供电，均由次级端供电，实现供电的隔离。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种隔离通信电路，其特征在于，包括：电路板和布设在所述电路板上的隔离通信器件；所述隔离通信器件包括依次连接的初级端口、隔离芯片和次级端口，所述初级端口用于连接初级设备，所述次级端口用于连接次级设备；
其中，在所述电路板上所述隔离芯片的初级引脚和次级引脚之间的区域为禁止布线区域；所述隔离芯片包覆有绝缘保护层，所述绝缘保护层用于使所述隔离芯片的爬电距离大于或等于所述次级设备的要求爬电距离。
2.根据权利要求1所述的隔离通信电路，其特征在于，若所述初级端口和所述次级端口均为固定连接方式，则所述隔离通信电路表面包覆有绝缘保护漆层。
3.根据权利要求1所述的隔离通信电路，其特征在于，若所述初级端口和所述次级端口均为活动连接方式，则所述隔离通信电路表面包括绝缘保护胶层，所述绝缘保护胶层至少包覆所述隔离芯片。
4.根据权利要求1所述的隔离通信电路，其特征在于，所述禁止布线区域包括隔离槽，所述隔离槽的长度大于所述隔离芯片的长度。
5.根据权利要求1所述的隔离通信电路，其特征在于，所述电路板的相对漏电起痕指数大于或等于预设指数，所述预设指数与所述次级设备的要求爬电距离对应。
6.根据权利要求1所述的隔离通信电路，其特征在于，若所述初级端口和所述次级端口不兼容，则所述隔离通信器件还包括转换芯片，用于所述初级端口和所述次级端口之间的信号转换，所述转换芯片连接于所述初级端口和所述隔离芯片之间，或者连接于所述次级端口和所述隔离芯片之间。
7.根据权利要求6所述的隔离通信电路，其特征在于，所述初级端口为通用串行总线USB端口，所述次级端口为通用异步收发传输器UART端口，所述转换芯片为USB转UART芯片CP2102N，所述隔离芯片为ADUM4160磁隔离芯片。
8.根据权利要求1所述的隔离通信电路，其特征在于，所述初级端口为USB端口，所述隔离通信电路还包括有源USB线，所述有源USB线一端与所述USB端口连接，另一端用于连接所述初级设备。
9.根据权利要求1所述的隔离通信电路，其特征在于，所述隔离通信器件还包括初级静电保护器件和次级静电保护器件，所述初级静电保护器件连接于所述初级端口和所述隔离芯片之间，所述次级静电保护器件连接于所述次级端口和所述隔离芯片之间。
10.根据权利要求1所述的隔离通信电路，其特征在于，所述次级设备为医疗设备，所述隔离芯片爬电距离大于或等于13mm。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110244215A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-17 | 蔚复来(浙江)科技股份有限公司 | 一种集成安全距离自动检查功能的pcb封装设计方法 |
| CN114609949A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 静电隔离can接口数据传输板 |
| WO2023116881A1 (zh) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 青岛迈博思医疗科技有限公司 | 向外科器械输出驱动信号的设备 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4338951A (en) * | 1980-08-19 | 1982-07-13 | Critikon, Inc. | Magnetically coupled isolation interface circuit |
| CN101065675A (zh) * | 2004-11-23 | 2007-10-31 | 机电联合股份有限公司 | 隔离变压器 |
| US20070285203A1 (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-13 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Transformer with high sustain voltage and driving device using the same for driving light source module |
| US20090115564A1 (en) * | 2007-11-05 | 2009-05-07 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Systems and Methods for Forming an Isolated Transformer |
| CN102957137A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-03-06 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 以太网过流过压防护装置 |
| US20130154071A1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Samsung Electro-Mechanics Company, Ltd. | Isolation Barrier Device and Methods of Use |
| CN103515336A (zh) * | 2012-06-27 | 2014-01-15 | 英飞凌科技股份有限公司 | 芯片封装、芯片布置、电路板以及用于制造芯片封装的方法 |
| CN203416176U (zh) * | 2013-07-31 | 2014-01-29 | 新际电子元件（杭州）有限公司 | 一种开关电源 |
| CN204013586U (zh) * | 2014-08-12 | 2014-12-10 | 山东力创科技有限公司 | Usb多通信接口转接器 |
| CN105009235A (zh) * | 2013-01-22 | 2015-10-28 | 菲尼克斯电气公司 | 具有层结构的电路板 |
| CN105183682A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-23 | 中国科学院自动化研究所 | 一种基于微型变压器的rs-232收发器 |
| CN105429467A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-03-23 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种可调多输出隔离稳压电源电路 |
| CN107072507A (zh) * | 2014-10-27 | 2017-08-18 | 索尼奥林巴斯医疗解决方案公司 | 医疗装置基板及医疗装置 |
| CN107481847A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-15 | 无锡新畅电子有限公司 | 一种低分布电容高频变压器 |
| CN107493096A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-19 | 全球能源互联网研究院 | 一种用于压接型igbt的驱动隔离电源 |
| CN209283252U (zh) * | 2018-12-14 | 2019-08-20 | 深圳和而泰智能控制股份有限公司 | 隔离通信电路 |
-
2018
- 2018-12-14 CN CN201811535186.5A patent/CN109547220B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4338951A (en) * | 1980-08-19 | 1982-07-13 | Critikon, Inc. | Magnetically coupled isolation interface circuit |
| CN101065675A (zh) * | 2004-11-23 | 2007-10-31 | 机电联合股份有限公司 | 隔离变压器 |
| US20070285203A1 (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-13 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Transformer with high sustain voltage and driving device using the same for driving light source module |
| US20090115564A1 (en) * | 2007-11-05 | 2009-05-07 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Systems and Methods for Forming an Isolated Transformer |
| US20130154071A1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Samsung Electro-Mechanics Company, Ltd. | Isolation Barrier Device and Methods of Use |
| CN103515336A (zh) * | 2012-06-27 | 2014-01-15 | 英飞凌科技股份有限公司 | 芯片封装、芯片布置、电路板以及用于制造芯片封装的方法 |
| CN102957137A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-03-06 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 以太网过流过压防护装置 |
| CN105009235A (zh) * | 2013-01-22 | 2015-10-28 | 菲尼克斯电气公司 | 具有层结构的电路板 |
| CN203416176U (zh) * | 2013-07-31 | 2014-01-29 | 新际电子元件（杭州）有限公司 | 一种开关电源 |
| CN204013586U (zh) * | 2014-08-12 | 2014-12-10 | 山东力创科技有限公司 | Usb多通信接口转接器 |
| CN107072507A (zh) * | 2014-10-27 | 2017-08-18 | 索尼奥林巴斯医疗解决方案公司 | 医疗装置基板及医疗装置 |
| CN105183682A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-23 | 中国科学院自动化研究所 | 一种基于微型变压器的rs-232收发器 |
| CN105429467A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-03-23 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种可调多输出隔离稳压电源电路 |
| CN107493096A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-19 | 全球能源互联网研究院 | 一种用于压接型igbt的驱动隔离电源 |
| CN107481847A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-15 | 无锡新畅电子有限公司 | 一种低分布电容高频变压器 |
| CN209283252U (zh) * | 2018-12-14 | 2019-08-20 | 深圳和而泰智能控制股份有限公司 | 隔离通信电路 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| LI LIAN-YI: ""A Study on the Creepage Protector Design Based on Single Chip Technology"", 《JOURNAL OF XIAN UNIVERSITY OF ARTS & SCIENCE》 * |
| 代宪菊;: "射频电路抗干扰设计方法研究", 通信技术, no. 08 * |
| 田野;桂欣;李一兵;: "基于ADuM540x隔离通信电路的设计与实现", 哈尔滨商业大学学报(自然科学版), no. 05 * |
| 石博;: "矿用隔爆兼本质安全型电气控制箱本安设计", 机电产品开发与创新, no. 03 * |
| 高铁旦: "" 高电位治疗仪的研制"", 《中国硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110244215A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-17 | 蔚复来(浙江)科技股份有限公司 | 一种集成安全距离自动检查功能的pcb封装设计方法 |
| WO2023116881A1 (zh) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 青岛迈博思医疗科技有限公司 | 向外科器械输出驱动信号的设备 |
| CN114609949A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 静电隔离can接口数据传输板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109547220B (zh) | 2023-11-28 |
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