CN203660524U - 具有串口保护功能的rs232与rs422信号转换器 - Google Patents

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杨凯
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Abstract

本实用新型公开了一种具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，包括RS232收发器模块、RS422收发器模块、输入输出接口和电源模块，RS422收发器模块与RS232收发器模块相接，输入输出接口与电源模块之间接有电源保护电路模块，输入输出接口与RS232收发器模块之间接有第一防雷保护电路模块、第一静电保护电路模块、第一过流保护电路模块和第一浪涌保护电路模块，输入输出接口与RS422收发器模块之间接有第二防雷保护电路模块、第二静电保护电路模块、第二过流保护电路模块和第二浪涌保护电路模块。本实用新型通用性好，具有短路、反向、过压、欠压和过流保护功能，且具有防雷、静电、过流和浪涌保护功能。

Description

具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器
技术领域
本实用新型涉及一种信号转换器，尤其是涉及一种具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器。
背景技术
由于构成RS232和RS422信号转换器的通信网络微电子器件及芯片，对电磁环境较为敏感，工作电压和耐冲击电压水平较低，极易受到包括雷电电磁脉冲和操作过程中各种电磁干扰的影响。目前，常见到的造成RS232接口和RS422接口损坏的原因多为共模干扰和静电侵入，因此，有效的设计接口浪涌保护器，尽量减小雷击等冲击电压对系统的干扰和损坏，已成为接口设备可靠工作中急需要解决的问题。而且，对于整个信号转换器的供电电源部分，通常会出现反接、过流、过压和欠压等，造成整个转换器工作异常。另外，在接口和体积上，也需要考虑到简单和可靠，以保证产品设备能够在一些相对恶劣的环境下正常的工作和使用，目前常见到的RS232与RS422转换器，通常设计的比较繁琐，虽然满足了通用性，但是在一些特别的场合不太实用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其结构简单，通用性好，为电源模块提供了短路、反向、过压、欠压和过流保护的功能，且为串口提供了防雷保护、静电保护、过流保护和浪涌保护的功能，工作可靠性和稳定性高，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：包括RS232收发器模块、RS422收发器模块和输入输出接口，以及为RS232收发器模块和RS422收发器模块供电的电源模块，所述RS422收发器模块与RS232收发器模块相接，所述输入输出接口与电源模块之间接有用于对电源模块进行短路、反向、过压、欠压和过流保护的电源保护电路模块，所述输入输出接口与RS232收发器模块之间接有第一防雷保护电路模块、第一静电保护电路模块、第一过流保护电路模块和第一浪涌保护电路模块，所述输入输出接口与RS422收发器模块之间接有第二防雷保护电路模块、第二静电保护电路模块、第二过流保护电路模块和第二浪涌保护电路模块。
上述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述RS232收发器模块由Maxim公司生产的RS232收发器芯片MAX13223EEUP+构成。
上述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述RS422收发器模块由Maxim公司生产的RS422收发器芯片MAX13448EESD+构成。
上述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述输入输出接口由九针串口接头构成。
上述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述电源保护电路模块由Linear公司生产的过压保护控制器芯片LT4363构成。
上述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述第一防雷保护电路模块和第二防雷保护电路模块均由气体放电管构成。
上述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述第一静电保护电路模块和第二静电保护电路模块均由TVS二极管构成。
上述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述第一过流保护电路模块和第二过流保护电路模块均由可恢复式保险丝构成。
上述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述第一浪涌保护电路模块和第二浪涌保护电路模块均由TVS二极管构成。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的电路结构简单，接口简单，通用性好，能够满足一些特殊的场合，例如相对狭小的空间的使用。
2、本实用新型的电源保护电路模块为电源模块提供了短路、反向、过压、欠压和过流保护的功能，使出现短路、反向、过压、欠压或过流的外界突发情况时，该信号转换器也能够正常地持续工作。
3、本实用新型具有可靠的RS232接口和RS422接口，即串口保护功能，能够同时实现对RS232接口和RS422接口的防雷保护、静电保护、过流保护和浪涌保护，符合IEC61000-4-5和ITU-TK20&K21的浪涌测试标准，以及IEC61000-4-2的四级静电干扰测试标准，保证了该信号转换器能够在各种复杂的环境下稳定运行。
4、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型结构简单，通用性好，为电源模块提供了短路、反向、过压、欠压和过流保护的功能，且为串口提供了防雷保护、静电保护、过流保护和浪涌保护的功能，工作可靠性和稳定性高，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
附图标记说明:
1—RS232收发器模块；    2—RS422收发器模块；    3—输入输出接口；
4—电源模块；                 5—电源保护电路模块；
6—第一防雷保护电路模块；     7—第一静电保护电路模块；
8—第一过流保护电路模块；     9—第一浪涌保护电路模块；
10—第二防雷保护电路模块；    11—第二静电保护电路模块；
12—第二过流保护电路模块；    13—第二浪涌保护电路模块。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括RS232收发器模块1、RS422收发器模块2和输入输出接口3，以及为RS232收发器模块1和RS422收发器模块2供电的电源模块4，所述RS422收发器模块2与RS232收发器模块1相接，所述输入输出接口3与电源模块4之间接有用于对电源模块4进行短路、反向、过压、欠压和过流保护的电源保护电路模块5，所述输入输出接口3与RS232收发器模块1之间接有第一防雷保护电路模块6、第一静电保护电路模块7、第一过流保护电路模块8和第一浪涌保护电路模块9，所述输入输出接口3与RS422收发器模块2之间接有第二防雷保护电路模块10、第二静电保护电路模块11、第二过流保护电路模块12和第二浪涌保护电路模块13。
如图1所示，本实施例中，所述RS232收发器模块1由Maxim公司生产的RS232收发器芯片MAX13223EEUP+构成，具有抗干扰和防静电的功能。所述RS422收发器模块2由Maxim公司生产的RS422收发器芯片MAX13448EESD+构成，具有抗干扰和防静电的功能。所述输入输出接口3由九针串口接头构成，由于对于RS422差分信号，只需要满足两对差分信号同时通信即可，而对于RS232信号，只要满足接收、发送和公共地，即可正常通信，再加上为电源模块4取电的电源正极与负极，这样共需要9根信号线即可满足供电和通信的工作，因此采用一个九针串口接头就能够实现RS232信号和RS422信号两种信号的通信，以及电源模块4的取电，接口简单、可靠性高、通用性好，能够满足一些特殊的场合，例如相对狭小的空间的使用。而传统的RS232与RS422信号转换器就需要在两个不同的九针串口接头上进行不同信号的接收和发送，同时还需要为整个信号转换器提供专门的供电接口，因此这就无形中为整个信号转换器的安装带来了繁琐性，在一些狭小的空间，这样的转换器甚至会无法进行安装。
如图1所示，本实施例中，所述电源保护电路模块5由Linear公司生产的过压保护控制器芯片LT4363构成。所述第一防雷保护电路模块6和第二防雷保护电路模块10均由气体放电管构成。所述第一静电保护电路模块7和第二静电保护电路模块11均由TVS二极管构成。所述第一过流保护电路模块8和第二过流保护电路模块12均由可恢复式保险丝构成。所述第一浪涌保护电路模块9和第二浪涌保护电路模块13均由TVS二极管构成。
具体实施时，将各个电路模块均集成在同一块电路板上，为了尽量减小电子元器件在电路板上焊接完成后的厚度，将体积和和高度比较大的元器件直接嵌入到电路板中，这样在制作该信号转换器的壳体时，就可以做到尽量的紧凑、尽量的薄，该信号转换器组装完成后，壳体高度仅为13mm，长度为110mm，宽度为85mm，完全可以在一个非常狭小和扁平的空间里安装和使用。
本实用新型使用时，电源模块4为RS232收发器模块1和RS422收发器模块2提供电能，保证该信号转换器能够正常工作；电源保护电路模块5为电源模块4提供短路、反向、过压、欠压和过流保护的功能，使出现短路、反向、过压、欠压或过流的外界突发情况时，该信号转换器也能够正常地持续工作；RS232收发器模块1用于将外部设备提供的RS232信号转换为TTL信号，RS422收发器模块2用于将外部设备提供的RS422信号转换为TTL信号，进而实现了RS232收发器模块1与RS422收发器模块2之间的相互通信，能够完成信号的转换及信息的收发工作；第一防雷保护电路模块6、第一静电保护电路模块7、第一过流保护电路模块8和第一浪涌保护电路模块9分别用于对RS232接口进行防雷保护、静电保护、过流保护和浪涌保护；第二防雷保护电路模块10、第二静电保护电路模块11、第二过流保护电路模块12和第二浪涌保护电路模块13分别用于对RS422接口进行防雷保护、静电保护、过流保护和浪涌保护；符合IEC61000-4-5和ITU-TK20&K21的浪涌测试标准，以及IEC61000-4-2的四级静电干扰测试标准，保证了RS232接口和RS422接口均能够在各种复杂的环境下稳定运行。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：包括RS232收发器模块（1）、RS422收发器模块（2）和输入输出接口（3），以及为RS232收发器模块（1）和RS422收发器模块（2）供电的电源模块（4），所述RS422收发器模块（2）与RS232收发器模块（1）相接，所述输入输出接口（3）与电源模块（4）之间接有用于对电源模块（4）进行短路、反向、过压、欠压和过流保护的电源保护电路模块（5），所述输入输出接口（3）与RS232收发器模块（1）之间接有第一防雷保护电路模块（6）、第一静电保护电路模块（7）、第一过流保护电路模块（8）和第一浪涌保护电路模块（9），所述输入输出接口（3）与RS422收发器模块（2）之间接有第二防雷保护电路模块（10）、第二静电保护电路模块（11）、第二过流保护电路模块（12）和第二浪涌保护电路模块（13）。
2.按照权利要求1所述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述RS232收发器模块（1）由Maxim公司生产的RS232收发器芯片MAX13223EEUP+构成。
3.按照权利要求1所述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述RS422收发器模块（2）由Maxim公司生产的RS422收发器芯片MAX13448EESD+构成。
4.按照权利要求1所述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述输入输出接口（3）由九针串口接头构成。
5.按照权利要求1所述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述电源保护电路模块（5）由Linear公司生产的过压保护控制器芯片LT4363构成。
6.按照权利要求1所述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述第一防雷保护电路模块（6）和第二防雷保护电路模块（10）均由气体放电管构成。
7.按照权利要求1所述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述第一静电保护电路模块（7）和第二静电保护电路模块（11）均由TVS二极管构成。
8.按照权利要求1所述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述第一过流保护电路模块（8）和第二过流保护电路模块（12）均由可恢复式保险丝构成。
9.按照权利要求1所述的具有串口保护功能的RS232与RS422信号转换器，其特征在于：所述第一浪涌保护电路模块（9）和第二浪涌保护电路模块（13）均由TVS二极管构成。
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