CN207965879U - Usb数据信号传输隔离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种USB数据信号传输隔离装置，涉及电子通信技术领域。所述USB数据信号传输隔离装置包括USB接口、电源隔离器、共模抑制器和数字隔离器，所述USB接口的电源端连接至所述电源隔离器的输入端，所述电源隔离器的输出端分别连接至所述共模抑制器的电源端和所述数字隔离器的电源端，所述USB接口的输出端连接所述共模抑制器的输入端，所述共模抑制器的输出端连接所述数字隔离器的输入端。本实用新型线路结构简单，并且能够消除信号传输过程中产生的干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子通信技术领域，具体涉及一种USB数据信号传输隔离装置。
背景技术
USB(通用串行总线)作为应用最广泛的总线，用于规范计算机与外部设备之间的连接和通讯。USB接口是每台电脑必不可少的通讯接口之一，支持设备的热插热拨和即插即用功能，传输速度快。但现有计算机中的USB接口在数据传输过程中易收到外接干扰，易导致数据传输错误或者中断，甚至有可能由于静电而烧坏串口设备。
实用新型内容
本实用新型提供一种线路结构简单，并且能够消除信号传输过程中产生的干扰的USB数据信号传输隔离装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：
一种USB数据信号传输隔离装置，包括USB接口、电源隔离器、共模抑制器和数字隔离器，所述USB接口的电源端连接至所述电源隔离器的输入端，所述电源隔离器的输出端分别连接至所述共模抑制器的电源端和所述数字隔离器的电源端，所述USB接口的输出端连接所述共模抑制器的输入端，所述共模抑制器的输出端连接所述数字隔离器的输入端。
进一步的，所述USB接口的输出端还连接有静电隔离器。
进一步的，所述USB接口的外壳经过相互并联的第一电阻和第一电容后接地。
进一步的，所述USB接口的电源端经第一LC滤波器连接至所述电源隔离器的输入端，所述电源隔离器的输出端经第二LC滤波器分别连接至所述共模抑制器的电源端和所述数字隔离器的电源端。
进一步的，所述第一LC滤波器和第二LC滤波器中的电感均包括两个相互并联的电感。
进一步的，所述共模抑制器的输出端经匹配电阻后连接至所述数字隔离器的输入端。
进一步的，所述数字隔离器的输出端连接有桥接控制器，所述电源隔离器的输出端连接至所述桥接控制器的电源端。
进一步的，所述数字隔离器的电源端还分别经过第二电容和第三电容后接地。
进一步的所述桥接控制器的复位接口连接有第一指示灯，所述USB接口的电源端经第二指示灯后接地。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的USB数据信号传输隔离装置通过在USB接口的电源端连接电源隔离器的输出端，电源隔离器的输出端分别连接共模抑制器的电源端和数字隔离器的电源端，USB接口电源端的信号经过电源隔离器向共模抑制器和数字隔离器供电。当USB接口接通电源后，USB接口输出的信号中存在的噪声干扰由电源隔离器进行过滤，过滤后的信号依次经过共模抑制器和数字隔离器稳定隔离数字信号，能够进一步过滤掉传输信号中的噪声干扰，能够消除USB信号传输过程中产生的干扰，线路结构简单，信号传输稳定。
附图说明
图1为本实用新型的USB数据信号传输隔离装置的整体结构示意图；
图2为本实用新型的USB数据信号传输隔离装置中静电隔离器和数字隔离器的连接示意图；
图3为本实用新型的USB数据信号传输隔离装置中电源模块的连接示意图；
图4为本实用新型的USB数据信号传输隔离装置中桥接控制器的连接示意图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型提供一种用于清洗针组件装配的工装，如图1至图4所示，包括USB接口1、电源隔离器2、共模抑制器3和数字隔离器4，USB接口1的电源端连接至电源隔离器2的输入端，电源隔离器2的输出端分别连接至共模抑制器3的电源端和数字隔离器4的电源端，USB接口1的输出端连接共模抑制器3的输入端，共模抑制器3的输出端连接数字隔离器4的输入端。
本实用新型的USB数据信号传输隔离装置通过在USB接口的电源端连接电源隔离器的输出端，电源隔离器的输出端分别连接共模抑制器的电源端和数字隔离器的电源端，USB接口电源端的信号经过电源隔离器向共模抑制器和数字隔离器供电。当USB接口接通电源后，USB接口输出的信号中存在的噪声干扰由电源隔离器进行过滤，过滤后的信号依次经过共模抑制器和数字隔离器稳定隔离数字信号，能够进一步过滤掉传输信号中的噪声干扰，能够消除USB信号传输过程中产生的干扰，线路结构简单，信号传输稳定。
为了避免整个装置在使用过程中遭遇静电或雷击，USB接口1的输出端还优选连接有静电隔离器6。如图2所示，USB接口1的2脚D-和3脚D+分别连接至静电隔离器6的I/O1脚和I/O2脚，静电隔离器6的电源端VCC连接USB接口1的电源端。
进一步的，如图2所示，USB接口1的外壳优选经过相互并联的第一电阻R26和第一电容C11后接地。相互并联的第一电阻R26和第一电容C11组成RC并联电路，用于防止USB接口受到高压静电的损坏。
如图3所示，USB接口1的电源端经第一LC滤波器7连接至电源隔离器2的输入端，电源隔离器2的输出端经第二LC滤波器8分别连接至USB接口1的电源端和数字隔离器4的电源端。第一LC滤波器7的电感的一端连接至USB接口1的电源端，另一端连接至电源隔离器2的1脚Vin，电容C9的一端也连接至电源隔离器2的1脚Vin，另一端接地；第二LC滤波器8中的电感的一端连接至电源隔离器2的4脚Vout，另一端连接至USB接口1的电源端和数字隔离器4的电源端。第一LC滤波器7和第二LC滤波器8均为低通滤波器，分别对USB接口的电源端输出的信号和电源隔离器2输出的信号进行滤波。
进一步的，为了使得两个LC滤波器的阻值，达到更好的过滤效果，第一LC滤波器7和第二LC滤波器8中的电感均优选包括两个相互并联的电感。其中，第一LC滤波器7的电感为并联连接的电感L2和电感L3，第二LC滤波器8的电感为并联连接的电感L4和电感L5。
优选的，如图2所示，为了防止由于线路布局而引起的阻抗差距，共模抑制器3的输出端分别可以经匹配电阻R24和R25后连接至数字隔离器4的输入端6脚UD-和7脚UD+。
本实用新型中，USB数据信号进行隔离处理后，可以在数字隔离器4的输出端连接有桥接控制器5以将USB信号转化为UART信号。桥接控制器5可以将UART信号传输给上位机，上位机将会出现安装驱动提示，并驱动安装桥接控制器5。其中，如图4所示，桥接控制器5优选为CP2104芯片，数字隔离器4的输出端10脚DD-经共模匹配电阻R22连接至CP2104芯片的输入端3脚D+，数字隔离器4的输出端11脚DD+经共模匹配电阻R23连接至CP2104芯片的输入端4脚D+。CP2104芯片设计采用USB供电方式，引脚REGIN与VBUS相连，VIO与VDD连接，可供输出3.3V电压。共模匹配电阻R22和R23能够防止由于线路布局而引起的阻抗差距。
进一步的，如图2所示，数字隔离器4的电源端Vbus1还优选分别经过第二电容C6和第三电容CP1后接地以使输出的信号更加稳定。
另外，本实用新型中，为了便于观察桥接控制器5和USB接口1是否正常工作，桥接控制器5的复位接口连接有第一指示灯D1，USB接口1的电源端经第二指示灯D2接地。如图3所示，CP2104芯片的RST引脚连接第一指示灯D1，如图2所示，USB接口1的电源端位于第一LC滤波器的前端经第二指示灯D2后接地，即第一LC滤波器7的一端与第二指示灯D2并联后连接至USB接口1的电源端。当CP2104芯片处于USB挂起状态时，其SUSPEND引脚为逻辑高电平，此时第一指示灯D1不亮；当CP2104芯片驱动安装成功后，第一指示灯D1亮起，提示已有电流信号通过。当USB接口1接通电源时，第二指示灯D2亮起。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种USB数据信号传输隔离装置，其特征在于，包括USB接口、电源隔离器、共模抑制器和数字隔离器，所述USB接口的电源端连接至所述电源隔离器的输入端，所述电源隔离器的输出端分别连接至所述共模抑制器的电源端和所述数字隔离器的电源端，所述USB接口的输出端连接所述共模抑制器的输入端，所述共模抑制器的输出端连接所述数字隔离器的输入端。
2.根据权利要求1所述的USB数据信号传输隔离装置，其特征在于，所述USB接口的输出端还连接有静电隔离器。
3.根据权利要求1所述的USB数据信号传输隔离装置，其特征在于，所述USB接口的外壳经过相互并联的第一电阻和第一电容后接地。
4.根据权利要求1所述的USB数据信号传输隔离装置，其特征在于，所述USB接口的电源端经第一LC滤波器连接至所述电源隔离器的输入端，所述电源隔离器的输出端经第二LC滤波器分别连接至所述共模抑制器的电源端和所述数字隔离器的电源端。
5.根据权利要求4所述的USB数据信号传输隔离装置，其特征在于，所述第一LC滤波器和第二LC滤波器中的电感均包括两个相互并联的电感。
6.根据权利要求1所述的USB数据信号传输隔离装置，其特征在于，所述共模抑制器的输出端经匹配电阻后连接至所述数字隔离器的输入端。
7.根据权利要求1至6中任一所述的USB数据信号传输隔离装置，其特征在于，所述数字隔离器的输出端连接有桥接控制器，所述电源隔离器的输出端连接至所述桥接控制器的电源端。
8.根据权利要求7所述的USB数据信号传输隔离装置，其特征在于，所述数字隔离器的电源端还分别经过第二电容和第三电容后接地。
9.根据权利要求7所述的USB数据信号传输隔离装置，其特征在于，所述桥接控制器的复位接口连接有第一指示灯，所述USB接口的电源端经第二指示灯后接地。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112333303A (zh) * | 2018-11-26 | 2021-02-05 | 华为技术有限公司 | 移动终端 |
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2018
- 2018-04-11 CN CN201820513125.8U patent/CN207965879U/zh active Active
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