[實用新型]USB隔離裝置

有效

• 申請號: 201921416826.0
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN210270898U
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 鐘柯佳
• 申請（專利權）人: 廣州邦訊信息系統有限公司
• 主分類號: G06F21/85
• 分類號: G06F21/85;G06F13/38
• 代理公司: 上海韌辰專利代理有限公司 31331
• 代理人: 劉秋蘭

本實用新型提供了一種USB隔離裝置，包括：數據信號隔離電路對數據信號進行隔離；供電電路增加瞬時低電平脈沖信號作為數據信號傳輸方向的標志，以識別所述數據信號的傳輸方向；基于所述數據信號的隔離和所述數據信號的傳輸方向的識別實現USB隔離。本實施例所述的一種USB隔離裝置可用于高速USB隔離，能實現USB2.0標準的高速模式信號的隔離，且成本較低，從而使得性價比較高，有效解決了現有技術中USB隔離方式成本較高或不能實現高速隔離導致的性價比較低的技術問題。

技術領域

本實用新型主要涉及數據安全領域，尤其涉及一種USB隔離裝置。

背景技術

在工業控制、醫療等領域經常要用到USB隔離，目前，USB隔離有下列幾種方式。

第一種USB隔離方式的電路結構如圖1所示，包括MCU(Micro Control Unit的縮寫，微控制單元，又稱單片微型計算機或者單片機)、232收發器、232隔離芯片、USB轉接口芯片和USB接口，USB接口依次通過USB轉接口芯片、232接收器、232隔離芯片、232收發器與MCU連接，該USB隔離方式通過將USB信號轉化成232信號，利用232信號實現隔離。該隔離方式的缺點是：速度受限受限于RS232的速率，無法滿足高速USB隔離的需求，甚至遠遠低于低速USB的吞吐量，性價比較低。

第二種USB隔離方式的電路結構如圖2所示，包括MCU、4通道隔離器、USB收發器和USB接口，USB接口依次通過USB接收器、兩個4通道隔離器與MCU連接。該USB隔離方式利用外部的USB收發器，將USB信號轉換為6個SIE(Serial Interface Engine的縮寫)信號，再用2個4通道隔離器將SIE信號隔離，SIE信號經過隔離后與MCU的SIE信號相連。該USB隔離方式的缺點是：使用的USB收發器和4通道隔離器價格都比較高，成本約為50元，使得USB隔離裝置的成本較高，性價比較低。

現有的USB隔離方式至少存在以下技術問題：成本較高或不能實現高速隔離，導致性價較低。

實用新型內容

本申請實施例提供了一種USB隔離方法及裝置，用以解決現有技術中USB隔離方式成本較高或不能實現高速隔離，導致性價較低的技術問題。

為了解決上述技術問題，第一方面，本實用新型的技術方案是提供一種USB隔離方法，所述方法包括：

數據信號隔離電路對數據信號進行隔離；

供電電路增加瞬時低電平脈沖信號作為數據信號傳輸方向的標志，以識別所述數據信號的傳輸方向；

基于所述數據信號的隔離和所述數據信號的傳輸方向的識別實現USB隔離。

優選地，所述的數據信號隔離電路對數據信號進行隔離之前還包括：濾波器濾除差模干擾。

優選地，處理器、網絡變壓器和所述USB接口依次串聯，以構成所述數據信號隔離電路，所述數據信號隔離電路對數據信號進行隔離。

優選地，所述處理器的電源線依次串聯穩壓器、電源隔離芯片和USB接口的電源引腳，且所述處理器的控制線與所述穩壓器相連，以構成所述供電電路，所述供電電路增加瞬時低電平脈沖信號作為數據信號傳輸方向的標志，以識別所述數據信號的傳輸方向。

優選地，所述網絡變壓器包括第一變壓器和第二變壓器，所述第一變壓器的第一側的第一端與所述處理器的第一信號線連接，所述第一變壓器的第一側的第二端與所述處理器的第二信號線連接，所述第一變壓器的第一側的第一中間端與第一接地端耦接；所述第一變壓器的第二側的第三端通過第二變壓器的第三側與所述USB接口的第一信號引腳連接，所述第一變壓器的第二側的第四端通過第二變壓器的第四側與所述USB接口的第二信號引腳連接；所述第一變壓器的第二側的第二中間端通過并聯的第一電阻第二電阻與第二接地端耦接；所述處理器的接地線與所述第一接地端耦接。