[實用新型]一種用于消除信號干擾和電源干擾的USB隔離器及隔離系統

有效

• 申請號: 201921514556.7
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN210377444U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 鄧翔;申剛
• 申請（專利權）人: 成都黝影科技有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/40
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 賴林東

1.一種用于消除信號干擾和電源干擾的USB隔離器，其特征在于：包括UART隔離電路、USB隔離電路、穩壓升壓電路和用于分離隔離電路兩端地線后隔絕干擾的DC-DC隔離模塊；

所述UART隔離電路輸入端連接主機串口，其輸出端連接外界設備串口；

所述USB隔離電路輸入端連接主機USB接口，其輸出端連接外界設備USB接口；

所述穩壓升壓電路輸入端連接主機電源端，其輸出端連接外界設備；

所述UART隔離電路和USB隔離電路輸入端的地線分別連接DC-DC隔離模塊輸入端，UART隔離電路和USB隔離電路輸入端的地線分別連接DC-DC隔離模塊輸出端。

2.根據權利要求1所述的一種用于消除信號干擾和電源干擾的USB隔離器，其特征在于：所述UART隔離電路包括UART隔離芯片U8，所述隔離芯片U8的VoA引腳、ViB引腳對應連接主機串口的RX、TX引腳，所述隔離芯片U8的ViA引腳、VoB引腳連接外接設備的TX、RX引腳。

3.根據權利要求1所述的一種用于消除信號干擾和電源干擾的USB隔離器，其特征在于：所述USB隔離電路包括USB隔離芯片U5，所述USB隔離芯片U5的UD-_1、UD+_1引腳對應連接主機USB接口的D-、D+引腳，所述USB隔離芯片U5的UD-_2、UD+_2引腳對應連接外接設備的USB接口的D-、D+引腳。

4.根據權利要求2或者3所述的一種用于消除信號干擾和電源干擾的USB隔離器，其特征在于：所述DC-DC隔離模塊包括DC-DC芯片U1、DC-DC芯片U2、保險絲F2、電容C4和極性電容C3，所述DC-DC芯片U1、U2并聯連接，所述DC-DC芯片U1、U2的VIN引腳分別連接USB隔離電路輸入端地線和UART隔離電路輸入端地線，所述DC-DC芯片U1、U2的Vout引腳連接保險絲F2后連接電容C4，電容C4和極性電容C3并聯連接，其并聯連接的一端分別連接USB隔離電路輸出端地線和UART隔離電路輸出端地線，其并聯連接的另一端接地。

5.根據權利要求1所述的一種用于消除信號干擾和電源干擾的USB隔離器，其特征在于：所述穩壓升壓電路包括升壓芯片MT1，所述升壓芯片MT1的EN引腳連接電容C9后接地，電容C9連接電阻R10后連接主機端電壓即輸入電壓VIN，輸入電壓VIN還連接電容C10后接地，MT1的SW引腳連接電感L1后連接電阻R10和主機端的輸入電壓VIN，MT1的SW引腳還連接二極管D5后連接外界設備電壓即輸出電壓Vout，MT1的FB引腳連接電阻R12后接地，MT1的FB引腳還連接電阻R13后連接二極管D5陰極，輸出電壓Vout連接電容C11后接地。

6.根據權利要求5所述的一種用于消除信號干擾和電源干擾的USB隔離器，其特征在于：所述輸出電壓Vout和輸入電壓VIN計算公式如下：

Vout＝VIN*R12/(R13+R12)。

7.根據權利要求4所述的一種用于消除信號干擾和電源干擾的USB隔離器，其特征在于：所述DC-DC芯片U1、U2的VIN引腳連接USB隔離芯片U5的VBUS_1引腳，所述DC-DC芯片U1、U2的VIN引腳連接UART隔離芯片U8的VDD1引腳，所述DC-DC芯片U1、U2的Vout引腳連接USB隔離芯片U5的VBUS_2引腳，所述DC-DC芯片U1、U2的VIN引腳連接UART隔離芯片U8的VDD2引腳。

8.一種基于權利要求1所述USB隔離器的隔離系統，其特征在于：包括主機、USB隔離器和外接設備，所述外接設備通過USB隔離器連接主機，所述USB隔離器包括UART隔離電路、USB隔離電路、穩壓升壓電路和用于分離隔離電路兩端地線后隔絕干擾的DC-DC隔離模塊；

所述UART隔離電路輸入端連接主機串口，其輸出端連接外界設備串口；

所述USB隔離電路輸入端連接主機USB接口，其輸出端連接外界設備USB接口；

所述穩壓升壓電路輸入端連接主機電源端，其輸出端連接外界設備；

所述UART隔離電路和USB隔離電路輸入端的地線分別連接DC-DC隔離模塊輸入端，UART隔離電路和USB隔離電路輸入端的地線分別連接DC-DC隔離模塊輸出端。