[實(shí)用新型]一種用于消除信號(hào)干擾和電源干擾的USB隔離器及隔離系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921514556.7
• 申請(qǐng)日: 2019-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210377444U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧翔;申剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都黝影科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F13/38
• 分類(lèi)號(hào): G06F13/38;G06F13/40
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 賴(lài)林東

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于消除信號(hào)干擾和電源干擾的USB隔離器及隔離系統(tǒng)，涉及USB隔離器領(lǐng)域；其USB隔離器包括UART隔離電路、USB隔離電路、穩(wěn)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；UART隔離電路輸入端連接主機(jī)串口，其輸出端連接外界設(shè)備串口；USB隔離電路輸入端連接主機(jī)USB接口，其輸出端連接外界設(shè)備USB接口；穩(wěn)壓升壓電路輸入端連接主機(jī)電源端，其輸出端連接外界設(shè)備；本實(shí)用新型設(shè)置USB隔離電路和UART隔離電路，實(shí)現(xiàn)消除信號(hào)干擾的同時(shí)滿足觸控設(shè)備雙系統(tǒng)兩路信號(hào)的要求，同時(shí)設(shè)置升壓穩(wěn)壓電路保證輸出電壓，設(shè)置的DC?DC隔離模塊分離隔離電路兩端的地線，增大輸出工作電流的同時(shí)消除共模干擾，實(shí)現(xiàn)同時(shí)消除信號(hào)干擾和電源干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及USB隔離器領(lǐng)域，尤其是一種用于消除信號(hào)干擾和電源干擾的USB隔離器及隔離系統(tǒng)。

背景技術(shù)

通用串行總線“USB”是在USB實(shí)體和USB集線器之間傳輸數(shù)據(jù)的普遍標(biāo)準(zhǔn)，USB實(shí)體包括USB主機(jī)或者USB設(shè)備。USB是個(gè)人電腦的首選串行接口，該接口得到所有常用的商業(yè)操作系統(tǒng)的支持，且允許硬件和驅(qū)動(dòng)器熱插拔，一臺(tái)主機(jī)可以集中星型方式連接多達(dá)127個(gè)設(shè)備。許多數(shù)據(jù)傳輸模式可處理存儲(chǔ)設(shè)備的大批量數(shù)據(jù)傳輸、流媒體的同步傳輸以及時(shí)間關(guān)鍵型數(shù)據(jù)的中斷驅(qū)動(dòng)型傳輸(如鼠標(biāo)移動(dòng))等各類(lèi)傳輸。USB以三種數(shù)據(jù)傳輸速率運(yùn)行：低速(1.5Mbps)、全速(12Mbps)和高速(480Mbps)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，安全問(wèn)題成問(wèn)題越來(lái)越受到重視，現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)大部分都未經(jīng)隔離的，安全應(yīng)用存在很大的隱患。主機(jī)或者電源的干擾、和主機(jī)外接其他設(shè)備帶來(lái)的干擾，會(huì)通過(guò)USB線路傳導(dǎo)到外接的設(shè)備，影響外接設(shè)備運(yùn)行，因此主機(jī)和外接設(shè)備之間設(shè)置隔離器，隔離器是在兩個(gè)電流隔離電路系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)信號(hào)的裝置，隔離裝置可以穿過(guò)隔離阻擋提供數(shù)據(jù)交換，保持電流隔離。隔離裝置已經(jīng)被用于USB通信，這些裝置通常包括USB接收器，其根據(jù)USB協(xié)議從USB線纜接收數(shù)據(jù)，以及發(fā)送所接收的數(shù)據(jù)穿過(guò)隔離阻擋。

目前的USB隔離器雖然在隔離性能上得到提升，但依然存在以下問(wèn)題：一、USB隔離器為一進(jìn)一出形式，無(wú)法滿足觸控設(shè)備雙系統(tǒng)兩路信號(hào)的要求；二、其最大工作電流在400mA以內(nèi)，無(wú)法滿足主機(jī)USB接口最大500mA輸出的標(biāo)準(zhǔn)；三、在使用長(zhǎng)度較長(zhǎng)的USB數(shù)據(jù)線時(shí)，因線材和隔離器本身的負(fù)載，最終達(dá)到觸控設(shè)備的電壓會(huì)過(guò)低，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法運(yùn)行。因此，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环NUSB隔離器，克服以上問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：本實(shí)用新型提供了一種用于消除信號(hào)干擾和電源干擾的USB隔離器及隔離系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有USB隔離器無(wú)法實(shí)現(xiàn)消除兩路信號(hào)干擾的問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種用于消除信號(hào)干擾和電源干擾的USB隔離器，包括UART隔離電路、USB隔離電路、穩(wěn)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(jī)串口，其輸出端連接外界設(shè)備串口；

所述USB隔離電路輸入端連接主機(jī)USB接口，其輸出端連接外界設(shè)備USB接口；

所述穩(wěn)壓升壓電路輸入端連接主機(jī)電源端，其輸出端連接外界設(shè)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。

優(yōu)選地，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(duì)應(yīng)連接主機(jī)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(shè)備的TX、RX引腳。