[发明专利]一种抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块

说明书

技术领域

本发明属于数据通信使用的模块，可以广泛应用于各类通信设备间的数据异步传输。本发明利用MAX485芯片，辅助自行设计的光耦隔离电路、瞬变抑制器、压敏器件和隔离DC-DC变换器组成。

背景技术

目前数字设备应用极为广泛，不同设备间依靠数据传输来实现信息的共享，因此，数据通信的需求十分巨大。然而如何提高数据信息的传输距离，提高数据传输中的抗干扰问题是亟待处理和解决的技术问题。

本发明的初衷即以低成本解决远距离通信、误码率低和传输速率高等困扰数据通信的技术问题，因而对数据通信具有积极意义和作用。

发明内容

本发明是以低成本解决远距离通信、误码率低和传输速率高等困扰数据通信的技术问题。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，包括MAX485芯片、隔离DC-DC变换器、瞬变抑制器、压敏器件和高速光耦器件。

隔离DC-DC变换器将本地电源隔离转换成MAX485的工作电源。

MAX485芯片的A和B端负责连接远端的通信设备。

瞬变抑制器和压敏器件都连接在MAX485的A和B端之间；瞬变抑制器负责消除通信线路附近大功率电感引起的尖峰脉冲干扰，将其钳位至MAX485的工作电源电压；压敏器件负责将通信线路带入的雷电干扰短路，避免对通信的影响。

MAX485芯片的T端口与加速电容器B和高速光耦隔离器B连接，输出数据；MAX485芯片的R端口与加速电容器A和高速光耦隔离器A，接收数据；加速电容负责将数据的边沿斜率加大，以提高数据传输的速率；高速光耦隔离器负责数据的电气隔离传输和转换；

光耦器件负责控制MAX485的收发转换功能。

所述的抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，其中的隔离DC-DC变换器可以隔离超过1000V的干扰电压。

所述的抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，其中的光耦器件和高速光耦隔离器可以抵御超过1000V的干扰电压。

所述的抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，有效通信距离大于1000米，有效通信速率大于800Kbps。

本发明可以实现通信设备间的电气隔离、数据的高速传输、抑制尖峰扰动、抗雷击和强电磁干扰，具有通信距离远、误码率低和传输速率高等优点。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

图中：1隔离DC-DC变换器；2MAX485芯片；3瞬变抑制器；4压敏器件；5高速光耦隔离器A；6加速电容器A；7光耦器件；8高速光耦隔离器B；9加速电容器B。

具体实施方式

本发明的结构与连接方式为：⑴隔离DC-DC变换器为⑵MAX485芯片的工作提供隔离电源；⑶瞬变抑制器和⑷压敏器件分别安放于⑵MAX485芯片的A和B端，用以消除长距离传输数据时数据线路引入的干扰；⑵MAX485芯片将接受的数据通过T端口和与之连接的⑼加速电容器B和⑻高速光耦隔离器B输出；需要发送的数据通过⑹加速电容器A和⑸高速光耦隔离器A传递到⑵MAX485芯片将接受的数据通过R端口；通过⑺光耦器件对⑵MAX485芯片进行收、发控制。

需要发送数据时，发送设备施加高电平控制⑺光耦器件导通。⑺光耦器件的输出端控制⑵MAX485芯片的R/T端为低电平，决定⑵MAX485芯片处于发送信息状态。发送设备将发送信息通过OUT和⑸高速光耦隔离器A和⑹加速电容器A传输给⑵MAX485芯片的T端，⑵MAX485芯片将T端的信号转换成±5V的差分信号通过A、B端远传给接收设备。

需要接收数据时，接收设备施加低电平控制⑺光耦器件截止。⑺光耦器件的输出端控制⑵MAX485芯片的R/T端为高电平，决定⑵MAX485芯片处于接收信息状态。⑵MAX485芯片将A、B端的±200mV差分信号转换成0～5V信号，通过⑸高速光耦隔离器B和⑹加速电容器B，传送给接收设备。

⑶瞬变抑制器负责将通信线路附近大功率电感在⑵MAX485芯片的A和B端之间引起的尖峰干扰脉冲消除，将⑵MAX485芯片的A和B端的信号电平钳位至MAX485的工作电源电压。

⑷压敏器件负责将⑵MAX485芯片的A和B端之间引入的雷电干扰短路以消除其对通信的干扰，并保护收发设备的安全。