[发明专利]一种USB设备隔离器

说明书

技术领域

本发明涉及信号隔离器技术领域，尤其是一种USB设备隔离器。

背景技术

USB接口由于其可以热插拔、标准统一、可以连接多台设备等诸多优点，已经成为计算机及其他设备的的标准接口。然而现有的利用USB接口连接的设备之间，基本都是通过A型USB接口(公口)与B型USB接口(母口)直接相连，而没有进行信号隔离，当两台或多台设备之间由于外界雷击、强电干扰、电源电压波动等原因产生电位差时，容易烧坏接口芯片，造成通信中断，给用户带来经济损失。

现在的一些医疗仪器、高电压数据采集设备和人机接口设备上也有使用USB接口，但是这些设备对USB接口的耐压提出了更高的要求，目前的USB接口一般还不能承受这些设备对高压要求。

CN200720305047.4的专利公开了一种USB与RS-232、RS-485或RS-422等标准串行通信接口的接口隔离转换器，其采用光耦隔离器和TTL电路实现两种不同结构接口间电压的隔离与转换。由于其采用的光耦隔离器的功耗较高，而且存在不稳定的电流传输率和电流的非线性传输性，因此传输速率较低，其使用的温度范围较窄，使用寿命也比较短。

发明内容

本发明的目的是提供一种功耗小、传输率高、耐高压的一种USB设备隔离器。

本发明采用的技术方案是这样的：一种USB设备隔离器，包括A型USB接口、B型USB接口和隔离单元，所述隔离单元包括信号隔离单元和电源隔离单元，所述信号隔离单元的输入接口与A型USB接口的信号传输口电连接，信号隔离单元的输出接口与B型USB接口的信号传输口电连接，所述A型USB接口的电源信号与所述B型USB接口的电源信号通过所述电源隔离单元电连接。

上述隔离单元的信号隔离单元包括ADuM4160隔离器，电源隔离单元包括H0505s-1W隔离器。A型USB接口的1号端口与电源电连接，2号端口和3号端口分别通过第一电阻R1和第二电阻R2与ADuM4160隔离器的6号端口和7号端口电连接，4号端口接地；B型USB接口的1号端口与H0505s-1W隔离器的4号端口电连接，2号端口和3号端口分别通过第三电阻R3和第四电阻R4与ADuM4160隔离器的11号端口和10号端口电连接，4号端口接地；H0505s-1W隔离器的1号端口与A型USB接口的1号端口电连接，2号端口和3号端口均接地；ADuM4160隔离器的1号端口与A型USB接口的1号端口电连接，2号端口、8号端口、9号端口和15好端口均接地，3号端口、4号端口和5号端口并联后通过第二电容C2接地，12号端口、13号端口和14号端口并联后通过第四电容C4接地，16端口与H0505s-1W隔离器的4号端口电连接。

具体的，还包括第一电容C1、第三电容C3、第五电容C5和第六电容C6，第一电容C1的一端接ADuM4160隔离器的1号端口，另一端接地；第三电容C3的一端接ADuM4160隔离器的16号端口，另一端接地；第五电容C5的一端接H0505s-1W隔离器的1号端口，另一端接地；第六电容C6的一端接H0505s-1W隔离器的4号端口，另一端接地。第一电容C1和第三电容C3均为0.1μF电容，第五电容C5和第六电容C6均为0.47μF电容。

具体的，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为24Ω电阻。

具体的，第二电容C2和第四电容C4均为0.1μF电容。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、信号隔离采用磁耦的ADuM4160隔离器，使USB设备隔离器的功耗仅为光耦隔离器的1/6-1/10，传输速率大大提高。

2、电源隔离采用H0505s-1W隔离器，可以高USB隔离设备的耐压能力。

3、集成化程度高，相对其他同类型产品成本更低、尺寸更小。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明USB设备隔离器的原理框图。

图2是ADuM4160隔离器的封装引脚图。

图3是本发明USB设备隔离器的电路原理图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。