USB隔离转光纤电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种USB隔离转光纤电路，包括辅助供电电路、USB接口转换电路，还包括光耦隔离转光纤电路。辅助供电电路分别与USB接口转换电路、光耦隔离转光纤电路连接，USB接口转换电路与光耦隔离转光纤电路连接。有益效果是：完成了串口数据的双向隔离，隔离电压高，且不影响原通讯速率；确保了在高压静电等特殊条件下远程数据传输的准确性和可靠性；实现了USB数据与串口光纤数据的隔离转换，解决了由于静电放电造成的数据丢失问题，增强了其抗干扰能力。

USB isolated switched fiber optic circuit

The utility model relates to a USB isolated optical fiber conversion circuit, which comprises an auxiliary power supply circuit, a USB interface conversion circuit, and an optical fiber isolation and conversion optical fiber circuit. The auxiliary power supply circuit is respectively connected with the USB interface conversion circuit and the optocoupler isolated optical fiber circuit, and the USB interface conversion circuit is connected with the optocoupler isolated optical fiber circuit. The beneficial effect is: a complete bidirectional serial data isolation, high voltage isolation, and does not affect the original communication rate; to ensure the accuracy and reliability of remote data transmission under the special condition of high voltage electrostatic; to achieve the isolation of USB data and serial optical fiber data conversion, solves the data loss caused by electrostatic discharge problems, enhance its anti-interference ability.

【技术实现步骤摘要】
USB隔离转光纤电路
本技术涉及一种应用于工业、科研、军工等领域中远程通讯方面的USB隔离转光纤电路。
技术介绍
随着工业、军工科技的发展，高压电源及高隔离电源的应用越来越广泛，特别是它们远程控制方面，而其远程控制数据的可靠传输是关键问题。现有的应用中，仅仅使用光纤直接转换为终端接口，来实现远程数据传输。该方式在实际应用时，会出现偶发数据丢失现象，尤其是在高压环境应用中。在多次的实践中，发现光纤线会存有静电，当静电累积到一定电压后，就向连接的USB部分的电路放电，造成传输数据错乱而丢失数据。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的不足，本技术提供一种速度快、远程数据传输可靠性高的USB隔离转光纤电路，该电路解决了由于静电放电造成的数据丢失问题，增强了其抗干扰能力。本技术为实现上述目的，所采取的技术方案是，一种USB隔离转光纤电路，包括辅助供电电路、USB接口转换电路，其特征在于：还包括光耦隔离转光纤电路，所述辅助供电电路分别与USB接口转换电路、光耦隔离转光纤电路连接，所述USB接口转换电路与光耦隔离转光纤电路连接；具体电路连接为：所述光耦隔离转光纤电路中，光电耦合器U2输入发光二极管的阳极2脚接USB接口转换电路中电阻R12的一端，光电耦合器U2输入发光二极管的阴极3脚接USB接口转换电路中接口转换芯片U1的数据发送端1脚，光电耦合器U2的光电隔离供电端8脚分别接电阻R19和电容C11的一端、隔离辅助供电正端VG，电容C11的另一端接隔离地，光电耦合器U2的光电隔离输出端6脚分别接电阻R5和R6的一端、电阻R19的另一端，光电耦合器U2的光电隔离接地端5脚接隔离地，电阻R6的另一端分别接电阻R7的一端、三极管T1的基极，三极管T1的发射极与电阻R7的另一端相连后接隔离地，隔离辅助供电正端VG通过电阻R4分别接电阻R5的另一端、三极管T1的集电极、光电收发一体模块M2的发送输入端8脚，电感L1和L2的一端相连后接辅助供电电路中电容C6的正极，即隔离辅助供电正端VG，电感L1的另一端分别接电容C7的一端、光电收发一体模块M2的发送供电端6脚，电感L2的另一端分别接电容C8的一端、光电收发一体模块M2的接收供电端5脚，光电收发一体模块M2的发送接地端9脚与接收接地端1脚相连后接隔离地，电容C7和C8的另一端相连后接隔离地，电阻R9和R10的一端相连后接光电收发一体模块M2的接收输出端2脚，电阻R10的另一端分别接电阻R11的一端、三极管T2的基极，三极管T2的发射极与电阻R11的另一端相连后接隔离地，隔离辅助供电正端VG通过电阻R8分别接三极管T2的集电极、电阻R9的另一端、光电耦合器U3输入发光二极管的阴极3脚，光电耦合器U3输入发光二极管的阳极2脚通过电阻R20接隔离辅助供电正端VG，光电耦合器U3的光电隔离输出端6脚接USB接口转换电路中接口转换芯片U1的数据接收端5脚，光电耦合器U3的光电隔离供电端8脚接辅助供电电路中电容C1的正极VDD端，光电耦合器U3的光电隔离接地端5脚接输入地GND。本技术的有益效果是：完成了串口数据的双向隔离，隔离电压高，且不影响原通讯速率。确保了在高压静电等特殊条件下远程数据传输的准确性和可靠性。实现了USB数据与串口光纤数据的隔离转换，解决了由于静电放电造成的数据丢失问题，增强了其抗干扰能力。附图说明图1为本技术电源电路的连接框图；图2为本技术电源电路的原理图。具体实施方式如图1、2所示，USB隔离转光纤电路，包括辅助供电电路、USB接口转换电路，还包括光耦隔离转光纤电路。辅助供电电路分别与USB接口转换电路、光耦隔离转光纤电路连接，USB接口转换电路与光耦隔离转光纤电路连接。上述光耦隔离转光纤电路中，光电耦合器U2输入发光二极管的阳极2脚接USB接口转换电路中电阻R12的一端，光电耦合器U2输入发光二极管的阴极3脚接USB接口转换电路中接口转换芯片U1的数据发送端1脚，光电耦合器U2的光电隔离供电端8脚分别接电阻R19和电容C11的一端、隔离辅助供电正端VG，电容C11的另一端接隔离地，光电耦合器U2的光电隔离输出端6脚分别接电阻R5和R6的一端、电阻R19的另一端，光电耦合器U2的光电隔离接地端5脚接隔离地，电阻R6的另一端分别接电阻R7的一端、三极管T1的基极，三极管T1的发射极与电阻R7的另一端相连后接隔离地，隔离辅助供电正端VG通过电阻R4分别接电阻R5的另一端、三极管T1的集电极、光电收发一体模块M2的发送输入端8脚，电感L1和L2的一端相连后接辅助供电电路中电容C6的正极，即隔离辅助供电正端VG，电感L1的另一端分别接电容C7的一端、光电收发一体模块M2的发送供电端6脚，电感L2的另一端分别接电容C8的一端、光电收发一体模块M2的接收供电端5脚，光电收发一体模块M2的发送接地端9脚与接收接地端1脚相连后接隔离地，电容C7和C8的另一端相连后接隔离地，电阻R9和R10的一端相连后接光电收发一体模块M2的接收输出端2脚，电阻R10的另一端分别接电阻R11的一端、三极管T2的基极，三极管T2的发射极与电阻R11的另一端相连后接隔离地，隔离辅助供电正端VG通过电阻R8分别接三极管T2的集电极、电阻R9的另一端、光电耦合器U3输入发光二极管的阴极3脚，光电耦合器U3输入发光二极管的阳极2脚通过电阻R20接隔离辅助供电正端VG，光电耦合器U3的光电隔离输出端6脚接USB接口转换电路中接口转换芯片U1的数据接收端5脚，光电耦合器U3的光电隔离供电端8脚接辅助供电电路中电容C1的正极VDD端，光电耦合器U3的光电隔离接地端5脚接输入地GND。接口转换芯片U1的型号为：FT232RL。光电耦合器U2的型号为：6N137。DC/DC电源模块M1的型号为：IB0505LS-1W。光电收发一体模块M2的型号为：NU211132。选择高精度、低温度漂移的元器件，光电耦合器U2的选择要兼顾隔离耐压和传输速率，DC/DC转换电源模块M1选择要求是：转换效率高、体积小、稳压性能好。工作原理在辅助供电电路中，供电直接从USB接口J1的1脚获得，经热敏电阻R1保护限流，电容C1~C3的输入滤波后，得到5V左右的直流电压。它一方面为USB接口转换电路供电，另一方面为隔离DC/DC电源模块M1提供输入电压VDD，并通过该电源转换模块，经电容C6滤波，又得到高耐压的隔离直流电压输出VG，作为光隔离转光纤电路的供电电压。在USB接口转换电路中，接口转换芯片U1的型号为FT232RL，其具有宽温、高速、稳定传输等特点。它开始工作时，与计算机端完成USB口对接，且等待数据的传输。当有数据从计算机端发送出，接口转换芯片U1将其转换为串口格式数据，以适应串口通讯；当有数据从隔离光纤端发出时，经光耦隔离电路后，接口转换芯片U1将其转换为USB格式数据，以适应USB通讯。在光耦隔离转光纤电路中，一方面从光电耦合器U2输入端接收USB接口转换电路发出的数据，通过光隔离，传输到U2的输出侧，经由三极管T1等组成的电平转换电路后，送到光电收发一体模块M2的发送输入端8脚，再经光纤将数据发送出去；另一方面，接收到来自光纤的数据信息，从光电收发一体模块M2的接收输出端2脚输出，经由三极管T2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种USB隔离转光纤电路，包括辅助供电电路、USB接口转换电路，其特征在于：还包括光耦隔离转光纤电路，所述辅助供电电路分别与USB接口转换电路、光耦隔离转光纤电路连接，所述USB接口转换电路与光耦隔离转光纤电路连接；具体电路连接为：所述光耦隔离转光纤电路中，光电耦合器U2输入发光二极管的阳极2脚接USB接口转换电路中电阻R12的一端，光电耦合器U2输入发光二极管的阴极3脚接USB接口转换电路中接口转换芯片U1的数据发送端1脚，光电耦合器U2的光电隔离供电端8脚分别接电阻R19和电容C11的一端、隔离辅助供电正端VG，电容C11的另一端接隔离地，光电耦合器U2的光电隔离输出端6脚分别接电阻R5和R6的一端、电阻R19的另一端，光电耦合器U2的光电隔离接地端5脚接隔离地，电阻R6的另一端分别接电阻R7的一端、三极管T1的基极，三极管T1的发射极与电阻R7的另一端相连后接隔离地，隔离辅助供电正端VG通过电阻R4分别接电阻R5的另一端、三极管T1的集电极、光电收发一体模块M2的发送输入端8脚，电感L1和L2的一端相连后接辅助供电电路中电容C6的正极，即隔离辅助供电正端VG，电感L1的另一端分别接电容C7的一端、光电收发一体模块M2的发送供电端6脚，电感L2的另一端分别接电容C8的一端、光电收发一体模块M2的接收供电端5脚，光电收发一体模块M2的发送接地端9脚与接收接地端1脚相连后接隔离地，电容C7和C8的另一端相连后接隔离地，电阻R9和R10的一端相连后接光电收发一体模块M2的接收输出端2脚，电阻R10的另一端分别接电阻R11的一端、三极管T2的基极，三极管T2的发射极与电阻R11的另一端相连后接隔离地，隔离辅助供电正端VG通过电阻R8分别接三极管T2的集电极、电阻R9的另一端、光电耦合器U3输入发光二极管的阴极3脚，光电耦合器U3输入发光二极管的阳极2脚通过电阻R20接隔离辅助供电正端VG，光电耦合器U3的光电隔离输出端6脚接USB接口转换电路中接口转换芯片U1的数据接收端5脚，光电耦合器U3的光电隔离供电端8脚接辅助供电电路中电容C1的正极VDD端，光电耦合器U3的光电隔离接地端5脚接输入地GND。...

【技术特征摘要】
1.一种USB隔离转光纤电路，包括辅助供电电路、USB接口转换电路，其特征在于：还包括光耦隔离转光纤电路，所述辅助供电电路分别与USB接口转换电路、光耦隔离转光纤电路连接，所述USB接口转换电路与光耦隔离转光纤电路连接；具体电路连接为：所述光耦隔离转光纤电路中，光电耦合器U2输入发光二极管的阳极2脚接USB接口转换电路中电阻R12的一端，光电耦合器U2输入发光二极管的阴极3脚接USB接口转换电路中接口转换芯片U1的数据发送端1脚，光电耦合器U2的光电隔离供电端8脚分别接电阻R19和电容C11的一端、隔离辅助供电正端VG，电容C11的另一端接隔离地，光电耦合器U2的光电隔离输出端6脚分别接电阻R5和R6的一端、电阻R19的另一端，光电耦合器U2的光电隔离接地端5脚接隔离地，电阻R6的另一端分别接电阻R7的一端、三极管T1的基极，三极管T1的发射极与电阻R7的另一端相连后接隔离地，隔离辅助供电正端VG通过电阻R4分别接电阻R5的另一端、三极管T1的集电极、光电收发一体模块M2的发送输入端8脚，电感L1和L...

【专利技术属性】
技术研发人员：周瑞彬，殷生鸣，
申请(专利权)人：东文高压电源天津股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12