通用串行总线—平衡电压数字接口转换器制造技术

本发明专利技术提供了一种通用串行总线—平衡电压数字接口转换器，包括USB接口单元、USB-串行信号转换单元、RS-422信号处理单元以及RS-422接口，还包括信号隔离单元，所述信号隔离单元置于所述USB-串行信号转换单元与所述RS-422信号处理单元之间，用于电气隔离所述USB-串行信号转换单元与所述RS-422信号处理单元之间的信号。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明专利技术采用隔离方案，在保证正常通信功能与信号传输质量的前提下，切断了信号传输线路上电脑与PLC的电气连接，从而杜绝了因漏电而造成通讯芯片烧毁的故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号隔离领域，更具体的说是涉及一种通用串行总线一平衡电压数字接口转换器。
技术介绍
PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种广泛使用的工业自动化控制设备。它可以处理输入PLC的信号，根据储存在其中的程序发出相应的输出信号来控制设备的运行。由于其程序可以完全由用户编制，所以PLC具有极强的灵活性，因而无论是在单机自动化，还是整条生产线的自动化，乃至整个工厂的生产自动化，PLC都承担着重要的作用，并被大量实际运用。PLC最重要的特性是可以由用户编制程序，现今的PLC产品，都是使用个人电脑 (PC)上面专门的软件来编制程序，然后通过一个接口将个人电脑与PLC建立连接，并通过上述接口进行个人电脑与PLC之间的通信，即传送程序和数据，以及监控PLC的状态。PLC端用来完成这一任务的接口通常是平衡电压数字接口(Balanced Voltage DigitalInterface)，由于其符合ANSI/TIA/EIA_422_B标准，亦称为RS-422。由于普通的个人电脑上都没有配备这个接口，因此通常需要配备一个USB (Universal Serial Bus，通用串行总线)与RS-422的转换器来连接个人电脑和PLC。目前市场上有许多普通的USBRS-422转换器，采用一颗芯片(例如PL2303, CP2102, FT232等)作为通讯格式的转换，辅以少量的外围器件，实现最基本的通信功能。现有的普通USBRS-422转换器中，USB端(USB接口单元)与RS-422端(RS-422接口单元)之间通过USB-串行信号转换单元和RS-422信号处理单元连接，具体的，通过一颗USB转串口芯片和一颗RS-422收发芯片直接相连，由于USB转串口芯片和RS-422收发芯片直接相连，电气上会有通路存在，所以当USB或者RS-422 —端中因为静电放电、短路或其它原因出现漏电、电压异常等情况时，半导体电子零件就会被击穿导通，两端之间形成电流通路，这样就会在极短时间内烧毁通路上的电子元件，这其中尤以PLC中的通讯芯片最为脆弱，最容易被损坏，一旦PLC损坏，将会导致PLC无法与个人电脑通信。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种通用串行总线一平衡电压数字接口转换器，用以解决现有技术中PLC中的通讯芯片易被击穿的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种通用串行总线一平衡电压数字接口转换器，包括USB接口单元、USB-串行信号转换单元、RS-422信号处理单元以及RS-422接口，还包括信号隔离单元，所述信号隔离单元置于所述USB-串行信号转换单元与所述RS-422信号处理单元之间，用于电气隔离所述USB-串行信号转换单元与所述RS-422信号处理单元之间的信号。优选的，在上述的通用串行总线一平衡电压数字接口转换器中，所述信号隔离单元包括第一信号隔离单元和第二信号隔离单元；所述第一信号隔离单元的输入端与所述USB-串行信号转换单元连接，所述第一信号隔离单元的输出端与所述RS-422信号处理单元连接，所述第一信号隔离单元用于电气隔离从所述USB-串行信号转换单元向所述RS-422信号处理单元方向传输的信号；所述第二信号隔离单元的输入端与所述RS-422信号处理单元连接，所述第二信号隔离单元的输出端与所述USB-串行信号转换单元连接，所述第二信号隔离单元用于电气隔离从所述RS-422信号处理单元向所述USB-串行信号转换单元方向传输的信号。优选的，在上述的通用串行总线一平衡电压数字接口转换器中，所述第一信号隔离单元包括第一驱动器、第一光耦合器、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第一电容 以及第二电容；所述第一驱动器的输入端与所述USB-串行信号转换单元连接，所述第一驱动器的输出端通过所述第一电阻器连接所述第一光耦合器的发光二级管的阴极；所述第一光耦合器的发光二级管的阳极与所述第一驱动器的电源管脚均与电源连接；所述第一光耦合器的三极管的集电极与所述第二电阻器的第一端连接，所述第二电阻器的第二端作为所述第一信号隔离单元的输出端向所述RS-422信号处理单元输出信号;所述第三电阻器与所述第一电容并联，所述第三电阻器的一端与所述第一光耦合器的三极管的基极连接，另一端与所述第二电阻器的第二端连接，所述第一光耦合器的三极管的基极与电源连接；所述第一光耦合器的发射极与接地端连接；所述第二电容的一端与所述第二电阻器的第二端连接，另一端与接地端连接。优选的，在上述的通用串行总线一平衡电压数字接口转换器中，所述第二信号隔离单元包括第二光耦合器、第四电阻器、第五电阻器、第六电阻器、第三电容；所述第二光耦合器中的发光二极管的阴极与所述第四电阻器的第一端连接，所述第四电阻器的第二端作为所述第二信号隔离单元的输入端，接收来自所述RS-422信号处理单元的信号；所述第二光耦合器中的发光二极管的阳极接电源；所述第二光耦合器中的三极管的集电极与所述第五电阻器的第一端连接，所述第五电阻器的第二端作为所述第二信号隔离单元的输出端向所述USB-串行信号转换单元输出信号；所述第六电阻器的第一端与所述第二光耦合器中的三极管的集电极连接，第二端接电源；所述第二光耦合器中的三极管的基极接电源；所述第二光耦合器中的三极管的发射极接接地端；所述第三电容的第一端与所述第五电阻器的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第六电阻器的第二端连接。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术采用隔离方案，在保证正常通信功能与信号传输质量的前提下，切断了信号传输线路上电脑与PLC的电气连接，从而杜绝了因漏电而造成通讯芯片烧毁的故障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例提供的通用串行总线一平衡电压数字接口转换器的结构框图；图2为本专利技术实施例提供的通用串行总线一平衡电压数字接口转换器的另一结构框图；图3为本专利技术实施例提供的信号隔离单元的结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参考图1，图I示出了通用串行总线一平衡电压数字接口转换器的一种结构示意图。通用串行总线一平衡电压数字接口转换器包括USB接口单元、USB-串行信号转换单元、RS-422信号处理单元以及RS-422接口，上述转换器还包括信号隔离单元，信号隔离单元置于USB-串行信号转换单元与RS-422信号处理单元之间，用于电气隔离USB-串行信号转换单元与RS-422信号处理单元之间的信号。现有技术中，USB转串口芯片和RS-422收发芯片直接相连，由于USB转串口芯片和RS-422收发芯片直接相连，电气上会有通路存在，而本专利技术在设计上使用了信号隔离单元，信号隔离单元在转换器两端之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用串行总线—平衡电压数字接口转换器，包括USB接口单元、USB？串行信号转换单元、RS？422信号处理单元以及RS？422接口，其特征在于，还包括信号隔离单元，所述信号隔离单元置于所述USB？串行信号转换单元与所述RS？422信号处理单元之间，用于电气隔离所述USB？串行信号转换单元与所述RS？422信号处理单元之间的信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢鹏飞，
申请(专利权)人：浙江禾川科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：