[发明专利]一种带隔离的USB采集器

说明书

技术领域

本发明公开了一种带隔离的USB采集器。

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接口直接相连，而没有进行信号隔离，当采集的信号通过USB接口向设备传送时，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，通过设置的USB接口与信号采集设备连接，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。

现有的USB采集器，一般采用光耦隔离器和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、耐高压的一种带隔离的USB采集器。

本发明采用的技术方案是这样的：一种带隔离的USB采集器，包括A型USB接口、H0505芯片、ADuM4160芯片、HT82K96E芯片和接口。

其中A型USB接口的1号端口接地，2号端口和3号端口分别通过24Ω的电阻与ADuM4160芯片的7号端口和6号端口电联接，4号端口接+5V电源。

H0505芯片的1号端口通过第一电感接+5V电源的同时通过4.7μF的第一电容的电容接地，2号端口接地，3号端口接地，4号端口通过第二电感接电源Vcc。

ADuM4160芯片的1号端口接+5V电源，3号、4号和5号端口并联口通过串联的两个0.1μF的第三电容和第四电容接+5V电源，2号端口在接地的同时与第三电容和第四电容的共同端电联接，8号端口接地，9号端口接地，10号端口通过22Ω的第七电阻与HT82K96E芯片的22号端口电联接，11号端口通过22Ω的第八电阻与HT82K96E芯片的21号端口电联接，12号、13号和14号端口并联后通过0.1μF的第五电容接地。

HT82K96E芯片的31号端口与HT82K96E芯片的震荡电路电联接的同时通过第三电感接地，32号端口通过100kΩ的第九电阻和第四电感串联接电源Vcc的同时通过100kΩ的第九电阻和1.5kΩ的第六电阻串联接ADuM4160芯片的11号端口，19号端口通过10μF的第九电容接地，23号端口通过0.1μF的第二十电容接地的同时通过第八电感与接口的2号端口电联接，5号端口接地。

接口的1号端口与75kΩ的第十三电阻的一端连接，第十三电阻的另一端通过10μF的第十八电容接地的同时通过第七电感与第五电感和第十七电容的共同端电联接。

具体的，还包括第一LED和第二LED，所述第一LED的负极接地，正极通过330Ω的第十五电阻与第七电感和第十三电阻的共同端电联接；所述第二LED的负极与HT82K96E芯片的6号端口电联接，正极通过330Ω的第十四电阻与第七电感和第十三电阻的共同端电联接。

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、HT82K96E芯片可实现8位的数据采集，提高数据的采集能力。

4、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是本发明带隔离的USB采集器的原理图。

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。

如图1所示，1、一种带隔离的USB采集器，其特征在于，包括A型USB接口(J1)、H0505芯片(U1)、ADuM4160芯片(U2)、HT82K96E芯片(IC1)和接口(J2)；