USB隔离协议转换器芯片解密
芯片解密USB隔离协议转换器主要应用于严酷的工业场合现场调试测试,是现场工程师的调试神器;也可用于研发实验室,成为研发员的手中的必备法宝。
它可实现以下几个主要功能:
1. USB HUB功能:转换出3个USB2.0 Type-A接口,每通道1.5A限流,可带3个移动硬盘同时工作(需要外部电源)。
2. USB自供电不足报警:当红灯亮起时,说明USB自供电不足,电源管理处于限流工作状态,需要接入外部电源。
3. USB转RS485/232/TTL 隔离转换器,隔离电压1500VAC。
芯片解密在产品研发生产中,总会遇到笔记本USB口不够用,串口不稳定等情况,有时候还会出现笔记本重启后才能够将串口恢复正常,极大的影响研发生产的效率。在有些工业环境中,不带隔离的协议转换器经常会出现损坏、误码率高等情况,实际上在恶劣的工业环境中,浪涌无处不在,浪涌、谐波都是造成上面问题的罪魁祸首,在某宝上也有一些USB的协议转换器,但价格非常高。因此我感觉有要把这些问题整合起来,做一个让自己满意的转换器。
在研发产品时,工程师再也不必为485总线,232通讯找USB的转换器了,而且也不会占用USB口,因为它还可以放出3个电流比较大的USB口,足够用了,电流有保障,HUB才能表现的比较稳定。在现场维护产品时,一个USB隔离协议转换器就可以让工程师减少调试中信号不稳定的痛苦,稳定一直以来是工程师最基本的愿望,不然真的会产生很多负能量。
在USB HUB方面,以前用过一些可外接电源的,结果拆开里面一看,真的是电容能省则省,2个电源直接通过0欧姆电阻连一起,原来的丝印是二极管丝印,大概是节约成本,只要稍微懂点的人,就会感觉非常不好,如果外部电压高,电流都会倒灌到电脑主板里,坏了就麻烦了,而这个USB HUB用料绝对不含糊,本来限流打算用自恢复保险,但是它的速度相对还是比较慢,尤其是在寒冷的环境中可能会失效,所以还是采用芯片的电源管理,限流可通过一个电阻进行设定,在电源并联处放置了一个肖特基二极管,为了减少压降。在USB总线处增加了汽车级的TVS保护管,提升可靠性。
在USB转隔离485方面,特意增加了EMC保护电路,大大降低浪涌电流冲击模块,导致模块损坏的风险。
在各个隔离模块前都有一个电源开关点,一般调试只会用到一种协议,而3种协议同时隔离工作,在没有外部供电时,可能会增加笔记本USB供电压力,一般同时工作在200mA左右。
USB输入接口使用 USB Type B或 MiniUSB双输入模式,兼容更多的USB数据线。
外部电源输入模块采用MPS公司的MP1584芯片作为稳压电源方案;
USB输入模块采用德州仪器公司的TPS2553作为电源管理方案,使用SS14肖特基二极管将输入稳压电源串联起来,在使用外部电源时,USB输入电源将降少电流输出;
芯片解密USB主控采用台湾汤铭电子的FE1.1芯片作为USB HUB方案,USB信号线保护采用德州仪器公司的TPD4E001TVS阵列;
USB输出模块1/2/3使用1.5A自恢复保险丝作为电源限流方案;
USB转串口模块采用江苏沁恒股份有限公司的CH340B作为USB转串口方案;
TTL转隔离TTL采用德州仪器公司的ISO7321电容式隔离转换芯片;
TTL转隔离RS232采用金升阳公司的F505S-1WR2作为隔离电源方案,使用德州仪器公司的ISO7321电容式隔离转换芯片+MAX3232转换芯片作为隔离RS232设计方案;
TTL转隔离RS485采用金升阳公司的TD301D485H-A作为隔离RS485转换方案。