电路类型:接口, 阻隔, 电源
优化方针:阻隔
运用:楼宇操控, 仪器仪表, 医疗保健, 电能计量, 运动操控, 进程操控, 安全与监控
电路功用与优势
通用串行总线(USB)正敏捷成为大部分PC外设的规范接口。因为它具有超卓的速度、灵活性，并且支撑设备热插拔，因而正在替代RS232和并行打印机端口。工业和医疗设备制造商也十分期望运用这种总线，但苦于没有很好的方法来为操控风险电压的机器衔接或许医疗运用中的低走漏防去颤衔接供给必要的阻隔，导致运用推行适当缓慢。
ADuM4160首要规划用作USB外设的阻隔元件。但在某些情况下，它也能够用于完成阻隔电缆功用。为此，有必要先处理几个问题。
ADuM4160上游和下流的缓冲器彻底相同，均能驱动USB电缆，但下流缓冲器还有必要能够依据与之相连的全速或低速外设调整速度。上游衔接有必要像外设相同作业，下流衔接有必要像主机相同作业。
在构建专用外设接口的运用中，速度是已知的并且不会改动，而主机运用则不同，有必要依据检测所衔接的是低速仍是全速设备而见机行事。ADuM4160经过引脚以硬连线方法确认单一速度；因而，当刺进下流侧的外设速度正确时，它正常作业；当所连外设的速度不正确时，它无法作业。处理这一问题的最佳方法是将ADuM4160与一个集线器操控器相结合。
能够将集线器操控器的上游侧看作是一个规范的固定速度外设端口，运用ADuM4160很简略对其进行阻隔，而下流端口则悉数由集线器操控器处理。但在许多情况下，尽管不能认定为彻底契合USB规范，但从有用视点看，单一速度电缆是能够承受的，特别是在运用定制衔接器的情况下，这样就不会与兼容器材相混杂。能够去除集线器芯片，这样规划将变得十分小且简略。
ADuM4160供给了一种经济简略的方法来完成工业和医疗外设的阻隔缓冲器。运用该器材的应战在于有必要将其与ADuM5000等小型阻隔DC-DC转换器配对，以运用此阻隔缓冲器构建总线供电的电缆阻隔器。与任何器材阻隔相同，ADuM4160供给如下功用特性：
- 在上游直接阻隔电缆的USB D+和D−线路。
- 针对不需要外部操控线路的操控数据流施行自动操控计划。
- 供给医用级阻隔。
- 支撑全速或低速信号速率。
- 支撑经过电缆供给阻隔电源。
图1所示运用电路的方针是阻隔一个现已完成USB接口的外设。因为没有功率为100%的电源转换器可用来跨过阻隔传输总线电压，因而无法取得一条彻底兼容的总线供电电缆。此外，转换器的静态电流不契合USB规范的待机电流要求，并且ADuM4160还有速度检测约束。能够完成的是固定速度或开关操控速度的电缆，它能够向下流外设供给适中的功率。不过，这是一种定制运用，不彻底契合USB规范。
通用串行总线(USB)电缆阻隔器电路 (CN0159)
图1. USB电缆阻隔器电路
电路描绘
上游USB衔接器所用的电源从USB电缆供给的5 V VBUS电压取得。总线电压还可驱动ADuM5000，用来发生VBUS2电压，供ADuM4160的下流侧运用，并为外设供给最高100 mA的电源。挑选ADuM5000的原因是它具有高阻隔电压和小尺度的特色。它能够为鼠标、键盘和记忆棒等小型总线供电设备供给满足的作业电源。因为该器材运用芯片级微变压器，内部开关频率十分高，因而规划时有必要在电缆上运用铁氧体磁珠，并遵从运用笔记AN-0971中提出的主张，使电磁辐射影响最小。为使体系经过EMI/RFI测验，有必要运用特别布局、去耦和接地技能。相关辅导信息请参阅教程MT-031和教程MT-101。欲了解ADuM4160 USB电缆阻隔板的完好布局和Gerber文件，请拜访：www.analog.com/CN0159_Board_Layout。
