一種基于微型變壓器的rs-232收發(fā)器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種串口通訊設備，具體涉及一種基于微型變壓器的RS-232收發(fā)器。
【背景技術】
[0002]隨著自動化技術的發(fā)展，越來越多的生產(chǎn)設備配備需要通過計算機進行數(shù)據(jù)處理，尤其在工業(yè)自動化領域，大量的設備采用串行通信方式進行連接。RS-232總線標準是較早獲得廣泛應用的物理層總線設計標準之一。一直以來，RS-232技術隨著應用需求的變化而穩(wěn)步發(fā)展，RS-232收發(fā)器的功能也不斷完善。典型的RS-232信號在正負電平之間擺動，因此需要采用雙電源供電，而大多數(shù)系統(tǒng)只提供一個電源，這就需要外部電荷栗對單電源進行倍壓。目前，市面上大多數(shù)RS-232收發(fā)器芯片都采用的是外置電荷栗的單電源供電方案，無法實現(xiàn)電荷栗與RS-232收發(fā)器的單片集成，導致RS-232收發(fā)器芯片體積較大。此夕卜，由于電荷栗沒有穩(wěn)壓結構，導致正負倍壓有波動，影響電路可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有RS-232收發(fā)器存在的上述技術問題，提出了一種基于微型變壓器的RS-232收發(fā)器，通過將外置電荷栗改為芯片級變壓器，與標準RS-232接口收發(fā)器相集成，實現(xiàn)RS-232收發(fā)器的更小集成，滿足工業(yè)自動化領域中RS-232接口鏈路尺寸小、性能可靠、成本低的性能需求。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于微型變壓器的RS-232收發(fā)器，其包括:
[0005]具有微型變壓器的隔離電源模塊、RS-232通信模塊和外部接口 ；隔離電源模塊為雙電壓輸出；隔離電源模塊和RS-232通信模塊采用芯片集成化設計。
[0006]所述隔離電源模塊與RS-232通信模塊連接，包括微型變壓器、初級驅動電路和次級接收電路；所述微型變壓器包括初級金屬線圈、次級金屬線圈和位于初、次級金屬線圈之間的隔離層；所述初級驅動電路為輸入信號產(chǎn)生及轉換電路；所述次級接收電路包括整流濾波電路、反饋控制電路。
[0007]所述RS-232通信模塊包括RS-232接收器和RS-232發(fā)射器；所述RS-232接收器由接收電路組成，主要完成RS-232電平到TTL/CM0S電平的轉換功能；所述RS-232發(fā)射器由發(fā)送電路組成，完成TTL/CM0S電平到RS-232電平的轉換功能。
[0008]本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述微型變壓器的初、次級金屬線圈采用層疊式的空芯結構；初、次級金屬線圈的變壓比為1: N(N多4);所述次級金屬線圈采用中間抽頭式設計，構成兩路電壓輸出。
[0009]本發(fā)明所具有的優(yōu)點:
[0010]芯片面積小。目前市場上通用的RS-232收發(fā)器通常是利用外部電荷栗對單電源進行倍壓，然后再進行反相，不僅加大了電路復雜程度，而且電荷栗也占據(jù)了較大的芯片面積。本發(fā)明采用芯片級微型變壓器替代了現(xiàn)有的電荷栗，從而大大減小芯片面積。
[0011 ] 降低了成本。本發(fā)明采用隔離電源模塊和RS-232通信模塊混合集成方案，去掉了RS-232收發(fā)器中電荷栗，最大限度的減小了系統(tǒng)的體積、元器件數(shù)量，簡化了電路設計，降低了成本。
[0012]性能提升。電荷栗由于沒有穩(wěn)壓結構，MOS開關管上的電壓損耗會導致正負倍壓會有波動，直接影響電路穩(wěn)定性，受工藝的限制，在確?？煽啃缘那疤嵯潞茈y通過提高MOS開關管的性能來解決。本發(fā)明通過微型變壓器構成的隔離電源模塊雙路穩(wěn)定輸出，電路可靠性大幅提升。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明基于微型變壓器的RS-232收發(fā)器的原理示意圖；
[0014]圖2a為本發(fā)明一實施例的微型變壓器的分解結構俯視圖；
[0015]圖2b為發(fā)明一實施例的微型變壓器剖面圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面參照附圖結合實例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0017]本發(fā)明公開了一種基于微型變壓器的RS-232收發(fā)器，包括具有微型變壓器的隔離電源模塊、RS-232通信模塊和外部接口 ；隔離電源模塊為雙電壓輸出，以支持RS-232通信模塊的正負輸出擺幅；隔離電源模塊和RS-232通信模塊采用芯片集成化設計。
[0018]上述方案中，隔離電源模塊中微型變壓器包括:初級金屬線圈、次級金屬線圈和位于初、次級金屬線圈之間的隔離層；所述初級金屬線圈和次級金屬線圈為中空結構、采用共軸層疊式設計，其目的是避免磁芯損耗，實現(xiàn)更好的工作頻率和耦合效率需求；所述初級金屬線圈和次級金屬線圈用于對輸入電壓信號進行倍壓，其變壓比為1: N(N多4)，其目的是實現(xiàn)次級金屬線圈的倍壓輸出；所述次級金屬線圈采用中間抽頭式設計，構成兩路電壓輸出；所述次級金屬線圈中間抽頭接地；所述次級金屬線圈兩路輸出電壓分別為所述初級金屬線圈輸入電壓的正負倍壓。
[0019]上述方案中，隔離電源模塊還包括初級驅動電路和次級接收電路；所述初級驅動電路與微型變壓器的初級金屬線圈相連，用于輸入電壓信號的產(chǎn)生及轉換；所述次級接收電路與微型變壓器的次級金屬線圈相連，包括整流濾波電路和反饋控制電路，用于對次級金屬線圈的兩路輸出信號進行整流濾波和反饋控制處理。
[0020]上述方案中，RS-232通信模塊包括RS-232接收器和RS-232發(fā)射器；所述RS-232接收器由接收電路組成，主要完成RS-232電平到TTL/CM0S電平的轉換功能；所述RS-232發(fā)射器由發(fā)送電路組成，完成TTL/CM0S電平到RS-232電平的轉換功能。
[0021]下面參照附圖結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，因此所舉實例不作為對本發(fā)明的限定。
[0022]請參閱圖1，本發(fā)明基于微型變壓器的RS-232收發(fā)器主要由隔離電源模塊