專利名稱：一種usb轉(zhuǎn)rs422轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種USB轉(zhuǎn)RS422轉(zhuǎn)換器，用于風能變流器和PC機之間的USB電 平和RS422差分電平的轉(zhuǎn)換。
背景技術(shù)：
近幾年隨著風能發(fā)電技術(shù)的進一步發(fā)展，后臺PC機與風能變流器之間需要交換 的數(shù)據(jù)量也急劇增加，導致PC機與風能變流器間的數(shù)據(jù)交換速率也需要得到進一步的提 升。而目前后臺PC機與風能變流器之間的數(shù)據(jù)交換速率并不能滿足工業(yè)應(yīng)用的需要。由 于風能變流器工作環(huán)境比較惡劣，高速數(shù)據(jù)交換的可靠性得到降低。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題就是克服現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中存在的上述不足，而提供一種 結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、高速率、高可靠性和便捷的USB轉(zhuǎn)RS422轉(zhuǎn)換器。本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是一種USB轉(zhuǎn)RS422轉(zhuǎn)換器，其特征 在于包括USB接口、轉(zhuǎn)換電路和RS422通信接口 ；所述的USB接口、轉(zhuǎn)換電路和RS422通信 接口依次電連接。本實用新型所述的轉(zhuǎn)換電路包括USB-UART轉(zhuǎn)換電路、光耦隔離電路和RS422收發(fā) 器；USB接口、USB-UART轉(zhuǎn)換電路、光耦隔離電路、RS422收發(fā)器、RS422通信接口依次電連接。本實用新型所述的RS422收發(fā)器包括RS422發(fā)送器和RS422接收器，RS422發(fā)送器 分別與光耦隔離電路和RS422通信接口電連接，RS422接收器分別與光耦隔離電路和RS422 通信接口電連接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和效果1、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理；2、風能變 流器大多使用RS422接口，本實用新型可以實現(xiàn)后臺PC機與風能變流器進行有效的數(shù)據(jù)交 換，其數(shù)據(jù)交換速率可達921. 6kbps ；USB接口已經(jīng)成為PC機上的主流接口，本實用新型能 夠很好地滿足市場的需要。3、RS422差分信號與USB信號的光耦隔離以及電源間的獨立， 能夠更好地消除信號間的串擾帶來的不可靠因素。

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型實施例的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步說明。實施例參見圖1和圖2，本實用新型實施例包括USB接口 1、轉(zhuǎn)換電路和RS422通信接口5。轉(zhuǎn)換電路包括USB-UART轉(zhuǎn)換電路2、光耦隔離電路3和RS422收發(fā)器4。USB接口 1、 USB-UART轉(zhuǎn)換電路2、光耦隔離電路3、RS422收發(fā)器4、RS422通信接口 5依次電連接。RS422 收發(fā)器4包括RS422發(fā)送器41和RS422接收器42。USB接口 1連接至外部PC機，USB接口 1從PC機竊電給USB-UART轉(zhuǎn)換電路2以 及部分光耦隔離電路3所用。USB-UART轉(zhuǎn)換電路2通過USB接口 1接收到從PC機傳遞過 來的差分信號并將其轉(zhuǎn)換成3. 3V的TTL電平送至光耦隔離電路3。TTL電平經(jīng)過光耦隔離 電路3隔離后送至RS422收發(fā)器4中，然后電平轉(zhuǎn)換成差分信號通過RS422通信接口 5輸 出至風能變流器。在實際電路設(shè)計方面，USB接口 1主要提供電源線、正差分信號USBD+線、負差分 信號USBD-線和地線，其通過電源線從PC機中竊電至USB-UART轉(zhuǎn)換電路2。USB-UART轉(zhuǎn)換電路2主體為一片高度集成的USB-UART轉(zhuǎn)換芯片CP2102。該芯片 內(nèi)部自帶集成USB收發(fā)器和內(nèi)部時鐘振蕩器，無需外部時鐘和振蕩器。同時，CP2102集成 了大小容量為1024-Byte的EEPR0M，其上存有供應(yīng)商ID、產(chǎn)品ID、產(chǎn)品序列號、功耗銘牌和 產(chǎn)品描述語句等數(shù)據(jù)信息。USB-UART轉(zhuǎn)換電路2除了主體芯片外，還包含了針對USB-UART 芯片引腳的端口保護電路。光耦隔離電路3主要由兩片光耦隔離芯片組成，分別對發(fā)送電平和接收電平進行 光耦隔離。光耦隔離電路3的主要功能是對從風能變流器系統(tǒng)進入USB-UART轉(zhuǎn)換電路2的 信號進行光耦隔離，從而避免數(shù)據(jù)傳輸過程中從風能變流器系統(tǒng)引入信號干擾至USB-UART 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，造成數(shù)據(jù)交換失敗的情況出現(xiàn)。由于USB的最高通信速率可達921. 6kbps，所 以本實用新型中的光耦隔離器采用的是高速光耦隔離芯片HCPL-0710。RS422收發(fā)器4的主要功能是將送入到收發(fā)器的TTL電平轉(zhuǎn)換成差分電平信號，然 后通過RS422通信接口 5將其送入風能變流器系統(tǒng)中。收發(fā)器分別獨立使用了兩片RS422 轉(zhuǎn)換芯片，使得該接口實現(xiàn)全雙工通信。RS422接收器42的AB間添加了匹配電阻，主要是 為了避免信號在高速傳輸過程中產(chǎn)生振鈴效率，從而影響傳輸效果。USB接口 1用于與外部PC機進行連接RS422通信接口 5則與風能變流器進行連 接。RS422發(fā)送器41的供電是通過RS422通信接口 5從變流器取得，而且此電源與USB輸 出的電源是完全隔離的，這樣可以大大減小轉(zhuǎn)接板通過USB向PC機取電的功耗，也可以提 高USB通信的可靠性。USB接口 1與PC機相連接后，作為PC機的一個通用串口，其通信的 串口波特率可在300bps 921. 6kbps中選擇，最大可達921. 6kbps。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名 稱等可以不同。凡依本實用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化， 均包括于本實用新型專利的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種USB轉(zhuǎn)RS422轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括USB接口、轉(zhuǎn)換電路和RS422通信接口；所述的USB接口、轉(zhuǎn)換電路和RS422通信接口依次電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB轉(zhuǎn)RS422轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)換電路包括 USB-UART轉(zhuǎn)換電路、光耦隔離電路和RS422收發(fā)器；USB接口、USB-UART轉(zhuǎn)換電路、光耦隔 離電路、RS422收發(fā)器、RS422通信接口依次電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的USB轉(zhuǎn)RS422轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的RS422收發(fā)器包 括RS422發(fā)送器和RS422接收器，RS422發(fā)送器分別與光耦隔離電路和RS422通信接口電 連接，RS422接收器分別與光耦隔離電路和RS422通信接口電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種USB轉(zhuǎn)RS422轉(zhuǎn)換器，用于風能變流器和PC機之間的USB電平和RS422差分電平的轉(zhuǎn)換。本實用新型包括USB接口、轉(zhuǎn)換電路和RS422通信接口；所述的USB接口、轉(zhuǎn)換電路和RS422通信接口依次電連接。本實用新型可以實現(xiàn)后臺PC機與風能變流器進行有效的數(shù)據(jù)交換，同時對轉(zhuǎn)換器中TTL電平信號進行光耦隔離處理，減少信號間的串擾，提高數(shù)據(jù)高速交換的可靠性，能夠很好地滿足市場的需要。
文檔編號H01R31/06GK201663309SQ20102012080
公開日2010年12月1日 申請日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者劉福 申請人:浙江海得新能源有限公司;上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司