專(zhuān)利名稱(chēng)：一種串行通信接口光電隔離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光電隔離器，特別涉及一種串行通信接口光電隔離器。
背景技術(shù)：
在鐵路、地鐵信號(hào)系統(tǒng)中，往往會(huì)遇到多個(gè)設(shè)備之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的情況，
目前比較多見(jiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式有RS232、 RS422、 RS485和HDLC等一些串 行通信接口。由于不同電壓差的兩個(gè)設(shè)備連接在一起時(shí)，不穩(wěn)定的電壓會(huì)形成 "地環(huán)流"，并在多串口設(shè)備間引起巨大的電流，造成設(shè)備損毀。例如，早先 在鐵路信號(hào)機(jī)械室里，設(shè)備之間(如兩臺(tái)工控機(jī)之間)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互聯(lián)，有時(shí)采 用RS232串行接口，時(shí)常發(fā)生RS232接口燒壞的情況，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致機(jī)器內(nèi)部 電路板的損毀。
另外，在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中，干擾信號(hào)會(huì)通過(guò)電線(xiàn)電纜在兩個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連 接的設(shè)備之間進(jìn)行傳導(dǎo)，引發(fā)設(shè)備之間的串?dāng)_現(xiàn)象。 一個(gè)典型的例子是在鐵路 TDCS (列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng))系統(tǒng)中，車(chē)站分機(jī)與無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)設(shè)備采用RS422 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)設(shè)備則利用外接天線(xiàn)接收從火車(chē)機(jī)車(chē)發(fā)送過(guò)來(lái)的無(wú)線(xiàn) 信號(hào)。當(dāng)出現(xiàn)雷擊天氣時(shí)，很容易出現(xiàn)雷電干擾通過(guò)天線(xiàn)傳入無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)設(shè)備， 然后再通過(guò)RS422連接線(xiàn)傳導(dǎo)到車(chē)站分機(jī)的情況，導(dǎo)致車(chē)站分機(jī)的電路板損壞。 由于開(kāi)始時(shí)對(duì)這種雷電危害缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，車(chē)站分機(jī)損壞情況比較嚴(yán)重。 RS422串行通信接口光電隔離器就是接在車(chē)站分機(jī)和無(wú)線(xiàn)車(chē)次號(hào)設(shè)備的中間， 對(duì)外界雷擊等電磁干擾起到一個(gè)隔離的作用，保護(hù)車(chē)站分機(jī)免受損壞。
光電隔離器的工作原理就是在隔離器內(nèi)部通過(guò)光電隔離芯片將電信號(hào)和 光信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，完全隔離兩端的地電位和雷電等電磁干擾，這樣的結(jié)果 使得光電隔離器兩端的設(shè)備在電氣上得到了隔離，防止"地環(huán)流"的產(chǎn)生和電 磁干擾的互相傳導(dǎo)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種電 氣隔離效果好的串行通信接口光電隔離器。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 一種串行通信接口光電 隔離器，該光電隔離器包括外殼、電路板、接線(xiàn)柱，其特征在于，還包括光電 隔離電路、DC/DC電源隔離電路、接口保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、LED指示燈， 所述的光電隔離電路、DC/DC電源隔離電路、接口保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、 LED指示燈、接線(xiàn)柱固定在電路板上，該電路板固定在外殼內(nèi)。
所述的LED指示燈包括3個(gè)，分別為POWER, TX， RX指示燈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型特別針對(duì)鐵路、地鐵信號(hào)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用環(huán) 境，可以有效隔離外部或?qū)Ψ皆O(shè)備產(chǎn)生的雷擊、靜電等強(qiáng)電磁干擾，符合行業(yè) 特殊現(xiàn)場(chǎng)要求，尤其具有電氣隔離效果好、性能長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、安裝使用方便 的特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型一種串行通信接口光電隔離器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型一種串行通信接口光電隔離器的接線(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種串行通信接口光電隔離器，該光電隔 離器包括外殼、電路板、接線(xiàn)柱、光電隔離電路、DC/DC電源隔離電路、接口 保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、LED指示燈，所述的光電隔離電路、DC/DC電源隔 離電路、接口保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、LED指示燈、接線(xiàn)柱固定在電路板上， 該電路板固定在外殼內(nèi)。所述的LED指示燈包括3個(gè)，分別為POWER, TX， RX指示燈。
本實(shí)用新型用于兩個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行串口互聯(lián)時(shí)的電氣隔離。從技術(shù)角度而 言，電源DC/DC隔離模塊的選擇對(duì)整個(gè)光電隔離器的性能影響很大。目前市 面上多數(shù)的商用級(jí)光電隔離器出于成本和體積兩方面考慮，有些電源DC/DC 隔離模塊的體積很小，集成度很高，結(jié)果造成隔離電壓穩(wěn)定性不夠、隔離電壓
偏低、長(zhǎng)時(shí)間工作后溫度過(guò)高等問(wèn)題，在實(shí)際使用時(shí)會(huì)影響到設(shè)備之間的通信
質(zhì)量。我們選用的電源DC/DC隔離模塊，隔離電壓在2500V以上，工作性能 穩(wěn)定；有些光電隔離器采用端口取電的方式，這種方法的缺點(diǎn)是有時(shí)會(huì)造成隔 離器工作電壓的不穩(wěn)定。我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)采用直接+5V供電方式，有反向輸入保 護(hù)電路，當(dāng)使用者不小心接錯(cuò)電源端子時(shí)，可以保護(hù)內(nèi)部電路不會(huì)燒毀；通用 的光電隔離器比較少考慮接線(xiàn)端的電磁干擾保護(hù)，而對(duì)于我們的應(yīng)用環(huán)境來(lái) 講，抗電磁干擾是光電隔離器的一大主要任務(wù)，因此在設(shè)計(jì)光電隔離器時(shí)，增 加了 TVS管和接地放電通道。
本實(shí)用新型特別針對(duì)鐵路、地鐵信號(hào)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用環(huán)境，可以有效隔離 外部或?qū)Ψ皆O(shè)備產(chǎn)生的雷擊、靜電等強(qiáng)電磁干擾，符合行業(yè)特殊現(xiàn)場(chǎng)要求。
本實(shí)用新型的外殼采用塑料封裝，在光電隔離器的外殼上方有三個(gè)指示燈, 其中左邊的是電源指示燈(綠),中間是TX指示燈(紅),右邊是RX指示燈(綠)。增 加這三個(gè)LED指示燈，便于現(xiàn)場(chǎng)工作人員判斷通道上的數(shù)據(jù)收發(fā)是否正常。在 外殼正面印有公司圖標(biāo)、公司名稱(chēng)和產(chǎn)品名稱(chēng)。在外殼的上方位置，有四個(gè) GMKDS 1.5/2-7.62規(guī)格的接線(xiàn)端子，分別標(biāo)注為RA、 RB、 TAO和TBO。在 外殼的下方位置，有六個(gè)GMKDS 1.5/2-7.62規(guī)格的接線(xiàn)端子，如圖2所示，分 別標(biāo)注為T(mén)A、 TB、 RAO、 RBO、 GND和+5V。使用例子如下
使用例子
1、 RA、 RB分別接外部輸入差分信號(hào)的正、負(fù)端，TAO、 TBO分別接輸 出信號(hào)的正、負(fù)端。
2、 +5V、 GND接本地+5V直流電源的正、負(fù)端，TA、 TB接本地接收接 口的正負(fù)端，RAO、 RBO接本地發(fā)送接口的正負(fù)端。
例如在鐵路TDCS系統(tǒng)中，RA和RB接收調(diào)度命令或無(wú)線(xiàn)車(chē)次的數(shù)據(jù)； TAO和TBO發(fā)送調(diào)度命令的數(shù)據(jù)。
例如在鐵路TDCS系統(tǒng)中，TA接本地NPC上RS422的"RX+"端，TB 接NPC上RS422接收口的"RX-"端；RAO接本地NPC上RS422發(fā)送口的"TX+" 端，RBO接NPC上RS422發(fā)送口的"TX-"端；+5V接本地匯流條上引過(guò)來(lái) 的"+5V"，GND接本地匯流條上引過(guò)來(lái)的直流地。
權(quán)利要求1.一種串行通信接口光電隔離器，該光電隔離器包括外殼、電路板、接線(xiàn)柱，其特征在于，還包括光電隔離電路、DC/DC電源隔離電路、接口保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、LED指示燈，所述的光電隔離電路、DC/DC電源隔離電路、接口保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、LED指示燈、接線(xiàn)柱固定在電路板上，該電路板固定在外殼內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種串行通信接口光電隔離器，其特征在于，所 述的LED指示燈包括3個(gè)，分別為POWER, TX， RX指示燈。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種串行通信接口光電隔離器，該光電隔離器包括外殼、電路板、接線(xiàn)柱，還包括光電隔離電路、DC/DC電源隔離電路、接口保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、LED指示燈，所述的光電隔離電路、DC/DC電源隔離電路、接口保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、LED指示燈、接線(xiàn)柱固定在電路板上，該電路板固定在外殼內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型特別針對(duì)鐵路、地鐵信號(hào)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用環(huán)境，可以有效隔離外部或?qū)Ψ皆O(shè)備產(chǎn)生的雷擊、靜電等強(qiáng)電磁干擾，符合行業(yè)特殊現(xiàn)場(chǎng)要求，尤其具有電氣隔離效果好、性能長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、安裝使用方便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/02GK201178420SQ20082005715
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者何福忠 申請(qǐng)人:卡斯柯信號(hào)有限公司