基于LTM2884的隔离式USB收发器和电源的设计与实现.doc
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1、基于LTM2884的隔离式USB收发器和电源的设计与实现引言如果用标准 USB (通用串行总线) 电缆将台式 PC 连接到工业设备或医疗设备,可能立刻就会得到一个昂贵的教训。PC 和所连接的设备很有可能连到了地电位不同的插座上。因此 PC 与设备连接后,USB 电缆可能在这两台设备之间提供了一个较低阻抗的接地通路,从而使 USB 电源通路上的所有组件都被烧毁。如果用 USB 电源供电的设备 (例如便携式扫描仪) 取代 PC,那么你的困境可能是,面对着一个无法提供充足功率的 USB 端口。也许更令人沮丧的是,你知道所有设备都是安全连接的,而且供电方式正确,但是电气噪声的环境却使通信出现了故障。U
2、SB 标准是上世纪 90 年代中期制定的,制定时从未考虑用在有噪声的环境中。USB 本打算用来在相对安静的家庭或办公环境中,通过短距离将低功率外设连接至 PC。而今天,USB 由于速度和易用性等优点,已经变得广受欢迎了,设计师依靠 USB 连接电脑与众多定制外设,在这种情况下,显然在某些应用中需要隔离,尤其是在医疗和工业领域。市场上已有隔离式 USB 收发器,但是这些解决方案不包括隔离式电源和无源组件,因此形成了较大和比较复杂的设计。一种更加简练的解决方案是凌力尔特公司的 LTM2884 隔离式 USB 收发器和电源,该器件极大地简化了任何隔离式 USB 2.0 集线器或外设设计,为用于严苛环
3、境做好了准备。芯片级隔离与电源电气隔离用在各种行业中,最常见的是提供安全保护,防止潜在破坏性很大的电压导致设备损坏。隔离还用来消除噪声和接地环路产生的共模电压差的影响,或者用作不同工作电压之间的电平移位器。一般情况下,要建立一个隔离式系统,除了隔离势垒组件本身,在隔离势垒两侧还需要若干无源和有源组件。隔离势垒组件是出了名的难用,显著增加了隔离式系统的设计时间和成本。考虑到这一点,凌力尔特公司开发了微型模块 (Module) 隔离器系列,该系列隔离器将隔离式系统的设计减少为仅需插入一个模块,无需任何复杂的隔离势垒组件。实际上,Module 隔离器根本无需外部组件。如图 1 所示,LTM2884
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