專(zhuān)利名稱(chēng)：串行口光隔離驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種RS-232接口裝置，特別是串行口光隔離驅(qū)動(dòng)器，適用于計(jì)算機(jī)與通訊設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。
目前有些企業(yè)制作的RS-232串行口光隔離驅(qū)動(dòng)器，亦稱(chēng)光隔離長(zhǎng)線收發(fā)器，其原理、結(jié)構(gòu)大同小異，都是利用DB25轉(zhuǎn)DB25聯(lián)接器的塑合封裝，使用時(shí)一端接在RS-232串行口上，另一端再通過(guò)DB25插頭與傳輸線相聯(lián)。這種結(jié)構(gòu)的主要缺陷有以下幾方面(1)光隔離驅(qū)動(dòng)器加上DB25插頭，總長(zhǎng)度有12cm，再加上電纜線及插撥所需空間，至少共需15-20cm的距離，占用空間較多，如果計(jì)算機(jī)靠墻放置，其后部與墻之間至少要留出15-20cm距離，對(duì)于長(zhǎng)度為42cm的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，和寬度為70cm的電腦桌來(lái)說(shuō)，放鍵盤(pán)的位置只有8-13cm的寬度，而鍵盤(pán)一般寬度為18cm，為此，只好將電腦桌與墻的距離再加大，勢(shì)必占用較多的空間；(2)現(xiàn)有的光隔離驅(qū)動(dòng)器連接時(shí)，除必須焊接一個(gè)電纜線與DB25插頭外，還有兩處活動(dòng)接點(diǎn)，使接觸不良的可能性增加；(3)現(xiàn)有光隔離驅(qū)動(dòng)器安裝后，使計(jì)算機(jī)串口所受的機(jī)械力矩大大增加，尤其電纜線受到切向拉力時(shí)，易使串口發(fā)生機(jī)械損壞；(4)計(jì)算機(jī)后部插上一個(gè)12cm的硬物，使插撥其它接口(如顯示口、打印口、游戲口、電源線等)時(shí)不便操作。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新的光隔離驅(qū)動(dòng)器，這種光隔離驅(qū)動(dòng)器要盡可能縮短其長(zhǎng)度，減少活動(dòng)接點(diǎn)，減少原光隔離驅(qū)動(dòng)器施加在計(jì)算機(jī)串口上的機(jī)械力矩，并為插撥其它接口提供方便，以克服現(xiàn)有同類(lèi)產(chǎn)品存在的種種缺陷。
本實(shí)用新型的形狀如同DB25插頭，在該插頭的塑合體內(nèi)，封裝有帶有自激多諧振蕩器、電壓轉(zhuǎn)換電流單元和電流轉(zhuǎn)換電壓?jiǎn)卧碾娐钒濉?br> 自激多諧振蕩器由時(shí)基電路U1、電阻R2、R3、電容器C2、C3、C4以及二極管V3、V4構(gòu)成。由二極管V1、V2及電容器C1將信號(hào)電平整流、濾波后得到+12V電壓，輸出的方波信號(hào)經(jīng)電容器C2、C3和二極管V3、V4組成一個(gè)輸出-12V的電源。
電壓轉(zhuǎn)換電流單元包括有電阻R1、光藕TLP521(E1)，RS-232的信號(hào)通過(guò)信號(hào)輸出端經(jīng)R1和另一個(gè)光隔離驅(qū)動(dòng)器的光藕TLP521(E1)輸入端構(gòu)成一個(gè)電流回路，將±12V的信號(hào)電壓變成±10MA的信號(hào)電流(Ipp＝20MA)電流轉(zhuǎn)換電壓?jiǎn)卧ㄓ须娮鑂4、R5，由±12V電源、電阻R4、R5和光藕TLP521(E1)的輸出端將光隅初級(jí)的電流信號(hào)變成±12V的電壓信號(hào)，經(jīng)RS-232的第3腳接收。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本實(shí)用新型工作原理圖。
圖3本實(shí)用新型的電路原理圖。
U1-集成電路7555(時(shí)基電路) E1-光隅TLP521 R1-R5-電阻 V1-V5-二極管 C1-C4-電容器本實(shí)施例中光隔離驅(qū)動(dòng)器形狀如同DB25插頭，在該插頭的塑合體內(nèi)，封裝有帶有自激多諧振蕩器、電壓轉(zhuǎn)換電流單元和電流轉(zhuǎn)換電壓?jiǎn)卧碾娐钒?，該電路板上?個(gè)矩表焊盤(pán)，用于連接4芯電纜，焊盤(pán)1為T(mén)X(數(shù)據(jù)傳輸端)，2為L(zhǎng)OCAL GND(本地機(jī))，3為REMOTE GND(遠(yuǎn)端地)，4為RX(數(shù)據(jù)讀入端)，見(jiàn)圖2、3。圖中左端2、3、4、5、6、7、20與計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備的RS-232端聯(lián)接，右端1、2、3、4與電纜線聯(lián)接。在通訊電纜的兩端各接一只光隔離驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器的25針(或25孔)插頭與標(biāo)準(zhǔn)的RS-232連接，另一側(cè)的四個(gè)焊盤(pán)經(jīng)四芯電纜與另一只光隔離驅(qū)動(dòng)器相連，見(jiàn)圖2。
圖1中DC-DC±12V電源取自RS-232的4腳或20腳的高電平，RS-232第2腳的信號(hào)電平經(jīng)電壓-電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成Ipp＝20MA左右的信號(hào)電流，光隔離驅(qū)動(dòng)器間的信號(hào)傳遞實(shí)質(zhì)上是靠電流環(huán)實(shí)現(xiàn)的，故能夠遠(yuǎn)距離傳送，并且有較強(qiáng)的抗干擾能力。接收設(shè)備的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路將接收到的20MA電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成符合RS-232接口定義的電壓信號(hào)電平，經(jīng)光隔離器RS-232的第3腳送到接收設(shè)備。
本實(shí)施例中電路如圖2、3所示，其中U1為時(shí)基振蕩電路7555，U1的第1腳接地，第2腳與第6腳相接，第3腳通過(guò)電容器C2連接二極管V3的正極，第4腳連接電容器C1和電阻R4，第5腳空，第6腳連接電容器C4，第7腳與第6腳之間連有電阻R3，第8腳與第7腳之間連有電阻R2，二極管V3的負(fù)極以及電容器C1和C4的另一端接地。電容器C2與二極管V3之間連接二極管V4的負(fù)極，該二極管V4的正極連接二極管V5的正極和電容器C3及電阻R5，電容器C3的另一端接地。二極管V5的負(fù)極通過(guò)電阻R1與TX端連接，電阻R5與光藕TLP521E1-2的4端連接，電阻R4的另一端連光藕TLP521E1-1的3端。圖中左端RS-232接口的2點(diǎn)連在二極管V5和電阻R1之間，3點(diǎn)連光藕TLP521E1-1的4端和E1-2的3端，4、5點(diǎn)通過(guò)二極管V2與U1的第4腳連接，6、20點(diǎn)通過(guò)二極管V1同時(shí)連接第4腳和第8腳，7點(diǎn)接地。光藕TLP521E1-1的2端和光藕TLP521E1-2的2端同時(shí)連在RG端，光藕TLP521E1-1的1端和光藕TLP521E1-2的2端同時(shí)連在RX端，LG端接地。
自激多諧振蕩器由時(shí)基電路U1、電阻R2、R3、電容器C2、C3、C4以及二極管V3、V4構(gòu)成。由二極管V1、V2及電容器C1將信號(hào)電平整流、濾波后得到+12V電壓，輸出的方波信號(hào)經(jīng)電容器C2、C3和二極管V3、V4組成一個(gè)輸出-12V的電源。
電壓轉(zhuǎn)換電流單元包括有電阻R1、光藕TLP521E1，RS-232的信號(hào)通過(guò)信號(hào)輸出端經(jīng)R1和另一個(gè)光隔離驅(qū)動(dòng)器的光藕TLP521E1輸入端構(gòu)成一個(gè)電流回路，將±12V的信號(hào)電壓變成±10MA的信號(hào)電流(Ipp＝20MA)。
電流轉(zhuǎn)換電壓?jiǎn)卧ㄓ须娮鑂4、R5，由±12V電源、電阻R4、R5和光隅TLP521E1的輸出端將光隅初級(jí)的電流信號(hào)變成±12V的電壓信號(hào)，經(jīng)RS-232的第3腳接收。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下(1)將光隔離驅(qū)動(dòng)器與DB25插頭置于一體，縮短了光隔離器的長(zhǎng)度，使其安裝后既占用較小的空間；同時(shí)減小了光隔離器施加在計(jì)算機(jī)串口上的機(jī)械力矩，保護(hù)串口不受損壞；另外也不會(huì)妨礙插撥計(jì)算機(jī)其它接口的操作。
(2)減少了活動(dòng)接點(diǎn)，并使焊接電纜線變得非常容易，大大減少接觸不良的可能性。
(3)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊，通訊距離可延長(zhǎng)到1-20公里。
(4)兩個(gè)RS-232串行口之間實(shí)現(xiàn)電隔離，隔離電壓脈沖1500V，持續(xù)電壓700V。
(5)不用外接電源，內(nèi)部采用信號(hào)電平作DC-DC轉(zhuǎn)換后供電，使用方便。
(6)傳輸線無(wú)需屏蔽。串口光隔離器的傳輸線中是Ipp＝20MA的電流環(huán)傳送數(shù)據(jù)，有很強(qiáng)的抗電場(chǎng)干擾能力，可以用雙絞線、電話(huà)線、4芯或電纜作傳輸線。
(7)長(zhǎng)距離通訊時(shí)，可以取代調(diào)制解調(diào)器，而價(jià)格僅是調(diào)制解調(diào)器的1/10左右。
權(quán)利要求1.一種串行口光隔離驅(qū)動(dòng)器，由盒體(1)及封裝在該盒體(1)內(nèi)的電路板(2)構(gòu)成，電路板(2)由自激多諧振蕩器、電壓轉(zhuǎn)換電流單元及電流轉(zhuǎn)換電壓?jiǎn)卧獦?gòu)成，其特征在于該盒體(1)的形狀為DB25插頭，自激多諧振蕩器由時(shí)基電路U1、電阻R2、R3、電容器C2、C3、C4以及二極管V3、V4構(gòu)成，由二極管V1、V2及電容器C1將信號(hào)電平整流、濾波后得到+12V電壓，輸出的方波信號(hào)經(jīng)電容器C2、C3和二極管V3、V4組成一個(gè)輸出-12V的電源；電壓轉(zhuǎn)換電流單元包括有電阻R1、光藕TLP521E1，RS-232的信號(hào)通過(guò)信號(hào)輸出端經(jīng)電阻R1和另一個(gè)光隔離驅(qū)動(dòng)器的光藕TLP521E1輸入端構(gòu)成一個(gè)電流回路，將±12V的信號(hào)電壓變成±10MA的信號(hào)電流；電流轉(zhuǎn)換電壓?jiǎn)卧ㄓ须娮鑂4、R5，由±12V電源、電阻R4、R5和光隅TLP521E1的輸出端將光藕初級(jí)的電流信號(hào)變成±12V的電壓信號(hào)，經(jīng)RS-232的第3腳接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口光隔離驅(qū)動(dòng)器，其特征在于電路連接關(guān)系為時(shí)基電路U1的第1腳接地，第2腳與第6腳相接，第3腳通過(guò)電容器C2連接二極管V3的正極，第4腳連接電容器C1和電阻R4，第5腳空，第6腳連接電容器C4，第7腳與第6腳之間連有電阻R3，第8腳與第7腳之間連有電阻R2，二極管V3的負(fù)極以及電容器C1和C4的另一端接地；電容器C2與二極管V3之間連接二極管V4的負(fù)極，該二極管V4的正極連接二極管V5的正極和電容器C3及電阻R5，電容器C3的另一端接地；二極管V5的負(fù)極通過(guò)電阻R1與TX端連接，電阻R5與光藕TLP521E1-2的4端連接，電阻R4的另一端連光藕TLP521E1-1的3端；信號(hào)輸出端2點(diǎn)連在二極管V5和電阻R1之間，信號(hào)輸入端3點(diǎn)連光藕TLP521E1-1的4端和E1-2的3端，4、5點(diǎn)通過(guò)二極管V2與U1的第4腳連接，6、20點(diǎn)通過(guò)二極管V1同時(shí)連接第4腳和第8腳，7點(diǎn)接地；光藕TLP521E1-1的2端和光藕TLP521E1-2的1端同時(shí)連在RG端，光藕TLP521E1-1的1端和光藕TLP521E1-2的2端同時(shí)連在RX端，LG端接地。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型為一種串行口光隔離驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器形狀如同DB25插頭，在該插頭的塑合體內(nèi)，封裝有帶有自激多諧振蕩器、電壓轉(zhuǎn)換電流和電流轉(zhuǎn)換電壓?jiǎn)卧碾娐钒?。將信?hào)電平整流、濾波后得到+12V電壓，輸出的方波信號(hào)經(jīng)電容器和二極管組成一個(gè)輸出-12V的電源。RS-232的信號(hào)通過(guò)輸出端經(jīng)電阻R1和另一個(gè)驅(qū)動(dòng)器的光藕E1構(gòu)成一個(gè)電流回路，將信號(hào)電壓變成±10MA的信號(hào)電流，由電源、電阻R4、R5和光藕E1的輸出端將光藕初級(jí)的電流信號(hào)變成±12V的電壓信號(hào)，經(jīng)RS-232的第3腳接收。
文檔編號(hào)G06F3/00GK2249921SQ95223400
公開(kāi)日1997年3月19日 申請(qǐng)日期1995年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月26日
發(fā)明者肖正平 申請(qǐng)人:肖正平