在上游直接隔离电缆的USB D+和D−线路。
针对不需要外部控制线路的控制数据流实施自动控制方案。
提供医用级隔离。
支持全速或低速信号速率。
支持通过电缆提供隔离电源。
图1所示应用电路的目标是隔离一个已经实现USB接口的外设。由于没有效率为100%的电源转换器可用来跨越隔离传输总线电压,因此无法获得一条完全兼容的总线供电电缆。此外,转换器的静态电流不符合USB标准的待机电流要求,而且ADuM4160还有速度检测限制。能够实现的是固定速度或开关控制速度的电缆,它可以向下游外设提供适中的功率。不过,这是一种定制应用,不完全符合USB标准。
通用串行总线(USB)电缆隔离器电路 (CN0159)
2011-2-28 09:03:42 上传
下载附件(70.33 KB)
图1. USB电缆隔离器电路
电路描述
上游USB连接器所用的电源从USB电缆提供的5 V VBUS电压获得。总线电压还可驱动 ADuM5000,用来产生VBUS2电压,供ADuM4160的下游侧使用,并为外设提供最高100 mA的电源。选择ADuM5000的原因是它具有高隔离电压和小尺寸的特点。它能够为鼠标、键盘和记忆棒等小型总线供电设备提供足够的工作电源。由于该器件使用芯片级微变压器,内部开关频率非常高,因此设计时必须在电缆上使用铁氧体磁珠,并遵循应用笔记AN-0971中提出的建议,使电磁辐射影响最小。为使系统通过EMI/RFI测试,必须使用特殊布局、去耦和接地技术。相关指导信息请参考教程MT-031 和教程MT-101。欲了解ADuM4160 USB电缆隔离板的完整布局和Gerber文件,请访问:。
通用串行总线(USB)电缆隔离器电路 (CN0159)
图2. 隔离电缆盒
ADuM4160隔离电缆应用具有多种电源、总线速度和ESD/EOS保护选项,必须加以确定。外设以三种速度之一运行:低速(1.5 Mbps)、全速(12 Mbps)和高速(480 Mbps)。ADuM4160不支持高速运行,会阻止用于协商该速度的握手信号。高速模式以全速配置开始,外设通过一个称为高速线性调频的过程请求高速支持。ADuM4160忽略该高速调频;因此,高速运行请求永远不会传递给主机,外设自动继续以全速运行。本应用电路包括一个开关和一个单通道隔离器,允许用户通过设置SPU和SPD引脚来选择电缆速度:全速或低速。如果单速运行完全满足需要,则此功能为可选项。