一种基于微型变压器的rs-232收发器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种串口通讯设备，具体涉及一种基于微型变压器的RS-232收发器。
【背景技术】
[0002]随着自动化技术的发展，越来越多的生产设备配备需要通过计算机进行数据处理，尤其在工业自动化领域，大量的设备采用串行通信方式进行连接。RS-232总线标准是较早获得广泛应用的物理层总线设计标准之一。一直以来，RS-232技术随着应用需求的变化而稳步发展，RS-232收发器的功能也不断完善。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，因此需要采用双电源供电，而大多数系统只提供一个电源，这就需要外部电荷栗对单电源进行倍压。目前，市面上大多数RS-232收发器芯片都采用的是外置电荷栗的单电源供电方案，无法实现电荷栗与RS-232收发器的单片集成，导致RS-232收发器芯片体积较大。此夕卜，由于电荷栗没有稳压结构，导致正负倍压有波动，影响电路可靠性。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于克服现有RS-232收发器存在的上述技术问题，提出了一种基于微型变压器的RS-232收发器，通过将外置电荷栗改为芯片级变压器，与标准RS-232接口收发器相集成，实现RS-232收发器的更小集成，满足工业自动化领域中RS-232接口链路尺寸小、性能可靠、成本低的性能需求。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了一种基于微型变压器的RS-232收发器，其包括:
[0005]具有微型变压器的隔离电源模块、RS-232通信模块和外部接口 ；隔离电源模块为双电压输出；隔离电源模块和RS-232通信模块采用芯片集成化设计。
[0006]所述隔离电源模块与RS-232通信模块连接，包括微型变压器、初级驱动电路和次级接收电路；所述微型变压器包括初级金属线圈、次级金属线圈和位于初、次级金属线圈之间的隔离层；所述初级驱动电路为输入信号产生及转换电路；所述次级接收电路包括整流滤波电路、反馈控制电路。
[0007]所述RS-232通信模块包括RS-232接收器和RS-232发射器；所述RS-232接收器由接收电路组成，主要完成RS-232电平到TTL/CM0S电平的转换功能；所述RS-232发射器由发送电路组成，完成TTL/CM0S电平到RS-232电平的转换功能。
[0008]本发明中，优选的是，所述微型变压器的初、次级金属线圈采用层叠式的空芯结构；初、次级金属线圈的变压比为1: N(N多4);所述次级金属线圈采用中间抽头式设计，构成两路电压输出。
[0009]本发明所具有的优点:
[0010]芯片面积小。目前市场上通用的RS-232收发器通常是利用外部电荷栗对单电源进行倍压，然后再进行反相，不仅加大了电路复杂程度，而且电荷栗也占据了较大的芯片面积。本发明采用芯片级微型变压器替代了现有的电荷栗，从而大大减小芯片面积。
[0011 ] 降低了成本。本发明采用隔离电源模块和RS-232通信模块混合集成方案，去掉了RS-232收发器中电荷栗，最大限度的减小了系统的体积、元器件数量，简化了电路设计，降低了成本。
[0012]性能提升。电荷栗由于没有稳压结构，MOS开关管上的电压损耗会导致正负倍压会有波动，直接影响电路稳定性，受工艺的限制，在确保可靠性的前提下很难通过提高MOS开关管的性能来解决。本发明通过微型变压器构成的隔离电源模块双路稳定输出，电路可靠性大幅提升。
【附图说明】
[0013]图1为本发明基于微型变压器的RS-232收发器的原理示意图；
[0014]图2a为本发明一实施例的微型变压器的分解结构俯视图；
[0015]图2b为发明一实施例的微型变压器剖面图。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面参照附图结合实例对本发明作进一步的详细说明。
[0017]本发明公开了一种基于微型变压器的RS-232收发器，包括具有微型变压器的隔离电源模块、RS-232通信模块和外部接口 ；隔离电源模块为双电压输出，以支持RS-232通信模块的正负输出摆幅；隔离电源模块和RS-232通信模块采用芯片集成化设计。
[0018]上述方案中，隔离电源模块中微型变压器包括:初级金属线圈、次级金属线圈和位于初、次级金属线圈之间的隔离层；所述初级金属线圈和次级金属线圈为中空结构、采用共轴层叠式设计，其目的是避免磁芯损耗，实现更好的工作频率和耦合效率需求；所述初级金属线圈和次级金属线圈用于对输入电压信号进行倍压，其变压比为1: N(N多4)，其目的是实现次级金属线圈的倍压输出；所述次级金属线圈采用中间抽头式设计，构成两路电压输出；所述次级金属线圈中间抽头接地；所述次级金属线圈两路输出电压分别为所述初级金属线圈输入电压的正负倍压。
[0019]上述方案中，隔离电源模块还包括初级驱动电路和次级接收电路；所述初级驱动电路与微型变压器的初级金属线圈相连，用于输入电压信号的产生及转换；所述次级接收电路与微型变压器的次级金属线圈相连，包括整流滤波电路和反馈控制电路，用于对次级金属线圈的两路输出信号进行整流滤波和反馈控制处理。
[0020]上述方案中，RS-232通信模块包括RS-232接收器和RS-232发射器；所述RS-232接收器由接收电路组成，主要完成RS-232电平到TTL/CM0S电平的转换功能；所述RS-232发射器由发送电路组成，完成TTL/CM0S电平到RS-232电平的转换功能。
[0021]下面参照附图结合具体实施例对本发明作进一步的描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此所举实例不作为对本发明的限定。
[0022]请参阅图1，本发明基于微型变压器的RS-232收发器主要由隔离电源模块