一种抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块的制作方法
【专利摘要】一种抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，包括MAX485芯片、隔离DC?DC变换器、瞬变抑制器、压敏器件和高速光耦器件。隔离DC?DC变换器将本地电源隔离转换成MAX485的工作电源。MAX485芯片的A和B端负责连接远端的通信设备。瞬变抑制器和压敏器件都连接在MAX485的A和B端之间。MAX485芯片的T端口与加速电容器B和高速光耦隔离器B连接，输出数据；MAX485芯片的R端口与加速电容器A和高速光耦隔离器A，接收数据；光耦器件负责控制MAX485的收发转换功能。本实用新型实现通信设备间的电气隔离、数据的高速传输、抑制尖峰扰动、抗雷击和强电磁干扰，具有通信距离远、误码率低和传输速率高。
【专利说明】
一种抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块
技术领域
[0001]本发明属于数据通信使用的模块，可以广泛应用于各类通信设备间的数据异步传输。本发明利用MAX485芯片，辅助自行设计的光耦隔离电路、瞬变抑制器、压敏器件和隔离 DC-DC变换器组成。【背景技术】
[0002]目前数字设备应用极为广泛，不同设备间依靠数据传输来实现信息的共享，因此， 数据通信的需求十分巨大。然而如何提高数据信息的传输距离，提高数据传输中的抗干扰问题是亟待处理和解决的技术问题。
[0003]本发明的初衷即以低成本解决远距离通信、误码率低和传输速率高等困扰数据通信的技术问题，因而对数据通信具有积极意义和作用。
【发明内容】
[0004]本发明是以低成本解决远距离通信、误码率低和传输速率高等困扰数据通信的技术问题。
[0005]本发明的技术解决方案是这样实现的:
[0006]一种抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，包括MAX485芯片、隔离DC-DC变换器、瞬变抑制器、压敏器件和高速光耦器件。
[0007]隔离DC-DC变换器将本地电源隔离转换成MAX485的工作电源。[〇〇〇8] MAX485芯片的A和B端负责连接远端的通信设备。[〇〇〇9]瞬变抑制器和压敏器件都连接在MAX485的A和B端之间；瞬变抑制器负责消除通信线路附近大功率电感引起的尖峰脉冲干扰，将其钳位至MAX485的工作电源电压;压敏器件负责将通信线路带入的雷电干扰短路，避免对通信的影响。
[0010]MAX485芯片的T端口与加速电容器B和高速光耦隔离器B连接，输出数据;MAX485芯片的R端口与加速电容器A和高速光耦隔离器A，接收数据;加速电容负责将数据的边沿斜率加大，以提高数据传输的速率;高速光耦隔离器负责数据的电气隔离传输和转换；
[0011]光耦器件负责控制MAX485的收发转换功能。[〇〇12]所述的抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，其中的隔离DC-DC变换器可以隔离超过1000V的干扰电压。
[0013]所述的抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，其中的光耦器件和高速光耦隔离器可以抵御超过1000V的干扰电压。
[0014]所述的抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，有效通信距离大于1000米，有效通信速率大于800Kbps。
[0015]本发明可以实现通信设备间的电气隔离、数据的高速传输、抑制尖峰扰动、抗雷击和强电磁干扰，具有通信距离远、误码率低和传输速率高等优点。【附图说明】
[0016]附图是本发明的结构示意图。
[0017]图中:1隔离DC-DC变换器;2MAX485芯片;3瞬变抑制器;4压敏器件;5高速光耦隔离器A; 6加速电容器A; 7光耦器件;8高速光耦隔离器B; 9加速电容器B。【具体实施方式】[〇〇18]本发明的结构与连接方式为:⑴隔离DC-DC变换器为⑵MAX485芯片的工作提供隔离电源;⑶瞬变抑制器和⑷压敏器件分别安放于⑵MAX485芯片的A和B端，用以消除长距离传输数据时数据线路引入的干扰;⑵MAX485芯片将接受的数据通过T端口和与之连接的(9) 加速电容器B和(8)高速光耦隔离器B输出；需要发送的数据通过(6)加速电容器A和(5)高速光耦隔离器A传递到⑵MAX485芯片将接受的数据通过R端口；通过⑵光耦器件对⑵MAX485芯片进行收、发控制。
[0019]需要发送数据时，发送设备施加高电平控制(7)光耦器件导通。⑵光耦器件的输出端控制⑵MAX485芯片的R/T端为低电平，决定⑵MAX485芯片处于发送信息状态。发送设备将发送信息通过OUT和(5)高速光耦隔离器A和(6)加速电容器A传输给(2)MAX485芯片的T端，(2) MAX485芯片将T端的信号转换成±5V的差分信号通过A、B端远传给接收设备。
[0020]需要接收数据时，接收设备施加低电平控制(7)光耦器件截止。⑵光耦器件的输出端控制⑵MAX485芯片的R/T端为高电平，决定⑵MAX485芯片处于接收信息状态。⑵MAX485芯片将A、B端的±200mV差分信号转换成0?5V信号，通过(5)高速光耦隔离器B和(6)加速电容器 B，传送给接收设备。[0021 ]⑶瞬变抑制器负责将通信线路附近大功率电感在⑵MAX485芯片的A和B端之间引起的尖峰干扰脉冲消除，将⑵MAX485芯片的A和B端的信号电平钳位至MAX485的工作电源电压。[〇〇22]⑷压敏器件负责将⑵MAX485芯片的A和B端之间引入的雷电干扰短路以消除其对通信的干扰，并保护收发设备的安全。
【主权项】
1.一种抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，包括MAX485芯片、隔离DC-DC变换器、 瞬变抑制器、压敏器件和高速光耦器件；隔离DC-DC变换器将本地电源隔离转换成MAX485的工作电源；MAX485芯片的A和B端负责连接远端的通信设备；瞬变抑制器和压敏器件都连接在MAX485的A和B端之间；瞬变抑制器负责消除通信线路 附近大功率电感引起的尖峰脉冲干扰，将其钳位至MAX485的工作电源电压;压敏器件负责 将通信线路带入的雷电干扰短路，避免对通信的影响；MAX485芯片的T端口与加速电容器B和高速光耦隔离器B连接，输出数据;MAX485芯片的 R端口与加速电容器A和高速光耦隔离器A，接收数据;加速电容负责将数据的边沿斜率加 大，以提高数据传输的速率;高速光耦隔离器负责数据的电气隔离传输和转换；光耦器件负责控制MAX485的收发转换功能。2.根据权利要求1所述的抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，其特征在于，其中的 隔离DC-DC变换器隔离超过1000V的干扰电压。3.根据权利要求1或2所述的抗干扰高速差分隔离数据异步通信模块，其特征在于，其 中的光耦器件和高速光耦隔离器抵御超过1000V的干扰电压。
【文档编号】H04L12/02GK205584215SQ201620324257
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】黄永军, 于松涛, 孔庆田, 代洪武, 孟冲, 孔凡银, 陈洪喜, 孙立中, 张健, 陈昊, 林安全
【申请人】中国人民解放军65711部队