一种串行通信接口光电隔离器.pdf

本发明涉及一种串行通信接口光电隔离器，该光电隔离器包括外壳、电路板、接线柱，还包括光电隔离电路、DC/DC电源隔离电路、接口保护电路、电源保护电路、LED指示灯，所述的光电隔离电路、DC/DC电源隔离电路、接口保护电路、电源保护电路、LED指示灯、接线柱固定在电路板上，该电路板固定在外壳内。与现有技术相比，本发明特别针对铁路、地铁信号系统现场的应用环境，可以有效隔离外部或对方设备产生的雷击、静电等强电磁干扰，符合行业特殊现场要求，尤其具有电气隔离效果好、性能长期稳定性好、安装使用方便的特点。

1.  一种串行通信接口光电隔离器，该光电隔离器包括外壳、电路板、接线柱，其特征在于，还包括光电隔离电路、DC/DC电源隔离电路、接口保护电路、电源保护电路、LED指示灯，所述的光电隔离电路、DC/DC电源隔离电路、接口保护电路、电源保护电路、LED指示灯、接线柱固定在电路板上，该电路板固定在外壳内。

2.  根据权利要求1所述的一种串行通信接口光电隔离器，其特征在于，所述的LED指示灯包括3个，分别为POWER，TX，RX指示灯。

一种串行通信接口光电隔离器
技术领域
本发明涉及一种光电隔离器，特别涉及一种串行通信接口光电隔离器。
背景技术
在铁路、地铁信号系统中，往往会遇到多个设备之间点对点连接的情况，目前比较多见的点对点连接方式有RS232、RS422、RS485和HDLC等一些串行通信接口。由于不同电压差的两个设备连接在一起时，不稳定的电压会形成“地环流”，并在多串口设备间引起巨大的电流，造成设备损毁。例如，早先在铁路信号机械室里，设备之间(如两台工控机之间)的点对点互联，有时采用RS232串行接口，时常发生RS232接口烧坏的情况，有时还会导致机器内部电路板的损毁。
另外，在强电磁干扰的环境中，干扰信号会通过电线电缆在两个点对点连接的设备之间进行传导，引发设备之间的串扰现象。一个典型的例子是在铁路TDCS(列车调度指挥系统)系统中，车站分机与无线车次号设备采用RS422点对点连接，无线车次号设备则利用外接天线接收从火车机车发送过来的无线信号。当出现雷击天气时，很容易出现雷电干扰通过天线传入无线车次号设备，然后再通过RS422连接线传导到车站分机的情况，导致车站分机的电路板损坏。由于开始时对这种雷电危害缺乏足够的认识，车站分机损坏情况比较严重。RS422串行通信接口光电隔离器就是接在车站分机和无线车次号设备的中间，对外界雷击等电磁干扰起到一个隔离的作用，保护车站分机免受损坏。
光电隔离器的工作原理就是在隔离器内部通过光电隔离芯片将电信号和光信号进行相互转换，完全隔离两端的地电位和雷电等电磁干扰，这样的结果使得光电隔离器两端的设备在电气上得到了隔离，防止“地环流”的产生和电磁干扰的互相传导。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电气隔离效果好的串行通信接口光电隔离器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种串行通信接口光电隔离器，该光电隔离器包括外壳、电路板、接线柱，其特征在于，还包括光电隔离电路、DC/DC电源隔离电路、接口保护电路、电源保护电路、LED指示灯，所述的光电隔离电路、DC/DC电源隔离电路、接口保护电路、电源保护电路、LED指示灯、接线柱固定在电路板上，该电路板固定在外壳内。
所述的LED指示灯包括3个，分别为POWER，TX，RX指示灯。
与现有技术相比，本发明特别针对铁路、地铁信号系统现场的应用环境，可以有效隔离外部或对方设备产生的雷击、静电等强电磁干扰，符合行业特殊现场要求，尤其具有电气隔离效果好、性能长期稳定性好、安装使用方便的特点。
附图说明
图1是本发明一种串行通信接口光电隔离器的结构示意图；
图2是本发明一种串行通信接口光电隔离器的接线示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种串行通信接口光电隔离器，该光电隔离器包括外壳、电路板、接线柱、光电隔离电路、DC/DC电源隔离电路、接口保护电路、电源保护电路、LED指示灯，所述的光电隔离电路、DC/DC电源隔离电路、接口保护电路、电源保护电路、LED指示灯、接线柱固定在电路板上，该电路板固定在外壳内。所述的LED指示灯包括3个，分别为POWER，TX，RX指示灯。
本发明用于两个设备之间进行串口互联时的电气隔离。从技术角度而言，电源DC/DC隔离模块的选择对整个光电隔离器的性能影响很大。目前市面上多数的商用级光电隔离器出于成本和体积两方面考虑，有些电源DC/DC隔离模块的体积很小，集成度很高，结果造成隔离电压稳定性不够、隔离电压偏低、长时间工作后温度过高等问题，在实际使用时会影响到设备之间的通信质量。我们选用的电源DC/DC隔离模块，隔离电压在2500V以上，工作性能稳定；有些光电隔离器采用端口取电的方式，这种方法的缺点是有时会造成隔离器工作电压的不稳定。我们在设计时采用直接+5V供电方式，有反向输入保护电路，当使用者不小心接错电源端子时，可以保护内部电路不会烧毁；通用的光电隔离器比较少考虑接线端的电磁干扰保护，而对于我们的应用环境来讲，抗电磁干扰是光电隔离器的一大主要任务，因此在设计光电隔离器时，增加了TVS管和接地放电通道。
本发明特别针对铁路、地铁信号系统现场的应用环境，可以有效隔离外部或对方设备产生的雷击、静电等强电磁干扰，符合行业特殊现场要求。
本发明的外壳采用塑料封装，在光电隔离器的外壳上方有三个指示灯，其中左边的是电源指示灯(绿)，中间是TX指示灯(红)，右边是RX指示灯(绿)。增加这三个LED指示灯，便于现场工作人员判断通道上的数据收发是否正常。在外壳正面印有公司图标、公司名称和产品名称。在外壳的上方位置，有四个GMKDS1.5/2-7.62规格的接线端子，分别标注为：RA、RB、TAO和TBO。在外壳的下方位置，有六个GMKDS 1.5/2-7.62规格的接线端子，如图2所示，分别标注为：TA、TB、RAO、RBO、GND和+5V。使用例子如下：
使用例子：
1、RA、RB分别接外部输入差分信号的正、负端，TAO、TBO分别接输出信号的正、负端。
2、+5V、GND接本地+5V直流电源的正、负端，TA、TB接本地接收接口的正负端，RAO、RBO接本地发送接口的正负端。
例如：在铁路TDCS系统中，RA和RB接收调度命令或无线车次的数据；TAO和TBO发送调度命令的数据。
例如：在铁路TDCS系统中，TA接本地NPC上RS422的“RX+”端，TB接NPC上RS422接收口的“RX-”端；RAO接本地NPC上RS422发送口的”TX+”端，RBO接NPC上RS422发送口的”TX-”端；+5V接本地汇流条上引过来的”+5V”，GND接本地汇流条上引过来的直流地。