Elektronika
Konwerter USB z separacją galwaniczną I/O - PCB do projektu AVT 1542
- Izoluje galwanicznie linie Tx/Rx między USB a układem zewnętrznym, wykorzystując FT232R i separator ISO7221 z osobnym zasilaniem strony I/O. Wersja A zawiera płytkę PCB.
Konwerter USB z separacją galwaniczną I/O – interfejs FT232R ISO7221 AVT1542
Płytka pozwala zbudować izolowany interfejs USB do bezpieczniejszej komunikacji z układami zewnętrznymi.
Izolowany konwerter USB do linii Tx/Rx
AVT1542 pozwala zbudować konwerter USB z separacją galwaniczną linii I/O. Układ FT232R zapewnia wygodny interfejs USB, a cyfrowy separator ISO7221 rozdziela galwanicznie stronę komputera od strony układu zewnętrznego.
Rozwiązanie przydaje się wtedy, gdy komputer i dołączane urządzenie mogą mieć różne potencjały masy albo gdy trzeba ograniczyć ryzyko przenoszenia zakłóceń i niepożądanych prądów wyrównawczych przez przewód USB. Strona izolowana ma osobne zasilanie i niezależną masę wyprowadzoną na złącze szpilkowe.
Karta techniczna
AVT1542
Konwerter USB z separacją galwaniczną linii I/O, przeznaczony do połączenia komputera z układem zewnętrznym bez wspólnej masy po stronie USB i urządzenia.
| Wersja | A – płytka PCB |
| Typ projektu | konwerter USB z separacją galwaniczną I/O |
| Główna funkcja | oddzielenie galwaniczne komputera od dołączonego urządzenia zewnętrznego |
| Interfejs od strony komputera | USB |
| Układ konwersji USB | FT232R, konwersja USB na UART |
| Separacja galwaniczna | cyfrowy separator dwukierunkowy między stroną USB a stroną urządzenia |
| Liczba izolowanych kanałów | 2 linie danych: TxD i RxD |
| Kierunek transmisji | dwukierunkowy transfer danych przez oddzielone linie zasilania |
| Zastosowana wersja separatora | wersja A cyfrowego separatora ISO7221 |
| Szybkość transmisji separatora | 1 Mb/s dla zastosowanej wersji A |
| Zasilanie strony USB | z magistrali USB komputera |
| Zasilanie strony izolowanej | osobne zasilanie zewnętrzne 3…5 V |
| Pobór prądu strony izolowanej | do 18 mA |
| Masa strony urządzenia | GND_EXT, niezależna od masy USB |
| Wyprowadzone sygnały użytkowe | TxD, RxD, zasilanie strony izolowanej i masa GND_EXT |
| Złącze USB | USB-B |
| Złącze strony izolowanej | 6-pinowe złącze szpilkowe |
| Typowe zastosowanie | komunikacja USB-UART z układem zewnętrznym bez przenoszenia potencjału masy komputera |
| Istotne ograniczenie | masa na złączu strony izolowanej nie jest masą z gniazda USB |
| Wymiary płytki PCB | [uzupełnij wymiary] |
Wersja A – płytka PCB
AVT1542 A zawiera płytkę PCB do projektu konwertera USB z separacją galwaniczną I/O. Elementy elektroniczne z poniższego wykazu trzeba skompletować osobno.
Wykaz elementów
- C2: 10 µF / 10 V, SMD A
- C1, C3, C4, C5, C6: 100 nF, SMD 0805
- U1: FT232R, SSOP28
- U2: ISO7221AD
- Zl1: gniazdo USB-B
- Zl2: goldpin 6×1
Notes
Strona izolowana nie jest zasilana z USB. Do złącza Zl2 trzeba doprowadzić osobne napięcie 3…5 V oraz masę układu zewnętrznego.
Masa na Zl2 nie ma potencjału masy w gnieździe USB. To podstawowa cecha układu i jednocześnie warunek zachowania separacji galwanicznej między komputerem a urządzeniem.
Przy projektowaniu połączeń warto zachować czytelny podział na stronę USB i stronę izolowaną. Nie należy przypadkowo łączyć mas po obu stronach bariery, bo zniweluje to działanie separatora.
Uwaga: Separacja galwaniczna działa tylko wtedy, gdy masa USB i masa strony zewnętrznej pozostają rozdzielone. Przypadkowe połączenie GND USB z GND EXT, np. przez ekran przewodu, masę oscyloskopu lub wspólny zasilacz, usuwa izolację.
Najczęściej zadawane pytania
Wersja A zawiera płytkę PCB. Wszystkie elementy elektroniczne trzeba skompletować osobno.
To konwerter USB z separacją galwaniczną linii I/O, przeznaczony do komunikacji z układami zewnętrznymi przy rozdzieleniu masy komputera i urządzenia.
Po stronie USB pracuje FT232R, a separację galwaniczną linii Tx/Rx zapewnia ISO7221AD.
Nie. Prawa, izolowana strona układu wymaga osobnego zasilania 3…5 V doprowadzonego do złącza Zl2.
Pobór prądu po stronie izolowanej nie powinien przekroczyć 18 mA.
Izolowane są linie transmisji szeregowej TxD i RxD, przechodzące przez dwukierunkowy separator ISO7221.
Dla zastosowanej wersji ISO7221A maksymalna szybkość wynosi 1 Mb/s.
Nie. Masa wyprowadzona na złączu Zl2 jest masą strony izolowanej i nie ma potencjału masy z gniazda USB.
Najważniejsze jest zachowanie bariery galwanicznej oraz dokładne lutowanie układów SMD, szczególnie FT232R w obudowie SSOP28 i ISO7221AD.
Nie. To wersja A, czyli sama płytka PCB. FT232R, ISO7221AD, kondensatory, gniazdo USB-B, listwę goldpin i pozostałe podzespoły trzeba dobrać osobno według wykazu.
