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ADuM4160通用串行总线(USB)外设隔离器电路设计 电路原理图+BOM表

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ID:124161 发表于 2016-6-17 21:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
实物图:
0.png



通用串行总线(USB)正迅速成为大部分PC外设的标准接口。由于它具有出色的速度、灵活性,并且支持设备热插拔,因而正在取代RS-232和并行打印机 端口。工业和医疗设备制造商也非常希望使用这种总线,但苦于没有很好的方式来为控制危险电压的机器连接或者医疗应用中的低泄漏防去颤连接提供必要的隔离, 导致应用推广相当缓慢。

ADuM4160 提供了一种经济简单的方式来实现工业和医疗外设隔离缓冲器。需要解决的挑战包括:

    直接在USB D+和D−线路中隔离,以便使用微处理器中的现有USB基础架构。
    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。
    支持完整外设达到USB-IF认证标准。
    支持全速(12 Mbps)和低速(1.5 Mbps)信号速率。
    支持灵活的电源配置。

由于本电路没有明确定义外设,因此隔离器副边的电源已作为解决方案的一部分提供。如果在外设的PCB上构 建该电路,则电源可以从外设的离线电源、电池或者USB电缆总线电源获得,具体取决于应用需要。

这里所示的应用电路是许多医疗和工业应用的典型电路。


电路原理图:
0.png


BOM表:
2
B1_P
NUP4202  Diode-TVS Array
ON Semiconductor NUP4202W1T2GMouser 863-NUP4202W1T2G
 
B2_P



 
5
C2_P
0805, 0.1μF, 50V capacitor
Panasonic-ECG ECJ-2FB1H104K
Stockroom A004-0005-043
 
C3_P






C4_P






C5_P






C8_P





1C9_P0.079" through hole, 100μF aluminum electrolytic, 6.3V  capacitor (DNP)
DNP
Digikey P803-ND
2
C1_P0805, 1000pF, 50V capacitor
Panasonic-ECG ECJ-2VB1H102K
Stockroom A004-0008-005
 
C10_P





2
C6_P
0805, 1μF, 50V capacitor
Murata GRM21BR71H105KA12L
Stockroom A004-0008-066
 
C7_P





2
C11_P
10.00mm through hole, 100pF ceramic,  4000V safety capacitor
Murata DE1B3KX101KA5B
Mouser 81-DE1B3KX101KA5B
 
C12_P



 
1
D1_P
0805, green LED
Lumex SML-LXT0805GW-TR
Stockroom A002-0004-029
6
F1_P
0805, ferrite bead
Murata BLM21PG221SN1D
Digikey 490-1054-1-ND
 
F2_P






F3_P






F4_P






F5_P






F6_P





1
J1_P
Receptacle, USB Mini-B
Hirose Electric Co Ltd. UX60-MB-5ST
Digikey H2959CT-ND
1
J2_P
4 pin connector  socket (comes as a 1 x 20 strip, break off as needed)
Mill-Max  Manufacturing Corp.
Digikey ED6520-ND
1
J3_P
2.1 x 5.5mm SMT power  jack
CUI Inc. PJ-002AH-SMT
Stockroom  A012-0020-009
1
J4_P
2-pin .1" header
Molex Connector Corporation  22-03-2021
Stockroom A011-0001-035
2
L1_P
1210, common mode  choke
TDK  ACM3225-271-2P-T001
Digikey 445-2032-1-ND (270Ω)
 
L2_P


TDK ACM3225-800-2P-T001
Digikey 445-2030-1-ND (80Ω)
2
R6_P
0805, 10kΩ resistor
Panasonic-ECG ERJ-6ENF1002V
Stockroom A003-0018-083
 
R7_P





1
R5_P
0805, 1kΩ resistor
Panasonic-ECG ERJ-6ENF1001V
Stockroom A003-0019-008
4
R1_P
0805, 24.0Ω 1% resistor
Rohm Semiconductor MCR10EZHF24R0
Digikey RHM24.0CCT-ND
 
R2_P






R3_P






R4_P





1U2_PADP3338 5V 1A, High Accuracy Low Dropout RegulatorAnalog Devices Inc. ADP3338AKCZ-5-R7
Stockroom A999-3338-003
1
U1_PADuM4160 Full/Low Speed USB Digital  IsolatorAnalog Devices Inc. ADuM4160BRWZ

1
N/A
6VDC, 1.75A wall transformer for hub
CUI Inc. EPS060175UPS-P5P-KH
Digikey T1023-P5P-ND
1
N/A
6VDC, 1A wall  transformer for peripheral
CUI Inc. EPS060100-P5RP
Digikey T1019-P5RP-ND
1
N/A
1m USB-A to USB  mini-B
Molex Connector Corporation WM17493-ND
Digikey WM17493-ND
4
N/A
.15" H,  .375" D hemisphere rubber feet for peripheral
3M Electronic Specialty SJ-6506
Mouser 517-SJ-5306CL

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