ADuM4160通用串行總線(USB)外設(shè)隔離器電路設(shè)計(jì) 電路原理圖+BOM表

ID:124161 · 發(fā)表于 2016-6-17 21:29

實(shí)物圖：

通用串行總線(USB)正迅速成為大部分PC外設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)接口。由于它具有出色的速度、靈活性，并且支持設(shè)備熱插拔，因而正在取代RS-232和并行打印機(jī) 端口。工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備制造商也非常希望使用這種總線，但苦于沒有很好的方式來為控制危險(xiǎn)電壓的機(jī)器連接或者醫(yī)療應(yīng)用中的低泄漏防去顫連接提供必要的隔離，導(dǎo)致應(yīng)用推廣相當(dāng)緩慢。

ADuM4160 提供了一種經(jīng)濟(jì)簡單的方式來實(shí)現(xiàn)工業(yè)和醫(yī)療外設(shè)隔離緩沖器。需要解決的挑戰(zhàn)包括：

直接在USB D+和D−線路中隔離，以便使用微處理器中的現(xiàn)有USB基礎(chǔ)架構(gòu)。
針對不需要外部控制線路的控制數(shù)據(jù)流實(shí)施自動(dòng)控制方案。
提供醫(yī)用級隔離。
支持完整外設(shè)達(dá)到USB-IF認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
支持全速(12 Mbps)和低速(1.5 Mbps)信號速率。
支持靈活的電源配置。

由于本電路沒有明確定義外設(shè)，因此隔離器副邊的電源已作為解決方案的一部分提供。如果在外設(shè)的PCB上構(gòu) 建該電路，則電源可以從外設(shè)的離線電源、電池或者USB電纜總線電源獲得，具體取決于應(yīng)用需要。

這里所示的應(yīng)用電路是許多醫(yī)療和工業(yè)應(yīng)用的典型電路。

電路原理圖：

BOM表：

2	B1_P	NUP4202 Diode-TVS Array	ON Semiconductor NUP4202W1T2G	Mouser 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
1	C9_P	0.079" through hole, 100μF aluminum electrolytic, 6.3V capacitor (DNP)	DNP	Digikey P803-ND
2	C1_P	0805, 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
1	U2_P	ADP3338 5V 1A, High Accuracy Low Dropout Regulator	Analog Devices Inc. ADP3338AKCZ-5-R7	Stockroom A999-3338-003
1	U1_P	ADuM4160 Full/Low Speed USB Digital Isolator	Analog 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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ID:1149862 · 發(fā)表于 2025-5-8 10:52

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