#USB介面 #資料匯流排 #隔離電源 #ESD二極體

【隔離雜訊與靜電，USB 插拔收發更安全精確】

USB 是電腦與儀器常見的連接介面，不過這個看似簡單的「隨插即用」裝置，可是內含不少技術細節呢！大家或許曾有過這種經驗：在設計不良的設備周遭開關電器或外接裝置，有時會因外來的「不速之客」造成短暫畫面閃爍、甚或引發當機。對於工業或醫療設備來說，需要更高的抗雜訊和靜電放電 (ESD) 保護，尤需設立銅牆鐵壁以隔離突發瞬態電流，力保敏感資料擷取、傳輸、儲存與判讀的精確，亦是隔離主要用途：控制高電壓局域連接的電子電路或從中獲取資料。

「隔離式 USB 收發器微模組」有助解決上述困擾。它具備集成式電壓調節的 2.5W 反激式直流／直流轉換器、隔離變壓器、輸出二極體和電容，透過一對電氣隔離的銅軌「訊號電感器」進行內部通訊，不會產生雜訊或抖動而影響資料的解析度；無需驅動程式和軟體，可隨插即用。當 USB 裝置連接到隔離器電路板，微模組會自動檢測連接物件速度以保護外設或主機；在匯流排閒置的通訊過程，亦可檢測到電阻器，並將連接情況映射到帶有內部電阻器和集成開關的主機。

功率轉換器採用變頻邊界模式反激，內部隔離供電最高可達 2.5W。若插入行動硬碟等大功率外設，電流過大的 LED 指示燈會亮起，硬碟驅動器不會加速運轉；但內建的輸入 PowerPath 優化二極體可插入一個 12V 的適配器為硬碟供電，免受電壓、電氣干擾和雜訊破壞。即使有靜電衝擊，設備仍可正常運作。改與功率更強大的電鑽電機連接，驅動電機後，電流脈衝會讓本地接地點的電壓升高，但來自檔案傳輸的另一個資料訊號卻能繼續保持平穩。

事實上，微模組可在普通模式下平穩運行，較電鑽干擾嚴重的環境亦適用。此外，微模組還有「處理暫緩要求」的功能，當資料匯流排的閒置時間超過 3 毫秒，會降低設備功率並禁用，實現方式有兩種：一是不暫停供電，偵測到隔離側的活動並給予恰當回應；二是將引腳與高壓側連接以暫停供電，禁用直流／直流功率轉換器，以隔離、斷開新的連接裝置或與遠端喚醒功能之間的通訊工作。待主機恢復後，隔離側可重新得到供電，唯需由主機重新列舉。

演示視頻：
《Linear----簡單有效的堅固型 USB 隔離 (Jeff Marvin)》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/0110/30918.html

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