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单封装USB隔离器降低成本25%

2009-12-22 9:38:00

  随着PC架构越来越受到市场的青睐,USB也已经成为PC机接口的通用标准。USB广泛的工业和医疗支持以及简易结构使其成为一种通用的PC接口,其提供了实现外设与计算机之间的连接和断开连接的简单标准化方法,无需重新启动或关断系统,而串行端口正逐渐被淘汰。

  高性能信号处理解决方案供应商ADI针对医疗设备间的数据传输最新推出了单芯片USB隔离器(通用串行总线隔离器)ADuM4160,该器件能简化医疗和工业设备中的隔离USB端口实现方案。

  ADuM4160作为真正意义上的一体化芯片,取代了复杂的板级解决方案,不仅可以帮助工程师通过简化设计缩短上市时间,而且还满足了苛刻环境应用中对USB应用的需求,在尺寸和成本都得以减小的同时,功耗和散热性能都极大了得到了提高,可以满足大多数要求严苛的医疗和工业标准。

  USB的两个典型的隔离应用是基于PC平台的医疗设备和具有很大地电位差的工业应用。当需要信息时,USB兼容的医疗设备使医生能够随时在不同地点方便而高效地共享危重病人的文件或资料。支持USB的设备使保健护理人员能够使用广泛的多种高性价比的外设。对于全球数亿人口的健康维护来说,针对病人监护、疾病管理、卫生与健康,以及药物发放的设备目前是必不可少的,因此对支持USB的保健护理设备的需求也随之在不断增长。

  ADuM4160 USB隔离器采用ADI公司的iCoupler数字隔离技术,可提供有效值为5kV的医用等级的隔离、上游短路保护和完全隔离的1.5Mbps和12Mbps数据速率(IEC 60601-1医疗安全认证正在审批中)。该器件符合USB 2.0标准,能以远低于目前数据隔离方案的成本和复杂度实现完全隔离的USB功能,从而使医疗和工业设计工程师能够降低高达25%的成本,使设计的尺寸减小一半,并将开发时间从几个月缩短到几周。

  ADI亚太区医疗事业资深业务经理周文胜博士介绍说,过去的医疗设备一般采用隔离的RS-232或以太网连接,不支持即插即用功能,而且限制了数据传送速率并占用过多的空间, ADuM4160是一款通用型USB隔离器,其增强型医用隔离等级使工程师能够设计有助于更方便护理病人的USB医疗设备。ADuM4160采用的iCoupler技术整合了高速互补金属氧化物半导体(CMOS)和芯片级、微型变压器技术,基于iCoupler的ADuM4160能够很容易地在低速和全速USB系统上实现。ADuM4160支持USB 2.0的低速和全速模式而不对高速提供支持,主要是考虑到市场的需求,而并非技术上的难度。因为实现对高速数据传输的隔离并不是很复杂的技术,但目前无论是医疗还是工业领域,平均数据传输速率还处于比较低的水平,许多场合还在使用RS232作为传输协议。所以目前ADuM4160所支持的全速模式已经完全可以胜任,如果将来需要更高的速度,ADI也可以轻易推出换代的产品。另外,与传统的光电耦合方案相比,即使iCoupler支持更高的速度,所增加的成本也远低于光耦。

  ADI公司隔离产品部产品线总监Ronn Kliger表示,传统USB隔离方案需要一个收发器将USB的双向差分信号转换成更兼容传统分立隔离器的信号,这种收发器成本高且占用较大的空间。ADI的新型USB隔离器ADuM4160在一个小巧的IC内实现了所有USB信号处理和隔离功能,为设计工程师提供了开创性的全新方案,可以替代昂贵、耗时的传统USB隔离方案。