[实用新型]USB－光纤转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及转换器，更具体地说，涉及一种USB-光纤转换器。

背景技术

随着风力发电技术的发展和应用，后台PC机和风能变流器之间需要进行大量的数据交换，而目前后台PC机与风能变流器之间的数据交换速度不能满足工业应用的需要。而且风能MW级的变流器一般应用环境比较恶劣，空间的电磁干扰比较严重，数据交换的可靠性差。并且不能抗拒6KV接触放电和8KV的空气放电，以及抗拒500V电磁场的近场骚扰。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有高速通信、高可靠性的USB-光纤转换器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种USB-光纤转换器，用于连接外部PC机和风能变流器以进行数据交换，其包括机体，所述机体上设置有USB接口和光纤通信接口；所述USB接口用于与外部PC机连接，所述光纤通信接口用于与风能变流器连接。

在本实用新型所述的USB-光纤转换器中，所述USB-光纤转换器包括顺次连接的USB接口、端口保护电路、USB-UART转接电路、以及光纤收发器。

优选的，所述USB接口包括电源线、正差分信号D+线、负差分信号D-线和接地线；所述USB-UART转接电路是USB-UART单芯片桥接器；所述端口保护电路包括：电容C2、C3、二极管D6、D7、D8、D9、瞬态抑制二极管D3；

其中，电容C2、C3的一端分别连接到USB-UART单芯片桥接器的+5V电源输入REGIN线上，另一端接地；

二极管D6和D7的阴极分别连接到USB-UART单芯片桥接器的正差分信号D+线和负差分信号D-线，二极管D6和D7的阳极相互连接并与瞬态抑制二极管D3的一端连接，瞬态抑制二极管D3的另一端连接到二极管D8、D9的阴极，二极管D8、D9的阳极分别连接到USB-UART单芯片桥接器的正差分信号D+线和负差分信号D-线。

进一步优选的，所述端口保护电路还包括：电感L1和L2；其中，电感L1和L2的一端分别与所述USB接口的电源线连接，另一端分别耦合到+5V电源。

在进一步优选的，所述端口保护电路还包括：电阻R9和R10；其中，电阻R9串联在电感L1和+5V电源之间，电阻R10串联在电感L2和+5V电源之间。

在本实用新型所述的USB-光纤转换器中，光纤收发器包括光纤发送器和光纤接收器，所述光纤发送器与所述USB-UART单芯片桥接器的发送引脚TXD连接，所述光纤接收器与所述USB-UART单芯片桥接器的接收引脚RXD连接。

优选的，所述光纤发送器是大功率光纤发送器，所述光纤接收器是TTL光纤接收器。

实施本实用新型的USB-光纤转换器，具有以下有益效果：可实现后台PC机与风能变流器进行高速的数据交换，交换速度达到921.6kbps，通过采用光纤进行通信，实现高可靠性；采用USB的接口，更能适应目前串口被淘汰，USB接口作为主流接口的PC市场的现状。同时对USB的数据差分信号进行抗静电的防护，端口防护电路适用于恶劣的工业环境，能抗拒6KV接触放电和8KV的空气放电，同时抗拒500V电磁场的近场骚扰；而且电路简单，由于在本USB-光纤转换器中采用大功率的光纤收发器，因此在不采用光纤驱动模块的条件下，可实现USB-光纤光信号的转换，并且可实现较远的通信距离和较高的通信速度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型USB-光纤转换器一实施例的结构示意图；

图2是图1所示的USB-光纤转换器的电路框图；

图3是图2所示的USB-光纤转换器电路原理图。

具体实施方式

本实用新型的技术方案主要是为了解决外部PC机与风能变流器之间的高速通信，高可靠性，对USB的差分信号进行端口的防护，在不采用光纤驱动模块的条件下，实现USB电信号转光纤光信号的转换。

如图1所示，在本实用新型的USB-光纤转换器2一实施例中，用于连接外部PC机和风能变流器以进行数据交换，包括机体，该机体上设置有USB接口21和光纤通信接口12；USB接口21用于与外部PC机连接，光纤通信接口12用于与风能变流器连接。在工作中，USB-光纤转换器2无需独立的供电电源，而通过USB接口由外部PC机对其进行供电。USB-光纤转换器2和外部PC机相连后，作为PC机的一个通用串口，通信的串口波特率可任意在300bps～921.6kbps中选择，最大可达921.6kbps。