[实用新型]接口芯片保护电路、连接装置和数据设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术，尤其涉及一种接口芯片保护电路、连接装置和数据设备。

背景技术

计算机(PC)与计算机，或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯或并行通讯两种方式。其中串行通讯接口又分为同步方式和异步方式。目前，异步串行通讯接口，也称异步串口，是一种广泛采用的技术，按照电气标准及协议来分可包括“数据终端设备(Data Terminal Equipment；以下简称：DTE)和数据通讯设备(Data Communications Equipment；以下简称：DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准(RS-232-C)”、“平衡电压数字接口电路的电气特性标准(RS-422)”和“RS485”等接口。以“RS-232”接口为例，其是目前最常用的一种串行通信接口，也称标准串口，传统的“RS-232”接口有22根线，采用标准25芯D型连接器的插座，现有的PC则使用了简化的9芯D型连接器插座，例如现有电脑上的串行口“COM1”。“RS-232”接口电平规定数据“正”逻辑电平为-3伏(V)～-15V，数据“负”逻辑电平为+3V～+15V，接通、开(ON)状态或正电压的控制信号有效的逻辑电平为+3V～+15V，断开、关(OFF)状态或负电压的控制信号无效的逻辑电平为-3V～-15V。由于PC系统电平基本上没有负电压，“正”逻辑电平一般为3.3V，“负”逻辑电平为0V，所以需要设定串行接口芯片来完成不同电平之间的转换，例如德州仪器(TI)的“GD75232”、“MAX3243”等芯片。

图1为现有技术中串行接口芯片连接在数据通讯设备和计算机上的结构示意图。计算机，也就是DTE40，其与DCE50均是以市电10作为供给电源的。分别位于DCE50和DTE40中的串行接口芯片60各自包括多组信号线，大部分是用于发送和接收数据的数据信号线20，图1中示意性的示出两条数据信号线20，还包括一根信号线用于连接两端的冷地，可称为冷地信号线30。各组信号线最终连接到D型连接器70的插座针脚上。如图1所示，DCE50的热地可能与大地之间是断开连接的，即图1中的热地a点可能处于悬浮状态，与大地之间具有交流电压。当220V市电10的火线L和零线N之间连接有两个容值相等的电容时，由于电容的分压作用，热地a点与大地之间的交流电压为110V。而DTE40侧的热地b点与大地连接良好，所以热地b点与大地电压相等，为0V。因此，在热地a点和热地b点之间形成了交流高电压，如上述情况所述通常为110V。由于电容具有隔直流通交流的作用，所以无论是否在热地和冷地之间设置有电容和电阻，在两串行接口芯片60的冷地c点和冷地d点之间均会形成相应的交流高电压。

因此，在实际应用中会出现这样一种现象：两连接器插座热插拔时，各针脚不会精确的同时接触或断开，若数据信号线的针脚接触，而冷地信号线的针脚未接触，因为冷地信号线和数据信号线基本是等电位的，所以冷地c点和冷地d点之间所具有的交流电压会瞬间施加在数据信号线上，即形成浪涌。所谓浪涌，即电源刚接通或热插拔过程中信号线刚接触的那一瞬间所产生的强力脉冲。这种瞬间形成的浪涌对串行接口芯片的破坏性很大，轻则使芯片器件失效，如芯片损坏、电阻烧断等，导致电路的某些功能丧失或者整个电路系统崩溃；重则电路短路而引发火灾。现有PC技术中裸接在电路上的串行接口芯片极易受到浪涌作用的破坏。

针对这一问题，现有技术提出了一种解决方案，其中通过使用光隔离器件让通信双方的地隔离开，切断浪涌的电流通路，达到保护串行接口芯片的目的。但是这种技术有一些缺陷，光电隔离器件需要使用外部电源，不便于实施，且工作不可靠。同时，采用光隔离器件也增加了产品的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种接口芯片保护电路、连接装置和数据设备，以避免浪涌现象对串行接口芯片的破坏。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种接口芯片保护电路，包括：无源电压抑制器器件，用于连接在接口的数据信号线和相应的针脚之间，以抑制浪涌电压能量。

优选的是该接口芯片保护电路连接在异步串行接口的数据信号线和相应的针脚之间。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种采用本实用新型接口芯片保护电路的连接装置，包括多根数据信号线和一根冷地信号线，还包括用于连接数据通讯设备的第一连接器，以及用于连接数据终端设备的第二连接器；所述数据信号线和冷地信号线连接在第一连接器和第二连接器的各针脚之间；所述无源电压抑制器器件连接在各所述数据信号线和相应的针脚之间。