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技術頻道

波仕電子:USB光電隔離HUB保障人體安全

  波仕電子的新一代USB光電隔離HUB具有超小型的外形(75*23*47mm)、是世界上最小的光隔USB HUB。支持USB2.0全速(12M)速率和USB1.0低速(1.5M)、隔離3000V電壓、無須外接電源、無須驅動程序。由于USB信號的時序、幅值、方向、速率、規(guī)約都及其復雜,所以實現(xiàn)USB信號的光電隔離也是非常復雜的技術,這基本上代表了光電隔離領域的最高水準。波仕電子經(jīng)過多年的研究,開發(fā)出這一具有國際領先水準的產(chǎn)品,獲得專利并且已經(jīng)成功推向市場。

  先看看這位用戶在網(wǎng)上反映的問題:“筆記本電腦漏電怎么回事?我的筆記本是宏基的,在我在打字的時候不經(jīng)意碰到了筆記本旁邊的金屬,被電了一下,感覺怕怕的,后來我用電筆檢測才發(fā)現(xiàn),只要是筆記本外露的金屬部分都能點亮電筆,不知道是怎么回事,我的電腦用了還不到一年,想請問各路高人幫解答一下。。。。謝謝!” 。 而對于臺式計算機,漏電問題更加嚴重。因為臺式機的電源是安裝在電腦機箱內部的,就是金屬外殼而無塑料外殼,而且功率更大。只要一臺電腦漏電,那么與它相連的打印機、鼠標、鍵盤、以及其它電腦都會出現(xiàn)漏電。

  漏電產(chǎn)生的原因一般有以下幾種:

  1.雖然電腦一般都采用了三線制電源插頭,但是有些電源接線板或者交流線路本身就沒有地線,導致電腦電源線沒有接地。

  2.有些電腦采用的電路板自身有問題(電路板低壓電路沒和220V的交流電隔離,本身就帶有市電),采用開關電源的 電器多屬這一種情況。

  3.即便是電腦的電路板本身沒問題,但由于某些元件漏電(尤其是電容)或是由于電路板受潮、灰塵太多,也會出現(xiàn) 漏電的現(xiàn)象,如有一些電腦機殼一開始不帶電,但用了一段時間后又帶電了,多屬這種情況。人體承受的安全電壓為36V,安全電流為10mA。為確定安全條件,往往不采用安全電流,而是采用安全電壓來進行估算:一般情況下,也就是干燥而觸電危險性較大的環(huán)境下,人體承受的安全電壓規(guī)定為36V,對于潮濕而觸電危險性較大的環(huán)境,人體承受的安全電壓規(guī)定為12V,這樣,觸電時通過人體的電流,可被限制在較小范圍內,可在一定的程度上保障人身安全。

  按照醫(yī)療儀器的行業(yè)規(guī)定,任何接觸人體的電子儀器都必須嚴格實現(xiàn)電氣隔離。特別是使用220V交流電的儀器對與人體接觸部分的電氣隔離規(guī)定尤為嚴格。電腦的電子器件之繁多堪比一臺復雜的醫(yī)療儀器。遺憾的是,全世界的電腦用戶幾乎每天都在用手接觸鼠標和鍵盤,卻無人關注人體的電氣安全。而不管是筆記本還是臺式機在使用時幾乎都是接在220V交流電源上的。

  這個問題一直沒有得到解決有兩個原因:

  1、從原理上實現(xiàn)USB隔離很困難。現(xiàn)在的鼠標和鍵盤幾乎都使用USB口,但是從原理上講,USB的光電隔離是非常困難的。USB口的電氣隔離技術改進的難點就在于缺少USB的方向信號而USB的兩個信號線D+和D—又是不分方向的,具體參見波仕電子網(wǎng)站專文。

  2、成本原因:傳統(tǒng)的鼠標、鍵盤使用的PS/2口雖然是單向傳輸?shù)男盘枺窃黾覦C/DC隔離電源以及光電耦合器來實現(xiàn)隔離PS/2口的成本可能已經(jīng)大大超過了鼠標和鍵盤本身的成本。

  今天,波仕的型號為BS-USB4的USB光電隔離HUB解決了這個問題。BS-USB4使用非常簡單,與一根普通的USB HUB的使用是一樣的,大小也是差不多的。

  BS-USB4產(chǎn)品的上位機側(B型USB座)通過USB電纜(打印線)外插計算機的USB插座。BS-USB產(chǎn)品的下位機側為4個A型插座,都可以外接比如U盤、USB/RS-232轉換器、USB鼠標、鍵盤等。也就是說,當BS-USB4外插計算機的USB口時,BS-USB4就相當于是4個已經(jīng)隔離的USB口。由于BS-USB4自帶隔離DC/DC并且自耗一定功率,所以對外驅動能力略小于原計算機USB口的驅動能力。BS-USB4特別適合具有USB口的醫(yī)療儀器、高電壓數(shù)據(jù)測控設備、人機接口設備等。

  因為BS-USB4的使用與普通的(非隔離的)USB HUB是一樣的,所以是不需要驅動程序的。

  BS-USB4僅僅是一個透明的物理隔離,與計算機操作系統(tǒng)無關。自然,BS-USB4支持各種操作系統(tǒng),Windows Vista/XP/2000/Me/98等都可以。

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