Isolierte Designs
Wirkungsvolle Barriere für USB 2.0 und Stromversorgung
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Isolierte USB-Applikationen
Wenn isolierte USB-Ports erforderlich sind, gibt es nur wenige mögliche Schaltungskonfigurationen. Eine isolierende Komponente wie der LTM2884 kann entweder am Eingang des Peripheriegeräts in Reihe zum USB-Kabel (Repeater), oder am Ausgang eines Hubs oder Hosts platziert werden.
Damit ist der LTM2884 ideal für praktisch jedes USB-Gerät geeignet, und zwar unabhängig von der Endanwendung und vom Marktsegment. Der µModule-Baustein benötigt mit seiner Grundfläche von 225 mm² nur wenig Platz. Nahezu alle elektrischen Spezifikationen wurden bereits getestet und können über den weiten Betriebstemperaturbereich von -40 bis +105 °C garantiert werden. Das Zertifizierungsverfahren nach UL 1577 läuft gerade. Außerdem erfüllt der LTM2884 die Bedingungen des medizintechnischen Sicherheitsstandards IEC 60601-1, abgesehen von den 2MOOP- bzw. 2MOPP-Anforderungen.
Für die entsprechenden Tests wäre eine Spannung von mehr als 2500 kVRMS erforderlich. Mit der Luft- und Kriechstrecke von mehr als 9 mm sowie dem Isolationsabstand von 100 µm für die Datensignale und 114 µm für die Stromversorgung verfügt der LTM2884 über sicherheitsbezogene Parameter, die dabei helfen, dass USB-Systeme die unterschiedlichen Sicherheitsstandards auf Geräteebene einhalten können.
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Den LTM2884 hat Linear Technology bereits vor seiner eigentlichen Markteinführung in mehrere eigene Designs eingefügt. Beispielsweise integriert der in Bild 3 gezeigte USB-Isolator LTP2884 den µModule-Baustein. Beim LTP2884 handelt es sich um ein eigenständiges System, das sich als Referenzdesign verwenden lässt oder als komplette Isolationslösung erworben werden kann. Der LTP2884 stellt sämtliche Funktionen des LTM2884 in einem kleinen, robusten Gehäuse bereit.
Er ist gegen elektrostatische Entladungen bis ±20 kV geschützt, verfügt über LED-Zustands- und Warnanzeigen sowie über USB-Steckverbinder mit hohen Haltekräften. Die Plug-&-Play-Lösung erfordert weder Treiber noch Software.
Der LTM2884 befindet sich auch im Demo-Board DC2026 Linduino One von Linear Technology. Das zu der Open-Source-Prototyping-Plattform Arduino One kompatible Board nutzt die Arduino-Hardware, die aus einem Atmel-Mikrocontroller mit Bootloader besteht, um schnelle Firmwareaktualisierungen in der Schaltung zu erlauben. Die Software ist eine einfache C-Programmierumgebung auf Basis des AVR-GCC-Compilers.
Linear Technology nutzt Linduino, um Bibliotheken für ICs mit digitalen Schnittstellen wie I²C oder SPI zu demonstrieren und zu verbreiten. Der LTM2884 unterbricht den Masseanschluss des PCs. Dadurch können Geräte, die mit dem Linduino verbunden sind, mit anderen Massepotenzialen arbeiten als Steuerrechner.
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Christopher Gobok |
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Ist Produkt-Marketing-Ingenieur für Mixed-Signal-Bauelemente bei Linear Technology. Er absolvierte sein Studium an der San Jose State University mit den Abschlüssen BSEE, MSE und MBA. Berufserfahrungen sammelte Gobok bereits im Produktmarketing in den Bereichen Optoelektronik und Leistungs-MOSFETs. |
cgobok@linear.com
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