一種用于電子產品的電磁隔離系統及方法與流程

本發明涉及通信電磁隔離領域，尤其涉及一種用于電子產品的電磁隔離系統及方法。

背景技術：

隨著電子工業的迅猛發展和電子產品的普及，在社會上出現了另一種新的″公害″，這就是數以萬計的電子、電器設備在工作時反射出來不同頻率的電磁波。這些電磁波會給臨近工作著的各種電子、電器設備和通訊、輸電線路造成交叉干擾，從而導致諸如電腦操縱的機器失控、通訊設備工作失常等現象，危害極大。

眾所周知，在通信的系統中，主設備和終端設備之間的通信會產生大量的高頻率的電磁信號，而高頻率的通信信號會對正常使用的低頻率信號造成影響，導致通信信號不完整，產生的數據丟失，而傳統的光耦隔離就是采用光耦合器進行隔離。光耦合器的結構相當于把發光二極管和光敏三極管封裝在一起。光耦隔離電路使被隔離的兩部分電路之間沒有電的直接連接，主要是防止因有電的連接而引起的干擾，特別是低壓的控制電路與外部高壓電路之間。光耦的主要構件是發光器件和光敏器件，發光器件一般都是IRLED，而光接受器件有光敏二極管、光敏三極管、達林頓管、光集成電路等類型，在高頻開關電源中，對光耦的響應速度要求很高，故一般采用如圖所示的響應較快的高速型，延遲時間在500nS以內。用于模擬信號或直流信號傳輸時，應采用線性光耦以減小失真，而傳輸數字開關信號時，對其線性度的要求不太嚴格。傳統的光耦隔離的光耦方式一般只能隔離傳輸小信號，對功率隔離轉換不適用，而且對溫度影響比較大。在全橋拓撲中，開關器件為4個，需3-4個光耦，而每一光耦都需獨立電源供電，增加了電路的復雜性，成本增加，可靠性降低；因光耦傳輸延遲較大，為保證開關器件開通與關斷的精確性，必須使各路的結構參數一致，使各路的延遲一致，而這往往難以做得很好；光耦的開關速度較慢，對驅動脈沖的前后沿產生較大延時，影響控制精度。

所以，我們需要一種能保證通信信號的完整性、防止信號丟失，并且低成本、結構簡單、溫度穩定性較好的電磁隔離系統和方法。

技術實現要素：

本發明采用I2C隔離芯片和SPI隔離芯片分別對主設備和終端設備之間的通信信號做電磁隔離的設計，實現了保證通信信號的完整性、防止信號丟失的功能。

本發明提供了一種用于電子產品的電磁隔離系統，包括：

主設備，用于產生通信信號和接收終端設備發送的通信信號；

終端設備，用于產生通信信號和接收所述主設備發送的通信信號；

隔離模塊，用于所述主設備和所述終端設備之間的通信信號的頻段隔離和通斷控制；

所述主設備電連接于所述隔離模塊，所述隔離模塊電連接于所述終端設備。

進一步地，所述隔離模塊包括：

I2C隔離芯片，用于隔離所述主設備和所述終端設備之間的通信信號中的指定頻段外的I2C信號；

SPI隔離芯片，用于隔離所述主設備和所述終端設備之間的通信信號中的指定頻段外的SPI信號。

進一步地，所述主設備分別連接于所述I2C隔離芯片和所述SPI隔離芯片，所述終端設備分別連接于所述I2C隔離芯片和所述SPI隔離芯片。

進一步地，所述主設備的型號為：intel CM236。

進一步地，所述I2C隔離芯片的型號為：ADI ADuM1250ARZ。

進一步地，所述SPI隔離芯片的型號為：ADI ADuM141D1BRZ。

進一步地，本發明提供了所述用于電子產品的電磁隔離系統實現的電磁隔離方法，其特征在于：

通過所述主設備發送通信信號給所述隔離模塊；

所述隔離模塊接收到所述主設備的通信信號后對通信信號進行頻段判斷并進行頻段隔離，隔離后剩下的信號發送給所述終端設備；

所述終端設備接收所述隔離模塊發送的信號并進行處理。

進一步地，通信信號通過所述隔離模塊時，所述隔離模塊內的所述I2C隔離芯片和所述SPI隔離芯片分別對通信信號進行信號的I2C隔離和SPI隔離。

進一步地，通過所述終端設備發送通信信號給所述隔離模塊；

所述隔離模塊接收到所述終端設備的通信信號后對通信信號進行頻段判斷并進行頻段隔離，隔離后剩下的信號發送給所述主設備；

所述主設備接收所述隔離模塊發送的信號并進行處理。

進一步地，通信信號通過所述隔離模塊時，所述隔離模塊內的所述I2C隔離芯片和所述SPI隔離芯片分別對通信信號進行信號的I2C隔離和SPI隔離。

本發明的有益效果為：

本發明采用隔離模塊內I2C隔離芯片和SPI隔離芯片結合的設置，對主設備和終端設備之間的通信信號進行指定頻段外的I2C隔離和SPI隔離，保證了通信信號不被影響，保證了信號的完整性，防止數據丟失，SPI增加了74LVC245芯片增加SPI的驅動能，進一步確保信號的完整性，由于I2C芯片和SPI芯片具有較好的熱穩定性，所以保證了系統不被溫度影響。同時，由于系統內芯片造價成本較低，本系統具有成本低，結構簡單的優點。

附圖說明

圖1為本發明的電路連接示意圖；

圖2為本發明實施例一的電路連接示意圖。

圖3為本發明實施例一的流程圖。

圖4為本發明實施例一的信號走向示意圖。

圖5為本發明實施例二的信號走向示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例一

如圖2所示，本發明提供了一種用于電子產品的電磁隔離系統，所述用于電磁產品的電磁隔離系統包括：

主設備，用于產生通信信號和接收終端設備發送的通信信號；

終端設備，用于產生通信信號和接收所述主設備發送的通信信號；

隔離模塊，用于所述主設備和所述終端設備之間的通信信號的頻段隔離和通斷控制；

所述主設備電連接于所述隔離模塊，所述隔離模塊電連接于所述終端設備。

所述隔離模塊包括：

I2C隔離芯片，用于隔離所述主設備和所述終端設備之間的通信信號中的指定頻段外的I2C信號；

SPI隔離芯片，用于隔離所述主設備和所述終端設備之間的通信信號中的指定頻段外的SPI信號。

所述主設備分別連接于所述I2C隔離芯片和所述SPI隔離芯片，所述終端設備分別連接于所述12C隔離芯片和所述SPI隔離芯片，所述主設備的型號為：intel CM236，所述I2C隔離芯片的型號為：ADI ADuM1250ARZ，所述SPI隔離芯片的型號為：ADI ADuM141D1BRZ。

如圖3、圖4所示，本發明提供了所述用于電子產品的電磁隔離系統實現的電磁隔離方法，其特征在于，包括：

通過所述主設備發送通信信號給所述隔離模塊；

所述隔離模塊接收到所述主設備的通信信號后對通信信號進行頻段判斷并進行頻段隔離，隔離后剩下的信號發送給所述終端設備；

所述終端設備接收所述隔離模塊發送的信號并進行處理。

通信信號通過所述隔離模塊時，所述隔離模塊內的所述I2C隔離芯片和所述SPI隔離芯片分別對通信信號進行信號的I2C隔離和SPI隔離。

實施例二

本實施例中所公開的技術內容基于實施例一，實施例一中公開的技術內容不重復描述，實施例一公開的內容也屬于本實施例公開的內容。

如圖5所示，本發明提供了所述用于電子產品的電磁隔離系統實現的電磁隔離方法，其特征在于，包括：

通過所述終端設備發送通信信號給所述隔離模塊；

所述隔離模塊接收到所述終端設備的通信信號后對通信信號進行頻段判斷并進行頻段隔離，隔離后剩下的信號發送給所述主設備；

所述主設備接收所述隔離模塊發送的信號并進行處理。

通信信號通過所述隔離模塊時，所述隔離模塊內的所述I2C隔離芯片和所述SPI隔離芯片分別對通信信號進行信號的I2C隔離和SPI隔離。

本發明采用隔離模塊內I2C隔離芯片和SPI隔離芯片結合的設置，對主設備和終端設備之間的通信信號進行高頻率的I2C隔離和SPI隔離，保證了低頻率通信信號不被影響，保證了信號的完整性，防止數據丟失。

對比傳統技術光耦隔離，由于I2C芯片和SPI芯片具有較好的熱穩定性，所以保證了系統不被溫度影響。同時，由于系統內芯片造價成本較低，本系統具有成本低，結構簡單的優點。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。