USB（Universal Serial Port，通用串行總線）總線是目前計(jì)算機(jī)上應(yīng)用最廣泛和最方便的新型接口，USB因其容易使用、高速，與其它接口相比具有顯著的優(yōu)勢(shì)。但USB接口一開始并不是為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化控制、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域特別是對(duì)于安全要求很高的煤礦、化工、醫(yī)療等行業(yè)時(shí)，也存在干擾和不安全的潛在危險(xiǎn)，甚至?xí)䦟?dǎo)致災(zāi)難性的后果。而USB隔離措施是消除這種潛在危險(xiǎn)的方法，USB的電氣隔離，能有效的消除總線上瞬態(tài)電壓或地電位差，避免在靜電、閃電、電源浪涌和地線環(huán)流的時(shí)候損害計(jì)算機(jī)或設(shè)備并導(dǎo)致數(shù)據(jù)不正確，以及保證煤礦井下危險(xiǎn)場(chǎng)所設(shè)備與外界的安全隔離，醫(yī)療應(yīng)用中人體的安全性等。
工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等是通過USB接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制，但這些工業(yè)設(shè)備往往工作在惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，容易受到各種大電流、高電壓的或雷擊的影響。如果接口沒有隔離功能，現(xiàn)場(chǎng)的高壓、大電流浪涌很容易通過接口線路傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，從而對(duì)其造成損壞，造成系統(tǒng)癱瘓或現(xiàn)場(chǎng)失控。對(duì)于安全防爆要求很高的煤礦井下設(shè)備，與井上設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)必須進(jìn)行電氣隔離并須達(dá)到相應(yīng)的隔離電壓等級(jí)已成為各個(gè)國(guó)家的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)醫(yī)療設(shè)備來說，人體的安全性是最重要和首要的考慮，但一些醫(yī)療設(shè)備通過USB接口與計(jì)算機(jī)連接，在對(duì)人體采集數(shù)據(jù)或治療過程中，需要與人體直接有電氣上的接觸，而要避免可能從計(jì)算機(jī)通過設(shè)備和接口線路傳導(dǎo)到人體的高電壓造成電擊，接口線路的電氣隔離就成其為重要防護(hù)措施之一。
四星電子自主研發(fā)的USB隔離器采用新型接口電路和高速隔離器件，直接對(duì)USB接口進(jìn)行物理電氣隔離，并保證隔離后的信號(hào)仍然符合USB2.0規(guī)范。
為滿足不同行業(yè)應(yīng)用的要求，四星電子的USB隔離產(chǎn)品分為二種類型：隔離電壓為3000VDC的型號(hào)為USB-4G3K；隔離電壓為6000VDC的型號(hào)為USB-4G6K。這二種型號(hào)的產(chǎn)品除隔離電壓不同外，其它特性完全相同，經(jīng)隔離后的下游USB端口均具有4個(gè)USB接口，用戶還可在下游端口接入U(xiǎn)SB HUB以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)下游設(shè)備的隔離。
主要技術(shù)參數(shù)：
● 上下游端口之間隔離電壓：3000VDC（型號(hào)：USB-4G3K）；6000VDC（型號(hào)：USB-4G6K）
● 一個(gè)上游USB接口，4個(gè)下游USB接口
● 支持12Mbps全速USB傳輸和1.5Mbps低速USB傳輸，兼容USB V2.0
● 自動(dòng)識(shí)別USB高速High-Speed和全速Full-Speed或者USB低速Low-Speed
● 支持USB控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸、同步/等時(shí)傳輸
● 供電電源：取自電腦主機(jī)USB口
● 隔離后的下游USB端口輸出隔離電源：5VDC @ 350mA（4個(gè)下游端口輸出最大總電流）
● 上下游USB端口均帶有浪涌保護(hù)器
● 工作溫度：-40～+85℃
● 相對(duì)濕度：0～95%（不冷凝）
● 外形尺寸：70×37×61（長(zhǎng)×寬×高，毫米）鋁型材屏蔽外殼
● 重量：160克
USB隔離器的安裝和使用：
將USB隔離器的上游USB電纜插頭插入電腦主機(jī)的USB接口，由電腦的USB口為其供電，下游是4個(gè)經(jīng)過隔離的USB口，總共可提供隔離的5VDC @ 350mA電流輸出，完全可滿足多數(shù)USB設(shè)備的供電需求。
下圖是USB隔離器的外形圖。
使用USB隔離器連接耗電較大的USB設(shè)備的方法：
電腦主機(jī)USB口輸出的5VDC電源經(jīng)USB隔離器隔離后可提供的最大電流為350mA，可滿足大多數(shù)USB設(shè)備的供電需求。但對(duì)于象USB硬盤、USB光驅(qū)這類耗電很大（一般為5VDC，2A）并且靠USB口供電的設(shè)備，也許無法提供足夠的電能使其正常工作，這時(shí)需在USB隔離器的下游USB插座上插上一個(gè)市售的帶外接電源的USB HUB，再將設(shè)備插到USB HUB上，利用HUB的外接電源來供電即可。
同樣的，如果下游端口帶負(fù)載過大時(shí)將使隔離器輸出的5VDC電源電壓降低，從而可能造成USB設(shè)備工作不可靠。這時(shí)也需在USB隔離器的下游USB插座上插上一個(gè)市售的帶外接電源的USB HUB，再將設(shè)備插到USB HUB上，利用HUB的外接電源來供電即可。
常見問題解答：
1、什么是高速USB設(shè)備？全速USB設(shè)備？低速USB設(shè)備？
答：高速USB設(shè)備以480M速率傳輸數(shù)據(jù)，常見的如U盤、USB硬盤、USB光驅(qū)等。
全速USB設(shè)備以12M速率傳輸數(shù)據(jù)，常見的如USB打印機(jī)、掃描儀、工控設(shè)備等。
低速USB設(shè)備以1.5M速率傳輸數(shù)據(jù)，如USB鼠標(biāo)、讀卡器、USB鍵盤等。
2、 為什么高速USB設(shè)備如U盤、USB硬盤的經(jīng)過USB隔離器后，讀寫文件的速度降低了？
答：高速USB設(shè)備（480M）接入U(xiǎn)SB隔離器后將自動(dòng)降速為全速（12M）運(yùn)行，所以速度就沒有直接插入電腦主機(jī)的USB口時(shí)速度（480M）快，目前還無法解決高達(dá)480M速度的信號(hào)隔離問題，有的廠家聲稱USB高速隔離，實(shí)際上也是自動(dòng)降為全速運(yùn)行。
3、 為什么使用USB隔離器后，象USB打印機(jī)、U盤、工控設(shè)備、USB鼠標(biāo)鍵盤等設(shè)備工作正常，而USB硬盤卻不能工作？
答：這是因?yàn)榍罢吆碾娸^小或并不靠USB總線供電，隔離器的輸出電源電流完全可滿足設(shè)備的供電需求。而USB硬盤、USB光驅(qū)之類的設(shè)備是靠USB口供電的高耗電的設(shè)備，如USB光驅(qū)需要2A的電流，隔離后的電源無法提供如此高的電流。解決辦法是在USB隔離器的下游端口插上一個(gè)市售的帶外接電源的USB HUB，再將USB硬盤、USB光驅(qū)之類的設(shè)備插到HUB上，用HUB的外接電源來供電即可。
4、 是否允許帶電插拔？
答：四星電子USB隔離器是完全允許帶電插拔的工業(yè)設(shè)計(jì)，并且在上下游USB端口上均設(shè)計(jì)有浪涌保護(hù)器。
USB隔離器包裝盒內(nèi)包含以下物品：
USB隔離器1只
產(chǎn)品使用說明書1份
