用于严苛环境的隔离式 USB 2.0 和电源

松承受 2500V_RMS (3500V_PEAK) 长达 1 分钟，而且能够在连至本地电源的 USB 引脚上承受 ±15kV HBM (人体模型) ESD 以及能够通过连至电源的隔离势垒承受 ±15kV HBM。高 ESD 额定值归功于仔细设计的高性能隔离势垒，该额定值还支持 30kV/us (典型值为 50kV/µs) 的最低共模瞬变速率，并允许 LTM2884 独特地通过瞬变事件无差错工作，同时发送 USB 数据。

LTM2884 对于 RF 和磁场拥有强大的承受能力，而且对相邻组件也没有影响，不产生高 EMI (电磁干扰)。LTM2884 中采用的 µModule 隔离器技术已经过独立机构评估，在测试中成功达到了欧洲标准 EN 55024 对 RF 和磁场承受能力的要求，这按照 EN 61000-4-3 测试标准要求。此外，设计和布局方法还允许 LTM2884 最大限度地减小 EMI，使其达到远低于 CISPR 22 Class B 限制的水平，从而无需采用复杂的 EMI 屏蔽和抑制技术。

隔离式 USB 应用

当隔离 USB 端口时，没有太多电路配置工作。如 LTM2884 之类的隔离组件既可以放置在外设的输入端，与 USB 电缆 (中继器) 串联，也可以放置在集线器 / 主机的输出端。凭借上述特点，无论哪种最终应用或细分市场，LTM2884 几乎适合于任何 USB 设备。该µModule 的占板面积为 225mm²，所需电路板空间最小，同时几乎所有电气规格都经过测试，并保证工作在 -40°C 至 105°C 的工作温度范围。UL 1577 组件级认证正在进行中，而且 LTM2884 满足医疗安全标准 IEC 60601-1 的所有要求，极少数要求 A.C. 测试电压高于 2500kV_RMS 的双 MOOP (操作者保护方法) 和双 MOPP (患者保护方法) 测试除外。除此以外，LTM2884 的引脚间隔 (爬电距离和电气间隙) 大于 9mm，通过绝缘针对数据提供 100µm 距离，针对电源提供 114µm 距离，这些与安全有关的参数将有助于 USB 系统满足各种不同设备级标准的要求。

LTM2884 适用范围如此广泛，因此在该器件公开发布之前，凌力尔特公司就已经发现怎样将该器件应用于多种设计中了。图 3 显示，LTM2884 是凌力尔特 LTP2884 USB 串联隔离器的核心，该串联隔离器是一款完整的独立器件，用作一个完整的参考设计，还可以作为一个独立器件购买，以便能够在工作环境中快速部署 USB 隔离。LTP2884 采用坚固的小型封装，提供 LTM2884 的所有好处，具备 ±20kV ESD 保护、LED 状态和报警指示器、以及耐用的 USB 连接器。当然，不需要驱动器和软件，即插即用！

图 3：基于 LTM2884 的 LTP2884 USB 串联隔离器

LTM2884 也已用于凌力尔特的 DC2026 Linduino One 隔离式 Arduino 兼容演示电路板。Linduino 与流行的 Arduino Uno 开源电子产品原型生成平台兼容，所采用的 Arduino 硬件由一个 Atmel 微控制器和一个自导程序组成，允许在电路内部快速进行固件更新。该软件是一种基于 AVRGCC 编译器的简单 C 语言编程环境。凌力尔特运用 Linduino 为具备 I²C 或 SPI 等数字接口的 IC 演示和分配固件库。LTM2884 断开地至 PC 的连接，允许连接至 Linduino 的设备之地电位与控制 Linduino 的电脑之地电位不同。

结论

需要隔离的 USB 应用的数量仍然在增加，尤其是出于安全性和可靠性原因，在工业和医疗行业增加显著。LTM2884 很有吸引力，因为它与较老的分立式解决方案相比，具有明显优势，例如采用小型封装提供数据加电源隔离。2500V_RMS 的电气隔离、自动速度选择、出色的共模抑制、高 ESD 和低 EMI 均有助于加速可靠的设计。此外，由于无需包括如电源去耦电容器等的外部组件，因此会受到如 LTP2884 或 DC2026 等很多空间受限 USB 应用的欢迎。像 LTM2884 这样的高集成度器件早就该有了……既然现在已经有了，就让 USB 在最严苛的环境中枝繁叶茂地应用吧!