塑料光纤实现RS-232的无源高速高压隔离
供稿： 武汉波仕卡科技有限公司
- 关键词：RS-232高速全信号隔离器,串口光电隔离器,232隔离器
- 作者：代
- 摘要：实现相互通信的两个RS-232口之间的光电隔离往往选择无源RS-232光电隔离器，但是无源的RS-232隔离器的速率往往低于28800bps。现在就介绍用塑料光纤转换器OPF232实现的RS-232无源高速隔离方案，实测速率最高可以达到460800bps.比传统的无源RS-232光电隔离器的速率提高了十多倍。
实现相互通信的两个RS-232口之间的光电隔离往往选择无源RS-232光电隔离器，但是无源的RS-232隔离器的速率往往低于28800bps。一般建议用户在需要28800bps以上的场合选用有源的RS-232光电隔离器。有源的隔离器性能好但需要外接电源，一般是5V直流电源。通常的情况下，RS-232通信的某一方或者双方无法提供5V直流电源，用户希望能够实现高达115200bps甚至更高的隔离并且无需电源。现在就介绍用塑料光纤转换器OPF232实现的RS-232无源高速隔离方案，实测速率最高可以达到460800bps.比传统的无源RS-232光电隔离器的速率提高了十多倍。
OPF232无源RS-232塑料光纤转换器用于实现RS-232的塑料光纤传输、特别是只有收（RXD）、发（TXD）、地（GND）三根线的RS-232口的无源塑料光纤传输,比如仪表的RS-232口。 OPF232型RS-232/光纤转换器的外形为DB-9/DB-9转接盒大小，其中DB-9(孔座)一端直接插在计算机的DB-9芯RS-232针座上、无须外接电源，使用一对塑料光纤接头。
光纤接口 | Hp、Avago、Agilent工业通讯光纤接头 | 电气接口 | DB-9孔RS-232 | |
传输介质 | 塑料光纤，推荐PMMA材料 | 尺寸、重量 | DB-9/DB-9、70克 | |
通信方式 | 异步RS-232（RXD、TXD、GND） | 适用光纤 | 光纤直径1mm;外层直径2.2mm | |
光波长 | 650nm | 传输距离 | 50米（可定制100米） |
塑料光纤 (Optical Plastic Fiber)主要应用于低速、短距离的传输中，在工业控制总线系统和互联网领域发展前景良好， 具有传输带宽高,抗干扰性能强,信号稳定等优点 .塑料光纤因其具有的杰出的电气“噪声”免疫性， 已经成为了工业应用和汽车自动化应用领域中替代铜缆的极具竞争力的产品。
通信用塑料光纤接头，可用于Φ1/2.2mm通信塑料光纤．接头为单线锁式。所有连接部件可配套使用，达到快速插接效果。单线接头可用不同颜色标记，以便识别发送器和接收器的连接。双线连接头采用卡槽定位，保证插入时方位准确。接头材料为阻燃材料。塑料光纤相对玻璃光纤的优点在于：不宜折断，易于连接。塑料光纤的内纤直径为1mm，远大于玻璃光纤的0.1mm，另外塑料是柔软的材料，所以不宜折断。塑料光纤的接头不需要玻璃光纤的“高温熔接”，只需直接用刀片切断塑料光纤后卡入接头即可。塑料光纤的缺点在于：通信距离短，一般只有50米，最远不超过100米。
塑料光纤不仅可以实现无源RS-232的高速隔离，而且还可以实现高电压的隔离。在均匀电场，气压为1个大气压、温度为20℃ 的条件下，空气击穿电压与极间距离关系图。距离越大，则隔离电压越大，基本上是成正比例关系，大约为30kV/cm。图中可查出，1cm的击穿电压为30kV，5cm的击穿电压为150kV。
由于塑料光纤作为隔离介质，实际上远远超过5cm的长度，所以隔离电压已经完全取决于周围空气的介质、串口设备的与大地绝缘的电气特性了，可以说显然大于150KV。