波仕電子：USB光電隔離HUB保障人體安全
-- 武漢波仕電子公司
一
性能特點(diǎn)
新一代波仕4口USB光電隔離集線器HUB（新！隔離3000V）秉承波仕轉(zhuǎn)換器的一貫特色，具有超小型的專(zhuān)利外形（75*23*47mm）、支持 USB2.0全速（12M）速率和 USB1.0低速（1.5M）、隔離 3000V電壓、無(wú)須外接電源、無(wú)須驅(qū)動(dòng)程序。由于USB信號(hào)的時(shí)序、幅值、方向、速率、規(guī)約都及其復(fù)雜，所以實(shí)現(xiàn)USB信號(hào)的光電隔離也是非常復(fù)雜的技術(shù)，這基本上代表了光電隔離領(lǐng)域的最高水準(zhǔn)。波仕電子經(jīng)過(guò)多年的研究，開(kāi)發(fā)出這一具有國(guó)際領(lǐng)先水準(zhǔn)的產(chǎn)品，并且已經(jīng)獲得專(zhuān)利。
本產(chǎn)品受以下中國(guó)專(zhuān)利保護(hù)，侵權(quán)必究： ZL02284234.1、ZL200630307752。
二
硬件安裝
波仕 USB光電隔離 HUB的使用非常簡(jiǎn)單，與一根普通的 USB HUB的使用是一樣的。BS-USB4 產(chǎn)品的上位機(jī)側(cè)（B 型 USB 座）通過(guò) USB 電纜（打印線）外插計(jì)算機(jī)的 USB插座。BS-USB 產(chǎn)品的下位機(jī)側(cè)為4 個(gè)A 型插座，都可以外接比如 U盤(pán)、USB/RS-232 轉(zhuǎn)換器、USB鼠標(biāo)等 。也就是說(shuō)，當(dāng) BS-USB4 外插計(jì)算機(jī)的USB 口時(shí)，BS-USB4 就相當(dāng)于是 4個(gè)已經(jīng)隔離的 USB 口。由于 BS-USB4自帶隔離 DC/DC并且自耗一定功率，所以對(duì)外驅(qū)動(dòng)能力略小于原計(jì)算機(jī) USB口的驅(qū)動(dòng)能力。BS-USB4 特別適合具有USB 口的醫(yī)療儀器、高電壓數(shù)據(jù)采集設(shè)備、人機(jī)接口設(shè)備等。
三
軟件設(shè)置
因?yàn)?nbsp;BS-USB4的使用與普通的（非隔離的）USB HUB 是一樣的，所以是不需要驅(qū)動(dòng)程序的。BS-USB4 僅僅是一個(gè)透明的物理隔離，與計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)。自然，BS-USB4 支持各種操作系統(tǒng)，Windows Vista/XP/2000/Me/98等都可以。
先看看這位用戶在網(wǎng)上反映的問(wèn)題：“筆記本電腦漏電怎么回事？我的筆記本是宏基的，在我在打字的時(shí)候不經(jīng)意碰到了筆記本旁邊的金屬，被電了一下，感覺(jué)怕怕的，后來(lái)我用電筆檢測(cè)才發(fā)現(xiàn)，只要是筆記本外露的金屬部分都能點(diǎn)亮電筆，不知道是怎么回事，我的電腦用了還不到一年，想請(qǐng)問(wèn)各路高人幫解答一下。。。。謝謝！”。 而對(duì)于臺(tái)式計(jì)算機(jī)，漏電問(wèn)題更加嚴(yán)重。因?yàn)榕_(tái)式機(jī)的電源是安裝在電腦機(jī)箱內(nèi)部的，就是金屬外殼而無(wú)塑料外殼，而且功率更大。只要一臺(tái)電腦漏電，那么與它相連的打印機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、以及其它電腦都會(huì)出現(xiàn)漏電。
漏電產(chǎn)生的原因一般有以下幾種：1.雖然電腦一般都采用了三線制電源插頭，但是有些電源接線板或者交流線路本身就沒(méi)有地線，導(dǎo)致電腦電源線沒(méi)有接地。2.有些電腦采用的電路板自身有問(wèn)題（電路板低壓電路沒(méi)和220V的交流電隔離，本身就帶有市電），采用開(kāi)關(guān)電源的 電器多屬這一種情況。3.即便是電腦的電路板本身沒(méi)問(wèn)題，但由于某些元件漏電（尤其是電容）或是由于電路板受潮、灰塵太多，也會(huì)出現(xiàn) 漏電的現(xiàn)象，如有一些電腦機(jī)殼一開(kāi)始不帶電，但用了一段時(shí)間后又帶電了，多屬這種情況。人體承受的安全電壓為36V，安全電流為10mA。為確定安全條件，往往不采用安全電流，而是采用安全電壓來(lái)進(jìn)行估算：一般情況下，也就是干燥而觸電危險(xiǎn)性較大的環(huán)境下，人體承受的安全電壓規(guī)定為36V，對(duì)于潮濕而觸電危險(xiǎn)性較大的環(huán)境，人體承受的安全電壓規(guī)定為12V，這樣，觸電時(shí)通過(guò)人體的電流，可被限制在較小范圍內(nèi)，可在一定的程度上保障人身安全。
按照醫(yī)療儀器的行業(yè)規(guī)定，任何接觸人體的電子儀器都必須嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)電氣隔離。特別是使用220V交流電的儀器對(duì)與人體接觸部分的電氣隔離規(guī)定尤為嚴(yán)格。電腦的電子器件之繁多堪比一臺(tái)復(fù)雜的醫(yī)療儀器。遺憾的是，全世界的電腦用戶幾乎每天都在用手接觸鼠標(biāo)和鍵盤(pán)，卻無(wú)人關(guān)注人體的電氣安全。而不管是筆記本還是臺(tái)式機(jī)在使用時(shí)幾乎都是接在220V交流電源上的。
這個(gè)問(wèn)題一直沒(méi)有得到解決有兩個(gè)原因：1、從原理上實(shí)現(xiàn)USB隔離很困難。現(xiàn)在的鼠標(biāo)和鍵盤(pán)幾乎都使用USB口，但是從原理上講，USB的光電隔離是非常困難的。USB口的電氣隔離技術(shù)改進(jìn)的難點(diǎn)就在于缺少USB的方向信號(hào)而USB的兩個(gè)信號(hào)線D+和D—又是不分方向的，具體參見(jiàn)波仕電子網(wǎng)站專(zhuān)文。2、成本原因：傳統(tǒng)的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)使用的PS/2口雖然是單向傳輸?shù)男盘?hào)，但是增加DC/DC隔離電源以及光電耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離PS/2口的成本可能已經(jīng)大大超過(guò)了鼠標(biāo)和鍵盤(pán)本身的成本。
今天，波仕的型號(hào)為BS-USB4的USB光電隔離HUB解決了這個(gè)問(wèn)題。BS-USB4使用非常簡(jiǎn)單，與一根普通的USB
HUB的使用是一樣的，大小也是差不多的。
BS-USB4產(chǎn)品的上位機(jī)側(cè)（B型USB座）通過(guò)USB電纜（打印線）外插計(jì)算機(jī)的USB插座。BS-USB產(chǎn)品的下位機(jī)側(cè)為4個(gè)A型插座，都可以外接比如U盤(pán)、USB/RS-232轉(zhuǎn)換器、USB鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等。也就是說(shuō)，當(dāng)BS-USB4外插計(jì)算機(jī)的USB口時(shí)，BS-USB4就相當(dāng)于是4個(gè)已經(jīng)隔離的USB口。由于BS-USB4自帶隔離DC/DC并且自耗一定功率，所以對(duì)外驅(qū)動(dòng)能力略小于原計(jì)算機(jī)USB口的驅(qū)動(dòng)能力。BS-USB4特別適合具有USB口的醫(yī)療儀器、高電壓數(shù)據(jù)測(cè)控設(shè)備、人機(jī)接口設(shè)備等。
因?yàn)锽S-USB4的使用與普通的（非隔離的）USB
HUB是一樣的，所以是不需要驅(qū)動(dòng)程序的。
BS-USB4僅僅是一個(gè)透明的物理隔離，與計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)。自然，BS-USB4支持各種操作系統(tǒng)，Windows Vista/XP/2000/Me/98等都可以。
波仕電子USB光電隔離集線器BS-USB4
