絶縁232C⇔232Cボード[CM-01]をつくる（１）～前編～

232C通信を絶縁する「絶縁232C⇔232C」ボードを作ってみました。

絶縁232C⇔232Cボードのイメージ

232Cで通信をする「機器A」と「機器B」があるとして、この間に「絶縁232C⇔232Cボード」を入れて232Cラインを絶縁します。

回路設計

回路構成の簡易ブロック図はこんな感じです。

232C通信の信号を、いったんMAX232などのインターフェースICで受けて、ロジックレベルにて信号を絶縁します。そして、再びインターフェースICで232Cに戻す、という構成になっています。

信号の絶縁はフォトカプラで行うことにしました。秋月電子から良さそうなものを探して「TLP2361」を使うことにしました。今回の回路では、この部品のみ表面実装品です。

「TLP2361」は、

• スレショルド入力電流が最大で1.6mAと小さい
• 電源5Vで動作可能
• 反転ロジック出力

といった理由で選択しました。

LED駆動の電流制限抵抗は、おおよそ3mA程度をLEDに流すものとして、1.2kΩとしました。

LEDの順方向電圧VF=1.5V(typ)として計算すると

となります。

絶縁電源は、小型で安価な非安定の絶縁型DC/DCコンバータと、三端子レギュレータの組み合わせという構成にしました。

今回は、KiCADで基板の設計を行い、プリント基板化してみました。

絶縁232C⇔232Cボードの仕様

• 電源電圧：5V（50mA程度）
• 接続コネクタ（232C）：Dsub9ピン(オス)、Dsub9ピン(メス)
• 232CのTx,Rx,GNDの3線を絶縁。RTSなどは未対応。
• 最大ボーレート：140kbps

回路図

全体回路図はこちらになります。

後編へ続きます。