USB는 인간-기계 상호 작용, 진단, 펌웨어 다운로드, 주변 장치 연결 및 데이터 로깅을 위한 산업 시스템의 인터페이스로 점점 더 대중화되고 있습니다. 시스템 설계자는 산업화된 세상에 존재하는 소음과 가혹한 과도 현상, 전기 안전을 감안해 USB 포트를 분리하는 것을 선호합니다. 호스트와 주변 장치 연결을 위해 별도의 포트를 두는 대신 호스트(예: 노트북 컴퓨터) 또는 주변 장치(예: USB 드라이브)에 모두 연결할 수 있는 하나의 USB 포트를 사용하면 유연성이 향상되고 비용이 절감됩니다.

USB OTG(On-The-Go)는 바로 이러한 유연성을 제공하면서 동시에 HNP(호스트 협상 프로토콜)를 통해 호스트 및 주변 기기 역할을 서로 교환할 수 있게 해줍니다. 그러나 현재 USB OTG 포트를 절연할 수 있는 솔루션이 없습니다. 이 글에서는 HNP를 사용하여 절연 USB OTG 포트를 구현할 때의 주요 고려 사항과 절연 USB 리피터의 해당 요구 사항, 그리고 TI의 ISOUSB211 절연 USB 리피터를 사용해 절연 USB OTG 포트를 구현하는 테스트 결과와 애플리케이션 다이어그램에 대해 설명합니다.

절연 USB 플랫폼을 구현하기 위한 기존 접근 방식은 그림 1에 나와 있는 것처럼 데이터 링크 설정을 위한 전용 호스트 및 주변 기기 포트를 제공하는 것과 관련한 권장 사항을 갖추고 있습니다. 업스트림 방향(주변 기기) 포트는 1.5kΩ 저항기를 통해 D+ 풀업(전체 또는 고속 주변기기를 나타냄), 또는 D- 풀업(저속 주변기기를 나타냄)을 갖습니다. 다운스트림 방향(호스트) 장치에는 USB2.0 표준에 따라 15kΩ 풀다운 저항기가 있습니다. 다운스트림 방향 포트는 5V VBUS 레일에 전원을 공급하며, 업스트림 방향 포트에서는 전원을 끌어오지 않습니다. 일단 연결이 설정되면 VBUS의 존재가 감지되고 풀업 식별 및 패킷 트랜잭션이 진행됩니다. 따라서, 포트가 호스트 또는 주변 장치 역할을 맡아야 하는 절연 OTG 구현의 경우 아이솔레이터는 반드시 연결에 대해 투명해야 합니다.

그림 1 별도의 호스트 및 주변 장치 구현.