專利名稱：一種無極性連接的電源載波通訊電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動化技術(shù)中的配電線傳輸系統(tǒng)，尤其涉及一種無極性連接的電源載波通訊電路。
背景技術(shù)：
為操作方便，一些用電設(shè)備主機(jī)往往需要通過連接線將線控器接到方便人手操作的地方?，F(xiàn)有主機(jī)和線控器間的通訊電路往往采用三線或四線的連接方式，在設(shè)備安裝時(shí)如線序調(diào)錯(cuò)，通訊電路將無法工作，甚至可能會損壞電路，在工程上也增加了安裝難度和出故障的幾率。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種無極性連接的電源載波通訊電路，只需要兩根線即可實(shí)現(xiàn)主設(shè)備與從設(shè)備之間的供電和通訊功能，且做到了無極性連接，即連接時(shí)無線序要求。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種無極性連接的電源載波通訊電路，包括一主設(shè)備和一從設(shè)備，所述主設(shè)備的第一接線端口接入所述主設(shè)備的供電電源、所述主設(shè)備的發(fā)射電路及所述主設(shè)備的接收電路，所述主設(shè)備的第二接線端口接地，所述從設(shè)備包括一整流橋，其中所述整流橋的第一節(jié)點(diǎn)連接所述從設(shè)備的第一接線端口 ； 所述整流橋的第二節(jié)點(diǎn)接入所述從設(shè)備的供電輸出端口 ；所述整流橋的第三節(jié)點(diǎn)連接所述從設(shè)備的第二接線端口 ；所述整流橋的第四節(jié)點(diǎn)連接等電位點(diǎn)；所述從設(shè)備的發(fā)射電路和所述從設(shè)備的接收電路分別為對稱電路，并連接在所述整流橋的第一節(jié)點(diǎn)和所述整流橋的
T^ 點(diǎn)—t ο較優(yōu)地，所述整流橋的第二節(jié)點(diǎn)與所述從設(shè)備的供電輸出端口之間接入一儲能電容。較優(yōu)地，所述儲能電容與所述從設(shè)備的供電輸出端口之間接入一三端穩(wěn)壓器。較優(yōu)地，所述從設(shè)備的發(fā)射電路包括一從設(shè)備發(fā)射三極管，其基極通過一電阻連接所述從設(shè)備的發(fā)射端口，集電極分別通過一二極管連接所述整流橋的第一節(jié)點(diǎn)和所述整流橋的第三節(jié)點(diǎn)，發(fā)射極連接等電位點(diǎn)。較優(yōu)地，所述從設(shè)備的接收電路包括一從設(shè)備接收三極管，其基極分別通過一電阻連接所述整流橋的第一節(jié)點(diǎn)和所述整流橋的第三節(jié)點(diǎn)，集電極連接所述從設(shè)備的接收端口，發(fā)射極連接等電位點(diǎn)。較優(yōu)地，所述主設(shè)備的發(fā)射電路包括一主設(shè)備發(fā)射三極管，其基極通過一電阻連接所述主設(shè)備的發(fā)射端口，集電極連接所述主設(shè)備的第一接線端口，發(fā)射極接地。較優(yōu)地，所述主設(shè)備的接收電路包括一主設(shè)備接收三極管，其基極通過一電阻連接所述主設(shè)備的第一接線端口，集電極連接所述主設(shè)備的接收端口，發(fā)射極接地。較優(yōu)地，所述主設(shè)備接收三極管的基極與所述主設(shè)備的第一接線端口之間接入一電平鉗位電路。較優(yōu)地，所述電平鉗位電路包括串接的兩二極管。
較優(yōu)地，所述主設(shè)備的第一接線端口通過一電阻接入所述主設(shè)備的供電電源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通訊電路在從設(shè)備上采用整流橋，使得供電電源符合無極性要求；同時(shí)，在從設(shè)備的發(fā)射電路與接收電路采用對稱的電路設(shè)計(jì)，使得通信電路在不同極性連接下均能正常工作。這樣，本實(shí)用新型電路使得主設(shè)備與從設(shè)備之間只需要兩根線即可實(shí)現(xiàn)供電和通訊功能，且做到了無極性連接，即連接時(shí)無線序要求，由此簡化了設(shè)備的安裝方法，增強(qiáng)了可靠性，同時(shí)降低了成本。

圖1為本實(shí)用新型無極性連接的電源載波通訊電路的原理圖；圖2為圖1的通訊波形；圖3為圖1的一實(shí)現(xiàn)電路；圖4為圖3的通訊波形。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的基本構(gòu)思為從設(shè)備上采用整流橋，且從設(shè)備的發(fā)射電路與接收電路采用對稱的電路設(shè)計(jì)。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，無極性連接的電源載波通訊電路(以下簡稱通訊電路)的主設(shè)備1、 從設(shè)備2上均設(shè)置有發(fā)射電路及接收電路，其中從設(shè)備2上設(shè)置有整流橋Bi，優(yōu)選為全橋整流電路；同時(shí)，從設(shè)備2的發(fā)射電路與接收電路采用對稱的電路設(shè)計(jì)。這樣，該通訊電路用兩根電源線即可實(shí)現(xiàn)主設(shè)備1對從設(shè)備2的供電和通訊，且兩者間連接時(shí)無極性要求，即線序可以隨意調(diào)換。以下對該通訊電路的工作原理進(jìn)行說明。主設(shè)備1通過電阻R8向從設(shè)備2供電，從設(shè)備2通過整流橋Bl對供電電源(如 +12V)進(jìn)行整流；這樣不管供電電源的極性如何，經(jīng)整流后總能得到固定極性的直流電源； 再經(jīng)電容Cl的儲能穩(wěn)壓和三端穩(wěn)壓器Ul (如7805)降壓，得到+5V電源供從設(shè)備2的CPU 等器件使用。通訊采用半雙工方式，包括兩種情形(1)主設(shè)備1發(fā)送，從設(shè)備2接收此時(shí)，令從設(shè)備2的TXD2端口保持為低電平，主設(shè)備1通過TXDl端口發(fā)送，從設(shè)備 2通過端口 RXD2接收。若TXDl為低電平，此時(shí)三極管Q2、Q3均截止，A點(diǎn)為高電平，主設(shè)備 1向從設(shè)備2正常供電，此時(shí)三極管Q4導(dǎo)通，RXD2為低電平；若TXDl為高電平，此時(shí)Q2導(dǎo)通，A點(diǎn)為低電平，主設(shè)備1向從設(shè)備2供電暫時(shí)中止，但由于有電容Cl的儲能放電，從設(shè)備2在短時(shí)內(nèi)仍有正常電源，由于Q4的基極電阻R5、R6的輸入端均為低電平，故Q4截止， RXD2為高電平，即從設(shè)備2的RXD2端口接收到了主設(shè)備1的TXDl端口發(fā)出的波形相同的電平信號。因TXDl為高電平時(shí)，主設(shè)備1向從設(shè)備2的供電是暫時(shí)中止的，故發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，TXDl不能長時(shí)間維持在高電平，故只能用脈寬調(diào)制的方式傳送，以窄的脈寬表示0，長的脈寬表示1，通訊波形如圖2所示。(2)從設(shè)備2發(fā)送，主設(shè)備1接收此時(shí)，令主設(shè)備1的Tan端口保持為低電平，從設(shè)備2通過Τ )2端口發(fā)送，主設(shè)備1通過端口 RXDl接收。其中，二極管Dl和D2構(gòu)成電平鉗位電路，通過其鉗制電平作用以確保三極管Q3導(dǎo)通時(shí)不會因?yàn)槎O管D3、D4和整流橋Bl的正向壓降電平而使三極管Ql 導(dǎo)通。當(dāng)然，二極管Dl和D2也可用一適當(dāng)參數(shù)的穩(wěn)壓二極管代替。從圖1可知，由于有整流橋Bl的整流作用，以及從設(shè)備2的發(fā)射電路和接收電路的對稱性，不管供電電源的極性如何，該通信電路均能正常工作。上述通信電路成功地應(yīng)用在空調(diào)主機(jī)和線控器間的通訊電路上。參見圖3，空調(diào)主機(jī)為主設(shè)備1，線控器為從設(shè)備2，元器件選型及電路參數(shù)為三端穩(wěn)壓器為7805 ；三極管 Ql Q4為8050 ；電阻Rl R8、電容Cl C4參數(shù)如圖3所示。假設(shè)線控器所需的電流為50mA，為使7805能正常工作，其輸入電壓應(yīng)彡7V ；保留一定余量取8. 0V，則輸入電阻R = (12-8. 0-1.4) /0. 05 = 52 Ω，取50 Ω，電阻功率P = 0 . 052 X 50 = 0. 125W，取 1W。而實(shí)際 7805 的輸入電壓為 12-0. 05*50-1. 4 = 8. IV。該電路的通訊電平寬度確定取電容Cl = IOOOuF,為不影響7805的輸出，則高電平寬度最大時(shí)間應(yīng)為電壓從8. IV降到7V的時(shí)間，其中7805的等效輸入阻抗R = U/I = 8. 1/0. 05 = 162 Ω ；根據(jù)阻容放電公式=Vt = E*exp (_t/RC)，則放電時(shí)間 t = RC*ln (E/vt) =162*1000*10_6*ln(8. 1/7) = 23. 6ms，根據(jù)通訊速度要求取0. 5ms。為使電源供電正常， 應(yīng)使數(shù)字0的低電平時(shí)間稍大于高電平時(shí)間，故取低電平時(shí)間為1.0ms，取數(shù)字1的低電平時(shí)間為2. 5ms，通訊波形如圖4所示。以上對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)介紹，其中的實(shí)施例只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無極性連接的電源載波通訊電路，包括一主設(shè)備和一從設(shè)備，所述主設(shè)備的第一接線端口接入所述主設(shè)備的供電電源、所述主設(shè)備的發(fā)射電路及所述主設(shè)備的接收電路，所述主設(shè)備的第二接線端口接地，其特征在于，所述從設(shè)備包括一整流橋，其中所述整流橋的第一節(jié)點(diǎn)連接所述從設(shè)備的第一接線端口 ；所述整流橋的第二節(jié)點(diǎn)接入所述從設(shè)備的供電輸出端口 ；所述整流橋的第三節(jié)點(diǎn)連接所述從設(shè)備的第二接線端口 ；所述整流橋的第四節(jié)點(diǎn)連接等電位點(diǎn)；所述從設(shè)備的發(fā)射電路和所述從設(shè)備的接收電路分別為對稱電路，并連接在所述整流橋的第一節(jié)點(diǎn)和所述整流橋的第三節(jié)點(diǎn)上。
2.如權(quán)利要求1所述的無極性連接的電源載波通訊電路，其特征在于，所述整流橋的第二節(jié)點(diǎn)與所述從設(shè)備的供電輸出端口之間接入一儲能電容。
3.如權(quán)利要求2所述的無極性連接的電源載波通訊電路，其特征在于，所述儲能電容與所述從設(shè)備的供電輸出端口之間接入一三端穩(wěn)壓器。
4.如權(quán)利要求1所述的無極性連接的電源載波通訊電路，其特征在于，所述從設(shè)備的發(fā)射電路包括一從設(shè)備發(fā)射三極管，其基極通過一電阻連接所述從設(shè)備的發(fā)射端口，集電極分別通過一二極管連接所述整流橋的第一節(jié)點(diǎn)和所述整流橋的第三節(jié)點(diǎn)，發(fā)射極連接等電位點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的無極性連接的電源載波通訊電路，其特征在于，所述從設(shè)備的接收電路包括一從設(shè)備接收三極管，其基極分別通過一電阻連接所述整流橋的第一節(jié)點(diǎn)和所述整流橋的第三節(jié)點(diǎn)，集電極連接所述從設(shè)備的接收端口，發(fā)射極連接等電位點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的無極性連接的電源載波通訊電路，其特征在于，所述主設(shè)備的發(fā)射電路包括一主設(shè)備發(fā)射三極管，其基極通過一電阻連接所述主設(shè)備的發(fā)射端口，集電極連接所述主設(shè)備的第一接線端口，發(fā)射極接地。
7.如權(quán)利要求1所述的無極性連接的電源載波通訊電路，其特征在于，所述主設(shè)備的接收電路包括一主設(shè)備接收三極管，其基極通過一電阻連接所述主設(shè)備的第一接線端口， 集電極連接所述主設(shè)備的接收端口，發(fā)射極接地。
8.如權(quán)利要求7所述的無極性連接的電源載波通訊電路，其特征在于，所述主設(shè)備接收三極管的基極與所述主設(shè)備的第一接線端口之間接入一電平鉬位電路。
9.如權(quán)利要求8所述的無極性連接的電源載波通訊電路，其特征在于，所述電平鉗位電路包括串接的兩二極管。
10.如權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的無極性連接的電源載波通訊電路，其特征在于，所述主設(shè)備的第一接線端口通過一電阻接入所述主設(shè)備的供電電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種無極性連接的電源載波通訊電路，包括一主設(shè)備和一從設(shè)備，主設(shè)備的第一接線端口接入主設(shè)備的供電電源、主設(shè)備的發(fā)射電路及主設(shè)備的接收電路，主設(shè)備的第二接線端口接地，從設(shè)備包括一整流橋，其中整流橋的第一節(jié)點(diǎn)連接從設(shè)備的第一接線端口；整流橋的第二節(jié)點(diǎn)接入從設(shè)備的供電輸出端口；整流橋的第三節(jié)點(diǎn)連接從設(shè)備的第二接線端口；整流橋的第四節(jié)點(diǎn)連接等電位點(diǎn)；從設(shè)備的發(fā)射電路和從設(shè)備的接收電路分別為對稱電路，并連接在整流橋的第一節(jié)點(diǎn)和整流橋的第三節(jié)點(diǎn)上。該通信電路使得主設(shè)備與從設(shè)備之間只需要兩根線即可實(shí)現(xiàn)供電和通訊功能，且做到了無極性連接，有助于簡化設(shè)備安裝、增強(qiáng)可靠性及降低成本。
文檔編號H04B3/54GK202068415SQ20112009215
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者譚均必 申請人:廣東志高空調(diào)有限公司