CN204331527U - 自适应供电电源的通讯电路和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自适应供电电源的通讯电路和空调器。该通讯电路包括信号输入单元和信号输出单元，信号输入单元包括第一信号输入端、供电电源、电压跟随器和第一信号输出端，第一信号输入端连接至电压跟随器的输入端，第一信号输出端连接至电压跟随器的输出端，供电电源用于对电压跟随器供电。根据本实用新型的通讯电路，可以增大通讯电路供电电压的范围，提高通讯电路使用的安全性。

Description

自适应供电电源的通讯电路和空调器

技术领域

本实用新型电路电压调节技术领域，具体而言，涉及一种自适应供电电源的通讯电路和空调器。

背景技术

目前很多串口的通讯线除了本身的通讯线(RXD、TXD)和地线以外，还要提供电源线给负载供电或者加强通讯电路带载能力。但是基本的通讯电路供电电源都针对了特定的电压值比如+3.3V进行设计，当使用到其它电压值电源时，由于通讯线TXD是直接接芯片管脚，会使不同于芯片工作电压的其他电压串入芯片而烧坏芯片，严重时会出现烧毁主板的后果。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供一种自适应供电电源的通讯电路和空调器，可以增大通讯电路供电电压的范围，提高通讯电路使用的安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种自适应供电电源的通讯电路，包括信号输入单元和信号输出单元，信号输入单元包括第一信号输入端、供电电源、电压跟随器和第一信号输出端，第一信号输入端连接至电压跟随器的输入端，第一信号输出端连接至电压跟随器的输出端，供电电源用于对电压跟随器供电。

作为优选，电压跟随器的输出端与第一信号输出端之间还设置有限流电阻。

作为优选，电压跟随器包括运算放大器，运算放大器的正极为电压跟随器的输入端，运算放大器的负极连接至运算放大器的输出端，运算放大器的输出端为电压跟随器的输出端。

作为优选，信号输入单元和信号输出单元之间通过光耦合器连接，信号输出单元包括与信号输入单元的第一信号输出端形成光耦合的第二信号输入端以及第二信号输出端，第二信号输入端和第二信号输出端之间设置有反相器。

作为优选，反相器为三极管，光耦合器为三极管型光电耦合器，光耦合器的集电极引脚连接至三极管的基极和集电极，光耦合器的发射极和三极管的发射极均接地。

作为优选，三极管的基极通过电容接地。

根据本实用新型的另一实施例，提供了一种空调器，包括上述的自适应供电电源的通讯电路。

应用本实用新型的技术方案，自适应供电电源的通讯电路包括信号输入单元和信号输出单元，信号输入单元包括第一信号输入端、供电电源、电压跟随器和第一信号输出端，第一信号输入端连接至电压跟随器的输入端，所述第一信号输出端连接至电压跟随器的输出端，供电电源用于对电压跟随器供电。在应用该自适应供电电源的通讯电路和空调器时，电压跟随器使得输出信号完全跟随输入信号，而供电电源只用于对电压跟随器进行供电，只需要在电压跟随器的工作电压范围内即可，通讯输入的输入信号电压只与输出电压一致，与供电电源的电压无直接关系，因此使得通讯电路的供电电压不再局限于某一特定电压，具有较大适用范围，能够有效防止不同于芯片工作电压的其他电压串入芯片而烧毁主板，可以有效提高通讯电路使用的安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的通讯电路的控制逻辑图；

图2是本实用新型实施例的通讯电路的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

参见图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，自适应供电电源的通讯电路包括信号输入单元和信号输出单元，信号输入单元包括第一信号输入端、供电电源、电压跟随器U2和第一信号输出端，第一信号输入端连接至电压跟随器U2的输入端(即电压跟随器U2的引脚3)，第一信号输出端连接至电压跟随器U2的输出端(即电压跟随器U2的引脚1)，供电电源VCC连接至电压跟随器U2的引脚4，用于对电压跟随器U2供电。电压跟随器U2的引脚5接地(GND)。第一信号输入端具体设置为通讯线TXD。具体而言，该电压跟随器U2包括运算放大器，运算放大器的正极(即电压跟随器U2的引脚3)为电压跟随器的输入端，运算放大器的负极(即电压跟随器U2的引脚2)连接至运算放大器的输出端，运算放大器的输出端为电压跟随器的输出端。

在应用该自适应供电电源的通讯电路时，电压跟随器U2使得输出信号完全跟随输入信号，而供电电源VCC只用于对电压跟随器U2进行供电，通讯输入的输入信号的电压只与输出信号的电压一致，与供电电源VCC的供电电压无直接关系，即当电压跟随器U2的输入端有信号过来时，电压跟随器U2的输出信号将保持和输入信号一致，因此只需要供电电源VCC的供电电压在电压跟随器U2的工作电压范围内即可，使得通讯电路的供电电源VCC的电压不再局限于某一特定电压，具有较大适用范围，能够有效防止不同于芯片工作电压的其他电压串入芯片而烧毁主板，可以有效提高通讯电路使用的安全性。另外，由于电压跟随器U2的输入端呈现高阻态，电流很小，因此能够有效延长通讯距离。

以通讯电压为3.3V为例，在通讯电路工作过程中，电压跟随器U2的供电电源VCC的供电电压可以满足3.3V到电压跟随器U2的最大极限电压，输出信号完全跟随输入信号，所以在满足通讯电路工作时，通讯电压不只局限于3.3V的供电电压，也可以适应于其他满足电压跟随器U2使用的供电电压。

在本实施例中，信号输入单元和信号输出单元之间通过光耦合器U1连接，信号输出单元包括与信号输入单元的第一信号输出端形成光耦合的第二信号输入端以及第二信号输出端，第二信号输入端和第二信号输出端之间设置有反相器Q3。第二信号输出端具体设置为通讯线RXD。光耦合器U1的左侧是信号发送端，右侧是信号接收端，通过光耦合器U1实现电气隔离，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

光耦合器U1的集电极引脚4的电平与光耦合器U1的引脚1电平相反，当光耦合器U1的发送端发送高电平时，引脚4的电平将是低电平，为了实现两端通讯电平保持一致，信号输出单元的第二信号输出端加了一个反相器Q3实现电平反向，从而保证通讯线RXD信号和通讯线TXD信号的电平一致。

具体而言，反相器Q3为三极管，光耦合器U1为三极管型光电耦合器，光耦合器U1的集电极引脚4连接至三极管的基极B和集电极C，光耦合器U1的发射极引脚3和三极管的发射极E均接地，三极管的基极B通过电容C1接地。电容C1的目的在于通交流隔直流，稳定三极管的工作性能。在光耦合器U1的集电极引脚4与三极管的集电极C之间还依次设置有电阻R1和R3，在R3和R1之间连接有外接电源。R3作为上拉电阻使用，可以保证三极管的集电极输出电压。

在通讯电路工作时，发射端通讯控制芯片通过通讯线TXD向通讯电路的信号输入单元发送信号，然后通讯电路的信号输入单元将信号传递给信号输出单元，信号输出单元对信号输入单元的信号电压进行处理，然后通过通讯线RXD将通讯信号传递至接收端通讯控制芯片，完成信号的通讯工作。

在此过程中，发射端通讯控制芯片输入至光耦合器U1的输入端的电压与通讯线RXD电压一致，而电压跟随器U2的供电电压与供电电源VCC的供电电压一致，例如若电压跟随器U2支持供电电压范围为0V到36V，则该电路能够自适用0V到36V供电电压的通讯电路(要求供电电源VCC的供电电压≥通讯线高电平电压)。即通讯电路输入到光耦合器U1的电压与发射端通讯控制芯片的输出电压一致，与供电电源VCC的供电电压无直接关系。

优选地，电压跟随器U2的输出端与第一信号输出端之间还设置有限流电阻R2，该限流电阻R2的作用在于，保证光耦合器U1正常导通所需的电流。

根据本实用新型的实施例，提供了一种空调器，该空调器包括上述的通讯电路。

当然，以上是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种自适应供电电源的通讯电路，其特征在于，包括信号输入单元和信号输出单元，所述信号输入单元包括第一信号输入端、供电电源、电压跟随器和第一信号输出端，所述第一信号输入端连接至所述电压跟随器的输入端，所述第一信号输出端连接至所述电压跟随器的输出端，所述供电电源用于对所述电压跟随器供电。

2.根据权利要求1所述的通讯电路，其特征在于，所述电压跟随器的输出端与所述第一信号输出端之间还设置有限流电阻。

3.根据权利要求2所述的通讯电路，其特征在于，所述电压跟随器包括运算放大器，所述运算放大器的正极为所述电压跟随器的输入端，所述运算放大器的负极连接至所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端为所述电压跟随器的输出端。

4.根据权利要求3所述的通讯电路，其特征在于，所述信号输入单元和所述信号输出单元之间通过光耦合器连接，所述信号输出单元包括与所述信号输入单元的第一信号输出端形成光耦合的第二信号输入端以及第二信号输出端，所述第二信号输入端和所述第二信号输出端之间设置有反相器。

5.根据权利要求4所述的通讯电路，其特征在于，所述反相器为三极管，所述光耦合器为三极管型光电耦合器，所述光耦合器的集电极引脚连接至所述三极管的基极和集电极，所述光耦合器的发射极和所述三极管的发射极均接地。

6.根据权利要求5所述的通讯电路，其特征在于，所述三极管的基极通过电容接地。

7.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的自适应供电电源的通讯电路。