CN211018834U - 一种光电隔离双向中继器电路及防水中继器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电隔离双向中继器电路及防水中继器，用于延长信号传输距离，通过差分总线收发器放大电路在输入、输出的物理层上传输数据，完成标准DMX512信号的恢复、整形和放大功能，以此来延长信号传输距离；通过MCU主控芯片逻辑控制对信号输入和输出的方向进行判断，完成DMX512信号的数据收发读取，数据采集对比输出，实现全双工通信。防水中继器采用专为室外安装使用设计的外壳，两侧为端盖、密封圈，将PCB电路板密封在壳体中，端盖上分别设有进出线防水接头及防水堵头，实现了整体防水结构，达到IP66防水等级，保护了PCB电路板。

Description

一种光电隔离双向中继器电路及防水中继器

技术领域

本实用新型属于DMX512协议的信号中继器领域，具体涉及一种用于延长信号传输距离的高性能光电隔离双向中继器电路及防水中继器。

背景技术

DMX512协议作为LED调光控制协议，具有简单、高效、灵活等优点。

随着LED灯具的普及，越来越多的地方需要用到可调光的LED灯具来实现一些动态效果，这使得DMX512协议面临点数越来越多，点间距越来越大等问题。

再加上以DMX512-A为基础新推出的RDM协议，需要LED灯具(接收端)在某一时刻转换为发送端，将一些信息回传给PC机或者控制台(发送端)，这使得原有半双工的中继器无法实时完成信号回传，限制了RDM协议在户外的应用空间，解决此问题能为RDM协议在户外LED 产品中带来市场，推动RDM在户外产品的普及，大幅度降低***方案的运行成本，这些都是本领域技术人员所期望见到的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种光电隔离双向中继器电路及防水中继器，解决了现有技术中LED灯具领域半双工通信不能实时信号回传的问题。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种光电隔离双向中继器电路，包括差分总线收发器、信号隔离模块和MCU控制模块，差分总线收发器的任一端接收上层信号，发送至MCU控制模块，MCU控制模块对接收到的上层信号进行解析，判断信号方向，并将接收到的信号发送至另一端差分总线收发器进行整形、复原、放大，再通过信号隔离模块后到达输出端。

还包括BUCK降压模块、DC/DC隔离模块，输入端直流电压通过BUCK降压模块降压，再通过DC/DC隔离模块后为相应的电路供电。

信号隔离模块包括连接在两条信号线之间的瞬态抑制二极管以及串联在每条信号线上的保险丝。

上层信号为标准DMX512控制信号。

差分总线收发器采用MAX13085系列芯片。

一种双向防水中继器，包括防水螺丝、进线端盖、密封圈、壳体、PCB电路板、出线端盖；其中，防水螺丝将电线锁紧于进线端盖、出线端盖上，密封圈被进线端盖、出线端盖通过螺丝锁附于壳体上，PCB电路板固定于壳体内；PCB电路板上具有上述光电隔离双向中继器电路。

还包括设置于任一端盖上的密封堵头。

进线端盖上分别设置电源进线防水螺丝和信号进线防水螺丝。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过光电隔离电路实现供电与信号数据完全隔离，主板兼有防雷、防静电的功能设计。

2、通过对信号整形、复原、放大，可使输出最大传输距离增加到300m，并且不会存在延迟，干扰等不良情况，使控制器和灯具摆放位置更加灵活方便，让设计和施工更匹配，达到业主的预想目标。

3、通过主MCU逻辑控制对信号输入和输出方向进行判断，完成DMX512信号的数据收发读取，数据采集对比输出，实现全双工通信。配合RDM协议实现信号回传的目的，使业主可以通过查看PC机或者灯光控制台，就可以知道每个灯运行情况，是否有不良，方便了业主对整体情况的掌控和后续灯具的维修。解决此问题能为RDM协议在户外LED产品中带来市场，推动RDM在户外产品的普及，大幅度降低***方案的运行成本。

4、壳体采用专为室外安装使用设计的外壳，两侧为端盖、密封圈来，端盖上分别设有出线防水接头及堵头，达到IP66防水等级。

附图说明

图1为本实用新型光电隔离双向中继器电路原理框图。

图2为本实用新型光电隔离双向中继器电路原理图。

图3为本实用新型光电隔离双向中继器电路中BUCK降压模块和DC/DC隔离模块的电路原理图。

图4为本实用新型双向防水中继器的外观图。

图5为图4中双向防水中继器的A向视图。

图6为图4中双向防水中继器的B向视图。

图7为图4中双向防水中继器的C向视图。

图8为图4中双向防水中继器的D向视图。

图9为本实用新型双向防水中继器的***分解结构示意图。

其中，图中的标识为：1-防水螺丝；2-密封堵头；3-左端盖；4-密封圈；5-壳体；6-PCB 电路板；7-右端盖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构及工作过程作进一步说明。

本实用新型的设计思路是提供一种用于延长信号传输距离的高性能光电隔离双向中继器电路，用以增加控制点数和控制距离，电气数据完全隔离，全双工通信。进一步提供一种双向防水中继器，通过外部结构设计，实现了中继器的整体防水，保护了所述中继器电路PCB 板，防护等级达到IP66。其具体的方案如下：

一种光电隔离双向中继器电路，包括差分总线收发器、信号隔离模块和MCU控制模块，差分总线收发器的任一端接收上层信号，发送至MCU控制模块，MCU控制模块对接收到的上层信号进行解析，判断信号方向，并将接收到的信号发送至另一端差分总线收发器进行整形、复原、放大，再通过信号隔离模块后到达输出端。

一种双向防水中继器，包括防水螺丝、进线端盖、密封圈、壳体、PCB电路板、出线端盖；其中，防水螺丝将电线锁紧于进线端盖、出线端盖上，密封圈被进线端盖、出线端盖通过螺丝锁附于壳体上，PCB电路板固定于壳体内；PCB电路板上具有上述光电隔离双向中继器电路。

具体实施例一，如图1、图2所示：

一种光电隔离双向中继器电路，包括差分总线收发器及信号隔离模块和MCU控制模块，信号隔离模块和差分总线收发器对称设置在MCU控制模块的两端，作为信号输入端和输出端，任一端作为输入端，接收上层信号首先经过信号隔离模块，到达差分总线收发器，差分总线收发器将输入信号发送至MCU控制模块，MCU控制模块对接收到的上层信号进行解析，判断信号方向，并将接收到的信号发送至另一端差分总线收发器进行整形、复原、放大，再通过信号隔离模块后到达输出端；信号隔离模块包括连接在两条信号线之间的瞬态抑制二极管以及串联在每条信号线上的保险丝，具有防雷防静电的功能。

该实施例中，主控电路中采用+5v电源供电。

具体实施例二，如图1、图2、图3所示：

该实施例的主控电路与实施例一的主控电路相同，不同点在于，还包括BUCK降压模块、 DC/DC隔离模块，输入端直流电压通过BUCK降压模块降压，再通过两个单独的DC/DC隔离模块后分别为输入端和输出端的差分总线收发器供电。该实施例中DC/DC隔离模块包括光电隔离电路，通过光电隔离电路实现输入、输出端差分总线控制器单独供电，并且与信号数据完全隔离，主板兼有防雷、防静电的功能设计。

该实施例中，电源输入端接入直流12-36V电压，通过BUCK降压模块达到需求电压，再通过DC/DC隔离模块给其他模块供电。

上述实施例中，保险丝选择自恢复保险丝。

信号端可以从任意一端接入上层标准DMX512控制信号，MCU解析上层下发数据(协议型号SPI/DMAX512/1990)。

差分总线收发器采用MAX13085系列芯片。

该光电隔离双向中继器电路的应用工作原理如下：

通过差分总线收发器放大电路在输入、输出的物理层上传输数据，完成标准DMX512信号的恢复、整形和放大功能，以此来延长信号传输距离；通过MCU主控芯片逻辑控制对信号输入和输出的方向进行判断，完成DMX512信号的数据收发读取，数据采集对比输出，实现全双工通信。

上述实施例中，没有给出所有的元器件的规格型号参数，本领域的技术人员可以根据该电路原理图及设计输入做出相应的设定，所给出的具体元器件的规格型号参数，也仅仅作为一个实例进行说明，本领域的技术人员可以根据具体的需求做出相应的变换，只要能够达到相同的目的，实现相同的功能即可。

具体实施例三，如图4至图9所示：

一种双向防水中继器，包括防水螺丝1、左端盖3、密封圈4、壳体5、PCB电路板6、右端盖7；其中，防水螺丝1将电线锁紧于左端盖3、右端盖7上，密封圈4被左端盖3、右端盖7通过防水螺丝1锁附于壳体5上，PCB电路板6固定于壳体5内；PCB电路板6上具有上述光电隔离双向中继器电路。本实用新型通过防水螺丝1实现进、出电线部位的防水，通过左端盖3、右端盖7与密封圈4实现端盖防水，通过以上结构实现了整体防水结构，保护了PCB电路板。

该实施例中，左端盖3为进线端盖，右端盖7为出线端盖，左端盖3上设置了两个防水螺丝1，电源进线和信号进线分别穿过单独的防水螺丝进入到壳体内部与PCB电路板连接，右端盖7上设置一个防水螺丝1，电源出线和信号出线均从该防水螺丝1穿过。

该双向防水中继器的防护等级可以达到IP66。

为了进一步检验该结构的防水性能及防水效果，该实施例在左端盖上设置了一个测试孔，密封堵头2通过该测试孔锁附于左端盖3上。

该防水中继器的防水性能测试的过程如下：

取下密封堵头2，将中继器整体置于水中，使用专用治具，通过测试孔向壳体5内充气，充气过程中，观察整体结构是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明该中继器的密封效果不达标，否则，说明该中继器的密封效果达标，达标产品用密封堵头2堵住测试孔，锁附于左端盖3上。

该实施例中，壳体采用专为室外安装使用设计的外壳，两侧为端盖、密封圈，端盖上分别设有进出线防水接头及防水堵头，从而达到IP66防水等级。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种光电隔离双向中继器电路，其特征在于：包括差分总线收发器、信号隔离模块和MCU控制模块，差分总线收发器的任一端接收上层信号，发送至MCU控制模块，MCU控制模块对接收到的上层信号进行解析，判断信号方向，并将接收到的信号发送至另一端差分总线收发器进行整形、复原、放大，再通过信号隔离模块后到达输出端。

2.根据权利要求1所述的光电隔离双向中继器电路，其特征在于：还包括BUCK降压模块、DC/DC隔离模块，输入端直流电压通过BUCK降压模块降压，再通过DC/DC隔离模块后为相应的电路供电。

3.根据权利要求1所述的光电隔离双向中继器电路，其特征在于：信号隔离模块包括连接在两条信号线之间的瞬态抑制二极管以及串联在每条信号线上的保险丝。

4.根据权利要求1所述的光电隔离双向中继器电路，其特征在于：上层信号为标准DMX512控制信号。

5.根据权利要求1所述的光电隔离双向中继器电路，其特征在于：差分总线收发器采用MAX13085系列芯片。

6.基于权利要求1至5中任一项所述光电隔离双向中继器电路的双向防水中继器，其特征在于：包括防水螺丝、进线端盖、密封圈、壳体、PCB电路板、出线端盖；其中，防水螺丝将电线锁紧于进线端盖、出线端盖上，密封圈被进线端盖、出线端盖通过螺丝锁附于壳体上，PCB电路板固定于壳体内；PCB电路板上具有权利要求1至5中任一项所述的中继器电路。

7.根据权利要求6所述的双向防水中继器，其特征在于：还包括设置于任一端盖上的密封堵头。

8.根据权利要求6所述的双向防水中继器，其特征在于：进线端盖上分别设置电源进线防水螺丝和信号进线防水螺丝。

Images