通讯隔离与电平转换电路制造技术

本发明专利技术揭示了一种通讯隔离与电平转换电路，一种通讯隔离与电平转换电路，分别与电池与主机连接，其包括第一支路与第二支路；所述第一支路包括二极管D1、上拉电阻R1、上拉电阻R3，所述第二支路包括三极管Q1、三极管Q2、上拉电阻R8、上拉电阻R10。本发明专利技术解决了不同供电电压MCU之间的通讯功能，可以防止主机出现异常时主机高压加到电池上而损坏电池。

Communication isolation and level conversion circuit

The invention discloses a communication isolation and voltage conversion circuit, a communication isolation and level conversion circuit are respectively connected with the battery with the host computer, which comprises a first branch and the second branch; the first branch comprises a diode D1, pull-up resistor R1, pull-up resistor R3, wherein the second branch comprises a triode Q1, triode Q2, pull-up resistors, R8 pull-up resistor R10. The invention solves the communication function between different power supply voltage MCU, and can prevent the host from being added to the battery when the host is abnormal, and the battery is damaged.

【技术实现步骤摘要】
通讯隔离与电平转换电路
本专利技术涉及到通讯隔离与电平转换领域，特别是涉及到一种通讯隔离与电平转换电路。
技术介绍
在现在智能电池的应用中，需要实现电池与主机之间的通讯，常常会用到串口通讯，在这样的情况下，由于电池的BMS上所用的MCU的供电电压会与主机MCU的供电电压不一样，所以不能直接连接进行通讯，而需要通过电平转换与隔离电路去做中转，现有技术中，通信隔离与电平转换电路的效率不高且较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种简单高效的通讯隔离与电平转换电路。本专利技术提出一种通讯隔离与电平转换电路，分别与电池与主机连接，其包括第一支路与第二支路；所述第一支路包括二极管D1、上拉电阻R1、上拉电阻R3，所述二极管D1的正极电连接所述电池的数据接收端，所述二极管D1的负极电连接所述主机的数据发送端，所述上拉电阻R1的一端分别与所述电池的数据接收端、二极管D1的正极连接，另一端连接3.3V电压，所述上拉电阻R3的一端分别与所述主机的数据发送端、二极管D1的负极连接，另一端连接5V电压，所述第一支路实现了所述主机的数据发送端向所述电池的数据接收端发送信号时的电平转换与电压隔离；所述第二支路包括三极管Q1、三极管Q2、上拉电阻R8、上拉电阻R10，所述三极管Q1的基极电连接所述电池的数据发送端，所述三极管Q1的集电极电连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q1的发射极接3.3V电压，所述三极管Q2的集电极电连接所述主机的数据接收端，所述三极管Q2的发射极电连接GND端，所述上拉电阻R8的一端分别与所述电池的数据发送端、三极管Q1的基极连接，另一端连接3.3V电压，所述上拉电阻R10的一端分别与所述主机的数据接收端、三极管Q2的集电极连接，另一端连接5V电压，所述第二支路实现了所述电池的数据发送端向所述主机的数据接收端发送信号时的电平转换与电压隔离；还设有第一下拉MOS管，所述第一下拉MOS管的漏极连接所述电池的数据发送端，源极连接GND端；还设有第二下拉MOS管，所述第二下拉MOS管的漏极连接所述主机的数据发送端，源极连接GND端。进一步的，所述电池设有第一MCU，所述第一下拉MOS管的栅极连接所述第一MCU，当所述电池的数据发送端发送数字信号0时，所述第一MCU控制所述第一下拉MOS管导通使所述电池的数据发送端电压为0；所述主机设有第二MCU，所述第二下拉MOS管的栅极连接所述第二MCU，当所述主机的数据发送端发送数字信号0时，所述第二MCU控制所述第二下拉MOS管导通使所述主机的数据发送端电压为0。进一步的，还包括电阻R2，所述电阻R2的一端与所述二极管D1的负极连接，另一端与主机的数据发送端连接。进一步的，还包括二极管D2，所述二极管D2的正极与所述三极管Q1的集电极电连接，负极与所述三极管Q2的基极电连接。进一步的，还包括电阻R9，所述电阻R9的一端与所述电池数据发送端连接，另一端与所述三极管Q1的基极之连接，还包括电阻R5，所述电阻R5的一端与所述二极管D2的负极连接，另一端与所述三极管Q2的基极连接，还包括电阻R6，所述电阻R6的一端与所述三极管Q2的基极连接，另一端与三极管Q2的发射极连接，还包括电阻R7，所述电阻R7的一端与所述三极管Q2的集电极连接，另一端与主机的数据接收端连接。进一步的，还包括电阻R4，所述电阻R4的一端与所述三极管Q1的集电极连接，另一端连接GND端。进一步的，所述二极管D1为硅管或锗管。进一步的，所述二极管D2为硅管或锗管。进一步的，所述三极管Q1为PNP型三极管。进一步的，所述三极管Q2为NPN型三极管。本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种简单高效的转换电路，无论是高电压接口信号向低电压接口传输还是低电压接口信号向高电压接口传输，经过本专利技术的电路的中转后，都能实现通信隔离与电平转换，解决了不同供电电压MCU之间的通讯功能，还可以防止主机出现异常时主机高压加到电池上而损坏电池。附图说明图1是本专利技术一实施例一种通讯隔离与电平转换电路的电路图；图2是本专利技术一实施例一种通讯隔离与电平转换电路中第一下拉MOS管的极性连接图；图3是本专利技术一实施例一种通讯隔离与电平转换电路中第二下拉MOS管的极性连接图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1-3，一种通讯隔离与电平转换电路，分别与电池10与主机20连接，其包括第一支路30与第二支路40；第一支路30包括二极管D1、上拉电阻R1、上拉电阻R3，二极管D1的正极电连接电池10的数据接收端，二极管D1的负极电连接主机20的数据发送端，上拉电阻R1的一端分别与电池10的数据接收端、二极管D1的正极连接，另一端连接3.3V电压，上拉电阻R3的一端分别与主机20的数据发送端、二极管D1的负极连接，另一端连接5V电压，第一支路30实现了主机的数据发送端向电池的数据接收端发送信号时的电平转换与电压隔离，实现信号传递。第二支路40包括三极管Q1、三极管Q2、上拉电阻R8、上拉电阻R10，三极管Q1的基极电连接电池10的数据发送端，三极管Q1的集电极电连接三极管Q2的基极，三极管Q1的发射极接3.3V电压，三极管Q2的集电极电连接主机20的数据接收端，三极管Q2的发射极电连接GND端，上拉电阻R8的一端分别与电池10的数据发送端、三极管Q1的基极连接，另一端连接3.3V电压，上拉电阻R10的一端分别与主机20的数据接收端、三极管Q2的集电极连接，另一端连接5V电压，第二支路40实现了电池10的数据发送端向主机20的数据接收端发送信号时的电平转换与电压隔离，实现信号传递。还设有第一下拉MOS管201，第一下拉MOS管201的漏极连接电池的数据发送端，源极连接GND端；还设有第二下拉MOS管301，第二下拉MOS管301的漏极连接主机的数据发送端，源极连接GND端。在本专利技术一实施例中，上述上拉电阻是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，电阻同时起限流作用。下拉同理，也是将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。在本专利技术一实施例中，上述MOS管就是绝缘栅型场效应管，全名叫MOSFET，一般是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source(源极)和drain(耗尽层)是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。在本实施方式中，第一下拉MOS管与第二下拉MOS都是NMOS管。在本专利技术一实施例中，上述BMS是电池管理系统，是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。随着电池管理系统的发展，也会增添其它的功能。在本专利技术一实施例中，上述串口通讯(SerialCommunicatio本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通讯隔离与电平转换电路，分别与电池与主机连接，其特征在于，其包括第一支路与第二支路；所述第一支路包括二极管D1、上拉电阻R1、上拉电阻R3，所述二极管D1的正极电连接所述电池的数据接收端，所述二极管D1的负极电连接所述主机的数据发送端，所述上拉电阻R1的一端分别与所述电池的数据接收端、二极管D1的正极连接，另一端连接3.3V电压，所述上拉电阻R3的一端分别与所述主机的数据发送端、二极管D1的负极连接，另一端连接5V电压，所述第一支路实现了所述主机的数据发送端向所述电池的数据接收端发送信号时的电平转换与电压隔离；所述第二支路包括三极管Q1、三极管Q2、上拉电阻R8、上拉电阻R10，所述三极管Q1的基极电连接所述电池的数据发送端，所述三极管Q1的集电极电连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q1的发射极接3.3V电压，所述三极管Q2的集电极电连接所述主机的数据接收端，所述三极管Q2的发射极电连接GND端，所述上拉电阻R8的一端分别与所述电池的数据发送端、三极管Q1的基极连接，另一端连接3.3V电压，所述上拉电阻R10的一端分别与所述主机的数据接收端、三极管Q2的集电极连接，另一端连接5V电压，所述第二支路实现了所述电池的数据发送端向所述主机的数据接收端发送信号时的电平转换与电压隔离；还设有第一下拉MOS管，所述第一下拉MOS管的漏极连接所述电池的数据发送端，源极连接GND端；还设有第二下拉MOS管，所述第二下拉MOS管的漏极连接所述主机的数据发送端，源极连接GND端。...

【技术特征摘要】
1.一种通讯隔离与电平转换电路，分别与电池与主机连接，其特征在于，其包括第一支路与第二支路；所述第一支路包括二极管D1、上拉电阻R1、上拉电阻R3，所述二极管D1的正极电连接所述电池的数据接收端，所述二极管D1的负极电连接所述主机的数据发送端，所述上拉电阻R1的一端分别与所述电池的数据接收端、二极管D1的正极连接，另一端连接3.3V电压，所述上拉电阻R3的一端分别与所述主机的数据发送端、二极管D1的负极连接，另一端连接5V电压，所述第一支路实现了所述主机的数据发送端向所述电池的数据接收端发送信号时的电平转换与电压隔离；所述第二支路包括三极管Q1、三极管Q2、上拉电阻R8、上拉电阻R10，所述三极管Q1的基极电连接所述电池的数据发送端，所述三极管Q1的集电极电连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q1的发射极接3.3V电压，所述三极管Q2的集电极电连接所述主机的数据接收端，所述三极管Q2的发射极电连接GND端，所述上拉电阻R8的一端分别与所述电池的数据发送端、三极管Q1的基极连接，另一端连接3.3V电压，所述上拉电阻R10的一端分别与所述主机的数据接收端、三极管Q2的集电极连接，另一端连接5V电压，所述第二支路实现了所述电池的数据发送端向所述主机的数据接收端发送信号时的电平转换与电压隔离；还设有第一下拉MOS管，所述第一下拉MOS管的漏极连接所述电池的数据发送端，源极连接GND端；还设有第二下拉MOS管，所述第二下拉MOS管的漏极连接所述主机的数据发送端，源极连接GND端。2.如权利要求1所述的通讯隔离与电平转换电路，其特征在于，所述电池设有第一MCU，所述第一下拉MOS管的栅极连接所述第一MCU，当所述电池的数据发送端发送数字信号0时，所述第一MCU控制所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯健，袁唯，李武岐，杨亭亭，
申请(专利权)人：欣旺达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44