一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路制造技术

本发明专利技术公开了一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路，包含主机、连接线、从机，主机通过连接线与第一个从机“IN”输入接口连接，每个从机“OUT”输出接口与下一个从机“IN”输入接口连接，依次级联多个从机设备；所述的从机包括自控备用电源电路、单向供电和限流器件电路。本发明专利技术与现有技术相比的优点是：本发明专利技术可以实现通过自控备用电源通断方式，解决两相邻设备间由于电源电压误差引起模拟信号传递压差问题，提高模拟信号级联精度。提高模拟信号级联精度。提高模拟信号级联精度。

【技术实现步骤摘要】
一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路


[0001]本专利技术涉及一种级联电路，尤其涉及一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路。

技术介绍

[0002]模拟信号级联技术能够实现一个主机控制多个从机，上一级从机或主机为下一级从机提供备用电源，很好的解决了由于从机电源故障导致信号无法继续传递问题。限流保护解决了当某一从机电源短路时，上一级从机或主机会自动断开备用供电，故障排除会自动打开。
[0003]现有模拟信号级联传输，在上下级互相提供备用供电的情况下，模拟信号会因相邻从机电源电压不同而存在较大压差，影响信号电压精度。这种情况若其中某一从机电源或连接线短路，会影响整条链级联设备故障，存在安全隐患。
[0004]因此，研发一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决上述不足，提供了一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路，旨在解决现有设备中，在上下级互相提供备用供电的情况下，模拟信号级联传输由于相邻从机电源电压不同而存在较大压差问题，以及从机或主机备用供电输出保护问题。
[0006]本专利技术的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路，包括主机、连接线和从机，所述主机通过连接线与第一个从机“IN”输入接口连接，每个从机“OUT”输出接口与下一个从机“IN”输入接口连接，依次级联多个从机设备。
[0007]进一步地，所述从机包括自控备用电源电路、单向供电和限流器件电路。
[0008]进一步地，所述自控备用电源电路，包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，场效应管Q1，三极管Q2、Q3，二极管D3，是由从机电源控制开关，只有该从机电源故障时才会启动备用电源，由上一级从机或主机提供备用供电。正常状态备用电源处于关闭状态，由于模拟信号驱动电流极小，相邻从机间公共地线几乎没有电流，公共地线两端也就没有相对压差，模拟信号的输出端和接收端电压几乎一致，该方案在满足从机间备用供电的情况下，又能减小信号级联电压误差。
[0009]所述减小信号级联电压误差，其原理是，当相邻从机供电电压不同时，上一级从机电压高于下一级从机供电电压，由于上一级从机电压较高，会对下一级从机供电，两从机间就会有较大电流流过，公共地两端就会出现较大压差，若公共地两端为V
△
，上一级从机输出信号电压为V，上一级从机地线端为零电势，则下一级从机底线端电势为V
△
，信号传递到下一级从机时的电压为V
‑
V
△
。当上一级从机电压低于下一级从机供电电压时，下一级从机底
线端电势则为
‑
V
△
，信号传递到下一级从机时的电压为V+V
△
。因此上下级从机直接提供备用供电方案会增加信号级联电压误差。在自控备用电源电路、单向供电和限流器件电路能很好的解决这一问题。由于正常状态备用电源处于关闭状态，单向供电又截止下一级从机为上一级从机供电，这时V
△
几乎为“0”，信号由上一级从机传递到下一级从机时的电压依然为上一级从机输出电压V，从而解决这一问题。
[0010]所述自控备用电源电路中，场效应管Q1起开关作用，场效应管Q1源极接电阻R1、R2和输入电源“VIN”，漏极接从机通信功能电路工作电源“VA”，栅极接电阻R2、R3。所述三极管Q2、Q3为NPN型三极管，场效应管Q1为P沟道类型；三极管Q2集电极接限流电阻R3，发射极接电阻R6，电阻R1、R5组成分压电路，分压后的中间电压接三极管Q2基极；三极管Q3集电极接三极管Q2基极，控制三极管Q2通断，电阻R4为限流电阻，三极管Q3基极接电阻R4，发射极接电阻R7，电阻R8为下拉电阻，接电阻R4和GND；电阻R2为上拉电阻，接电源和场效应管Q1栅极；二极管D3起反向导电作用，对从机“IN”输入接口对外备用供电。当控制电压“VDC”处于高电位时，三极管Q3导通，拉低三极管Q2基极电平，三极管Q2处于关闭状态，场效应管Q1栅极与源极电位相等，场效应管Q1处于关闭状态，此时不启动备用电源。当控制电压“VDC”处于低电位时，三极管Q3处于关闭状态，三极管Q2基极电平为高电平，三极管Q2导通，场效应管Q1栅极与源极呈现电位差，场效应管Q1处于导通状态，此时启动备用电源。
[0011]进一步地，所述单向供电和限流器件电路，包括二极管D1、D2、可恢复保险丝F1，所述二极管D1起单项导通作用，防止反向供电，二极管D1正极接从机通信功能电路工作电源“VA”，负极接可恢复保险丝F1，由可恢复保险丝F1接输出电源“VOUT”；二极管D2正极接从机电源“V+”，负极接从机通信功能电路工作电源“VA”；相邻从机间只有上一级从机会为下一级从机供电，由于二极管D1单项导电的作用，下一级从机不会为上一级从机提供备用电源，可恢复保险丝F1起限流保护作用；二极管D2防止备用电源反向供给从机电源；所述二极管D1、D2起单项导电作用，可恢复保险丝F1起限流保护作用。
[0012]工作时，从机上电默认关断上一级从机或主机到该从机的备用电源；若从机电源出现故障，备用电源会自动打开，由上一级从机或主机供电；若从机或线路短路导致电流过大，上一级从机或主机的可恢复保险丝F1会自动断开，保护不受影响。下一级从机不会对上一级从机或主机提供备用供电。
[0013]本专利技术的电路设计有每级从机增加备用电源自控开关，由该从机电源信号控制，当该从机电源故障时才会启用备用电源，由上一级从机或主机提供备用供电，正常状态下关闭备用供电。每级从机或主机在给下一级从机备用电源输出端增加可恢复保险丝防止电流过大，影响该主机或从机正常工作。
[0014]本专利技术与现有技术相比的优点是：本专利技术可以实现通过自控备用电源通断方式，解决两相邻设备间由于电源电压误差引起模拟信号传递压差问题，提高模拟信号级联精度。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的接线图。
[0016]图2是本专利技术的功能框图。
[0017]图3是本专利技术的电路原理图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术进一步详述。
[0019]如图1所示，一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路，应用于级联信号系统中，该级联信号压差纠正方案可以在主机与从机、从机与从机间传递时解决信号压差问题，提高信号级联精度，提供自控备用电源和保护。
[0020]本专利技术实施例提供的一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路，包括主机、连接线和从机，所述主机通过连接线与第一个从机“IN”输入接口连接，每个从机“OUT”输出接口与下一个从机“IN”输入接口连接，依次级联多个从机设备。接线部分如图1所示，包括输入端“IN”和输出端“OUT”，主机通过连接线与第一个从机“IN”输入接口连接，每个从机“OUT”输出端接口依次与下一个从机的“IN”输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种级联信号压差纠正、自控备用电源及保护的电路，其特征在于，包含主机、连接线、从机，主机通过连接线与第一个从机“IN”输入接口连接，每个从机“OUT”输出接口与下一个从机“IN”输入接口连接，依次级联多个从机设备；所述的从机包括自控备用电源电路、单向供电和限流器件电路；所述自控备用电源电路，用于控制上级从机或主机通过来的备用电源的通断；所述单向供电和限流器件电路，用于单项导电作用，防止反向供电；限流器件起限流作用，防止意外短路或故障导致电流过大。2.根据权利要求1所述的一种自控备用电源电路，其特征在于：所述自控备用电源电路包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，场效应管Q1，三极管Q2、Q3和二极管D3。3.根据权利要求2所述的一种自控备用电源电路，其特征在于：所述自控备用电源电路中，场效应管Q1起开关作用，场效应管Q1源极接电阻R1、R2和输入电源“VIN”，漏极接从机通信功能电路工作电源“VA”，栅极接电阻R2、R3；所述三极管Q2、Q3为NPN型三极管，场效应管Q1为P沟道类型；三极管Q2集电极接限流电阻R3，发射极接电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文鑫，刘旭东，董飞青，李亚峰，梁鸿宇，张斌，
申请(专利权)人：昀迈上海物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：