主从式双线无极性通信系统中从设备内的信号接收电路技术方案

本实用新型专利技术提供一种主从式双线无极性通信系统中从设备内的信号接收电路，该电路包含电源模块、信号驱动模块、变压器隔离模块、和还原模块。电源模块和信号驱动模块共同接第一电源参考地；变压器隔离模块与还原模块共同接第二电源参考地；主设备的一对输出端分别连接电源模块；电源模块的其余端连接信号驱动模块；信号驱动模块还与主设备的输出端连接；变压器隔离模块与信号驱动模块和还原模块连接；还原模块还有一端连接从设备内的电源管理模块；还原模块的其余端通向从设备内的控制模块。信号驱动模块可取为单信号驱动模块和双信号驱动模块。该技术方案在实现信号传输的同时实现电气隔离，既简化了从设备的设计，又有利于提高主设备的带载能力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

主从式双线无极性通信系统中从设备内的信号接收电路
本技术涉及通信领域，尤其涉及对主从式双线无极性通信系统中从设备内一信号接收电路的改进。
技术介绍
在双线无极性通信系统中，从设备中需设计一信号接收电路，用以接收主设备传送来的信号。该信号接收电路需既实现信号的传递，又实现主、从设备间的电气隔离。因此，可采用光电耦合器或变压器作为上述信号接收电路来实现信号传递与电气隔1 °采用光电耦合器可隔离主设备与从设备，又能实现主设备向从设备的信号传输。 但采用光电耦合器的缺陷在于，主设备驱动光耦中的发光元件工作时需要提供较大的电流，这就会导致通信线路上电流消耗过大，进而导致主设备可带载的从设备的数量受到限制。而若直接采用变压器将主、从设备电气隔离，则存在以下缺陷1、由于变压器原边的线圈电阻很小，因此若主设备与变压器直接连接，则相当于将主设备短路，这将导致通信线路上电流消耗过大，进而导致主设备可带载的从设备的数量受到限制。2、在通信时，变压器的原边产生的充放电现象可能导致主从设备间信号总线上的波形与主设备实际发送的波形不一致，进而导致无法正常通信。因此，往往需在主设备与变压器之间添加一驱动模块。由于驱动模块的正常工作需要供电，因此，还需要在信号接收电路外连接一独立电源为驱动模块供电，并且该电源需与主设备基于同一电源系统。这就导致从设备的设计过于繁琐。
技术实现思路
本技术的技术目的在于解决上述现有技术的缺陷，实现一种从设备内部的信号接收电路，使之适用于双线无极性通信系统。该电路的设计，既能实现主设备向从设备的信号传输，又能实现主、从设备间的电气隔离，从而提高系统的抗干扰能力。在现有技术的基础上，本方案的信号接收电路既简化了从设备的设计，又有利于提高主设备的带载能力。本技术的技术目的可采用以下技术方案实现由一台主设备与至少一台从设备构成的主从式双线无极性通信系统中，其从设备内的信号接收电路可包含电源模块、信号驱动模块、变压器隔离模块、和还原模块。上述诸模块间的具体连接关系描述为电源模块和信号驱动模块各有一端共同接第一电源参考地；变压器隔离模块的一端与还原模块的接地端共同接第二电源参考地。主设备的一对输出端分别连接到电源模块；电源模块的其余一端连接到信号驱动模块，用于向信号驱动模块供电；信号驱动模块还与主设备的输出端连接。变压器隔离模块与信号驱动模块和还原模块连接。还原模块还有一端连接到从设备内的电源管理模块，由电源管理模块供电；还原模块的其余端通向本信号接收电路外，构成信号接收电路的信号输出端，通向从设备内的控制模块。上述技术方案实现了采用变压器构成的磁电隔离模块用于信号传递与电气隔离的信号接收电路。主设备通过其一对输出端引出的信号总线连接到从设备中的信号接收电路。该技术方案的有益效果在于1.采用变压器隔离模块实现主设备向从设备的信号传递及两者间的电气隔离，降低了从设备的功耗，从而有利于提高主设备的带载能力。2.信号接收电路中的电源模块，利用主设备通过信号总线传递来的能量向信号驱动模块供电。这就不必外接电源用来向驱动模块供电，简化了从设备的设计。3.信号驱动模块在电源模块的供电下工作。信号驱动模块连接到信号总线，将主设备发送到从设备的信号传递到变压器隔离模块，进而实现信号的传递。本技术信号接收电路中的信号驱动模块可以为单信号驱动模块，变压器隔离模块由原边和副边构成。单信号驱动模块与主设备的一对输出端中之任一连接；变压器隔离模块的原边的一端连接第一电源参考地，另一端连接单信号驱动模块；变压器隔离模块的副边的一端连接第二电源参考地，其余端连接还原模块。上述采用单信号驱动模块构成信号驱动模块的技术方案中，单信号驱动模块连接到信号总线中的一根，将主设备发送到从设备的信号传递到变压器隔离模块的原边，进而实现信号的传递。本技术信号接收电路中的信号驱动模块还可以为双信号驱动模块，变压器隔离模块由原边和副边构成。双信号驱动模块与主设备的一对输出端连接；变压器隔离模块的原边的两端与双信号驱动模块连接；变压器隔离模块的副边的一端接第二电源参考地， 其余端连接到还原模块。在采用单信号驱动模块构成信号驱动模块的技术方案中，单信号驱动模块仅连接到信号总线中的一根，因此，只有当主设备向从设备以差分形式发送信号时，主、从设备间才能以无极性的方式连接、通信；而若主设备以其他信号形式向从设备发送信号，则无法实现主设备与从设备之间的无极性连接，因为单信号驱动模块必须连接到主设备引出的信号总线中的信号线才能正常接收到信号变化。而采用双信号驱动模块构成信号驱动模块的技术方案中，双信号驱动模块同时分别一对一地连接到主设备的一对输出端引出的信号总线，并分别一对一地输出到变压器隔离模块原边的两端，从而实现主设备向从设备的信号传递。这样构成的信号接收电路对于主设备发送出的信号形式不做要求，即使不是差分信号，从设备也能以无极性连接的方式正确接收并提取主设备发送来的信号，从而实现主设备向从设备的信号传递。本技术信号接收电路中的电源模块，可包含整流电桥电路、限流电路和储能电路。其中，整流电桥电路的一对输入端与主设备的一对输出端分别一对一地相连；整流电桥电路的正极输出连接到限流电路的一端，负极输出连接第一电源参考地。限流电路的另一端与储能电路的正极共同通向电源模块外部，连接到信号驱动模块；储能电路的负极接第一电源参考地。整流电桥电路的正极输出经由限流电路连接到储能电路的正极，向储能电路充电。储能电路起储能作用，向信号驱动模块供电；限流电路起限流作用，防止从设备连接到主设备的瞬间过大的充电电流对主设备造成冲击。本技术信号接收电路中采用单信号驱动模块构成信号驱动模块的方案中，单信号驱动模块可包含一个驱动器。该驱动器的信号输入端连接到主设备的一对输出端之任一；驱动器的信号输出端连接到变压器隔离模块的原边的一端；驱动器的电源输入端连接到电源模块；驱动器的其余端为接地端，接第一电源参考地。本技术信号接收电路中采用双信号驱动模块构成信号驱动模块的方案中，双信号驱动模块可包含两个驱动器。这两个驱动器的信号输入端分别一对一地连接到主设备的一对输出端；两个驱动器的信号输出端分别一对一地连接到变压器隔离模块的原边的两端；两个驱动器的电源输入端共同连接到电源模块；两个驱动器的接地端共同接第一电源参考地。驱动模块中的驱动器由电源模块供电，将主设备输出的信号传递到变压器隔离模块。驱动器驱动变压器线圈，线圈消耗一定能量，此能量只与驱动器的驱动电流有关，与主设备的驱动能力无关。驱动器功耗很小，从而可有效的降低从设备对主设备电流的消耗，提高主设备的带载能力。本技术信号接收电路中的变压器隔离模块的原边可由串联在原边的两端之间的主线圈、第一电容和第一电阻构成。其中，第一电容起隔直流通交流的作用，从而，当系统处于不通信状态时可避免主线圈的电流消耗。第一电阻起限流作用，有利于改善变压器隔离模块副边输出的感应波形，使得感应波形上下趋于一致。变压器隔离模块中的副边可包含副线圈和第二电阻。其中，副线圈的一端与第二电阻的一端相连后共同通向变压器隔离模块外部，连接到还原模块；副线圈的另一端与第二电阻的另一端共同接第二电源参考地。当变压器隔离模块原边的信号变化传递到该隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主从式双线无极性通信系统中从设备内的信号接收电路，该系统由一台主设备与至少一台所述从设备构成，其特征在于，所述信号接收电路包含电源模块、信号驱动模块、变压器隔离模块、和还原模块；其中，所述电源模块和所述信号驱动模块各有一端共同接第一电源参考地；所述变压器隔离模块的一端与所述还原模块的接地端共同接第二电源参考地；所述主设备的一对输出端分别连接到所述电源模块；所述电源模块的其余一端连接到所述信号驱动模块，用于向所述信号驱动模块供电；所述信号驱动模块还与所述主设备的输出端连接；所述变压器隔离模块与所述信号驱动模块和所述还原模块连接；所述还原模块还有一端连接到所述从设备内的电源管理模块；所述还原模块的其余端通向本信号接收电路外，构成所述信号接收电路的信号输出端，通向所述从设备内的控制模块。2.按照权利要求1所述的信号接收电路，其特征在于，所述信号驱动模块为单信号驱动模块，所述变压器隔离模块由原边和副边构成；所述单信号驱动模块与所述主设备的所述一对输出端中之任一连接；所述原边的一端连接所述第一电源参考地，另一端连接所述单信号驱动模块；所述副边的一端连接所述第二电源参考地，其余端连接所述还原模块。3.按照权利要求1所述的信号接收电路，其特征在于，所述信号驱动模块为双信号驱动模块，所述变压器隔离模块由原边和副边构成；所述双信号驱动模块与所述主设备的所述一对输出端连接；所述原边的两端与所述双信号驱动模块连接；所述副边的一端接所述第二电源参考地，其余端连接到所述还原模块。4.按照权利要求1、2或3所述的信号接收电路，其特征在于所述电源模块包含整流电桥电路、限流电路和储能电路，所述整流电桥电路的一对输入端与所述主设备的所述一对输出端分别一对一地相连; 所述整流电桥电路的正极输出连接到所述限流电路的一端，负极输出连接所述第一电源参考地；所述限流电路的另一端与所述储能电路的正极共同通向所述电源模块外部，连接到所述信号驱动模块；所述储能电路的负极接所述第一电源参考地。5.按照权利要求2所述的信号接收电路，其特征在于所述单信号驱动模块包含一个驱动器；所述驱动器的信号输入端连接到所述主设备的所述一对输出端之任一；所述驱动器的信号输出端连接到所述变压器隔离模块的所述原边的一端；所述驱动器的电源输入端连接到所述电源模块；所述驱动器的其余端为接地端，接所述第一电源参考地。6.按照权利要求3所述的信号接收电路，其特征在于所述双信号驱动模块包含两个驱动器；两个所述驱动器的信号输入端分别一对一地连接到所述主设备的所述一对输出端；两个所述驱动器的信号输出端分别一对一地连接到所述变压器隔离模块的所述原边的两端； 两个所述驱动器的电源输入端共同连接到所述电源模块；两个所述驱动器的接地端共同接所述第一电源参考地。7.按照权利要求5或6所述的信号接收电路，其特征在于所述变压器隔离模块的所述原边，由串联在所述原边的两端之间的主线圈、第一电容和第一电阻构成。8.按照权利要求5或6所述的信号接收电路，其特征在于所述变压器隔离模块的所述副边包含副线圈和第二电阻，所述副线圈的一端与所述第二电阻的一端相连后共同通向所述变压器隔离模块外部， 连接到所述还原模块；所述副线圈的另一端与所述第二电阻的另一端共同接所述第二电源参考地。9.按照权利要求5或6所述的信号接收电路，其特征在于所述变压器隔离模块的所述副边包含副线圈、第三电阻和第四电阻，所述副线圈的一端与所述第三电阻共同连接到所述还原模块；所述副线圈的另一端与所述第四电阻经由另一通路连接到所述还原模块；所述副线圈的中间抽头、所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的另一端共同接所述第二电源参考地。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：颜景龙，张宪玉，刘星，李风国，王传宝，赖华平，
申请(专利权)人：北京北方邦杰科技发展有限公司，
类型：实用新型
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