一种自供电通信电路
技术领域
本实用新型具体涉及一种自供电通信电路。
背景技术
现有的设备在相互连接时，需要通信线路进行数据传输以及供电电路，需要采用多条线路进行连接，且供电与通信线路相互独立设置。如何利用单一线路实现通信与供电的双重功能，能有效的减少设备之间的连接线路数量。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种自供电通信电路。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种自供电通信电路，其包括主机收发电路以及从机收发电路，两者之间通过接线L+、L-电连接，所述主机收发电路包括调幅电路以及鉴流电路，所述调幅电路的输出端与接线L+电连接，所述鉴流电路的输入端与接线L-电连接，所述接线L+与接线L-之间并联设有平衡电阻，所述从机收发电路包括整流电路、鉴幅电路和调流电路，所述接线L+、L-与整流电路的一端连接，所述整流电路的另一端则分别与鉴幅电路的输入端以及调流电路的输出端连接，所述主机收发电路的调幅电路调整电压幅度向子机传输下行数据，所述从机收发电路的鉴幅电路检测电压幅值变化接收数据，所述从机收发电路的调流电路通过调整负载电流向主机发送上行数据，所述主机收发电路的鉴流电路通过检测回路电流接收子机的上行数据。
所述主机收发电路设有电压变化电路。
所述调幅电路包括场效应管Q2、场效应管Q1，所述场效应管Q2的G极与场效应管Q1的D极相连，所述场效应管Q1的G极与TXD-A端口连接，场效应管Q1的S极接地，场效应管Q2的S极串联二极管D1后接接线L+，所述场效应管Q2的D极接电压变换电路的输入端，所述电压变换电路的输出端串联二极管D2接接线L+。
所述场效应管Q2的G极通过电阻R1接电压变换电路的输入端。
所述鉴流电路包括运放，所述运放的正输入端分别通过电阻R5接电源以及电阻R6接地，所述运放的负输入端通过电阻R4接接线L-，且其连接节点通过采样电阻R3接地，所述运放的输出端通过电阻R7接RXD-A端口，所述运放的负输入端与输出端之间并联电阻RF。
所述从机收发电路包括电源转换电路。
所述鉴幅电路包括运放，所述运放的输出端通过电阻R5'接RXD'接口，所述运放的正输入端通过电阻R1'与整流电路的一端连接，所述运放的负输入端分别通过电阻R3'接电源以及电阻R4'接地。
所述调流电路包括场效应管Q1'和场效应管Q2'以及运放，运放的正输入端分别通过电阻R7'接电源以及电阻R8'接地，运放的负输入端接场效应管Q1'的S极，场效应管Q1'的D极接整流电路的一端，运放的输出端接场效应管Q1'的G极，场效应管Q2'的D极接地，场效应管Q2'的D极与场效应管Q1'的S极之间设有电阻R6'，场效应管Q2'的S极接地。场效应管Q2'的G极通过斯密特触发器Uy接TXD'接口。
本实用新型的有益效果：用L+、L-两根接线达到同时供电和通信的目的。主机通过调整电压幅度(调幅)向子机传输下行数据，通过检测回路电流(鉴流)接收子机的上行数据；子机通过检测电压幅值变化(鉴幅)接收数据，通过调整负载电流(调流)向主机发送上行数据。本方案主、从调制/解调输出接口直接对接MCU的UART接口，使用极其简单。主机调幅50%，子机调流△I≥1A，主、从机调整范围宽，通信速率高，抗干扰能力强。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
图2为主机收发电路的电路原理图。
图3为TXD和L+/L-电压对应关系图。
图4为环路电流与RXD对应关系图。
图5为从机收发电路的电路原理图。
图6为RXD'与VCC'的关系对照图。
图7为TXD'和环路电流对应关系图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
如图1所示，一种自供电通信电路，其包括主机收发电路以及从机收发电路，两者之间通过接线L+、L-电连接，所述主机收发电路包括调幅电路以及鉴流电路，所述调幅电路的输出端与接线L+电连接，所述鉴流电路的输入端与接线L-电连接，所述接线L+与接线L-之间并联设有平衡电阻，所述从机收发电路包括整流电路、鉴幅电路和调流电路，所述接线L+、L-与整流电路的一端连接，所述整流电路的另一端则分别与鉴幅电路的输入端以及调流电路的输出端连接，所述主机收发电路的调幅电路调整电压幅度向子机传输下行数据，所述从机收发电路的鉴幅电路检测电压幅值变化接收数据，所述从机收发电路的调流电路通过调整负载电流向主机发送上行数据，所述主机收发电路的鉴流电路通过检测回路电流接收子机的上行数据。
如图2所示，所述主机收发电路设有电压变化电路。其中电压变化电路包括三端稳压器U1，其输入端电压为VCC2(L)，其输出电压为VCC(H)，其中VCC2(L)为VCC(H)的一半(调幅50%)。
所述调幅电路包括场效应管Q2、场效应管Q1，所述场效应管Q2的G极与场效应管Q1的D极相连，所述场效应管Q1的G极与TXD-A端口连接，场效应管Q1的S极接地，场效应管Q2的S极串联二极管D1后接接线L+，所述场效应管Q2的D极接电压变换电路的输入端，所述电压变换电路的输出端串联二极管D2接接线L+。
所述场效应管Q2的G极通过电阻R1接电压变换电路的输入端。
所述鉴流电路包括运放，所述运放的正输入端分别通过电阻R5接电源以及电阻R6接地，所述运放的负输入端通过电阻R4接接线L-，且其连接节点通过采样电阻R3接地，所述运放的输出端通过电阻R7接RXD-A端口，所述运放的负输入端与输出端之间并联电阻RF。
其中TXD和L+/L-电压对应关系见图3，R2为平衡电阻，调整阻值可改变L+/L-输出上升或下降时间，高速通信时调低阻值，低速时调高阻值，调整平衡电阻R2阻值，通信速率可高至115200，应用范围更广；R3为环路电流取样电阻，当环路电流超过△I时，RXD输出低，否则输出高，环路电流与RXD对应关系见图4。从机默认调流△I=1A，不使用动态跟踪功能时，从机电总功率不能超过12W。
如图5所示，从机收发电路设置整流电路，所述整流电路由二极管D1-D4构成整流桥，L+、L-接入整流电路(D1~D4)时，L+、L-可不区分极性，便于工施工和现场调试。
所述从机收发电路包括电源转换电路。电源转换电路为从机提供电源+3V3，其中其包括三端稳压UV，其输入端接整流电路的一端，且整流电路通过二极管D5'与三端稳压UV的输入端连接，同时二极管D5'的输出端也作为VDD'，三端稳压UV的输入端和输出端分别通过电解电容C1'和电解电容C2'接地，起到滤波的作用。同时整流电路的输出端之间并联电阻R0'。
所述鉴幅电路包括运放，所述运放的输出端通过电阻R5'接RXD'接口，所述运放的正输入端通过电阻R1'与整流电路的一端连接，所述运放的负输入端分别通过电阻R3'接电源以及电阻R4'接地。
所述调流电路包括场效应管Q1'和场效应管Q2'以及运放，运放的正输入端分别通过电阻R7'接电源以及电阻R8'接地，运放的负输入端接场效应管Q1'的S极，场效应管Q1'的D极接整流电路的一端，运放的输出端接场效应管Q1'的G极，场效应管Q2'的D极接地，场效应管Q2'的D极与场效应管Q1'的S极之间设有电阻R6'，场效应管Q2'的S极接地。场效应管Q2'的G极通过斯密特触发器Uy接TXD'接口。
鉴幅电路对经过整流后的电压VCC'进行鉴别，大于VCC2(L)时，RXD输出高，小于VCC2(L)时，RXD'输出低，对照关系见图6。调流电路根据TXD'的状态调整环路电流，TXD'为高时，环路电流为负载功耗；TXD'为低时，环路电流增加△I，△I由恒流电路确定，默认1A，TXD'和环路电流对应关系见图7。
实施例不应视为对本实用新型的限制，但任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。
