專利名稱：智能保護(hù)接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種接口電路，尤指單線通訊接口電路。
背景技術(shù)：
接口電路連接上位機(jī)及下位機(jī)以實(shí)現(xiàn)兩者的通訊。接口電路保護(hù)是關(guān)系到電路板 的可靠穩(wěn)定運(yùn)行，因而，需要對(duì)接口電路進(jìn)行保護(hù)?，F(xiàn)有的保護(hù)電路主要是針對(duì)電源保護(hù)， 一旦錯(cuò)接線或短接線，將出現(xiàn)接口電路通訊錯(cuò)誤、與接口電路連接的下位機(jī)損壞等情況的 發(fā)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與 改進(jìn)，提供一種智能保護(hù)接口電路，以達(dá)到接口電路安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。為此，本實(shí)用新 型采取以下技術(shù)方案智能保護(hù)接口電路，包括通訊電路、為通訊電路及下位機(jī)供電的電源電路，所述的 通訊電路設(shè)上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收端、下位機(jī)信號(hào)接收或反饋端及下位機(jī)信號(hào)發(fā)送端；所 述的電源電路設(shè)高壓電源輸入端、下位機(jī)電源輸入端、高壓電源接地端；其特征在于所述 的電源電路包括防反接電路、分壓電路和電源開(kāi)通電路；所述的電源開(kāi)通電路與通訊電路 之間設(shè)有控制電流流向的第一二極管；所述的通訊電路包括上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路、 下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路及下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路，所述的上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路與 下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路及下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路之間分別設(shè)有第一三極管和第二三極 管。防反接電路保證接入的電壓為正；分壓電路為通訊電路提供合適電壓，電源開(kāi)通電路將 從高壓電源輸入端接入的電源供給后續(xù)的所有電路。第一二極管對(duì)電路進(jìn)行反向保護(hù)，防 止因電源線和信號(hào)信的反接而使高壓電通過(guò)通訊電路進(jìn)入下位機(jī)電源輸入端而損壞下位 機(jī)。第一三極管和第二三極管用于通訊連接，同時(shí)保證各通訊電路的電壓不受影響，防止高 壓電通過(guò)三極管進(jìn)入通訊電路中的下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路及下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路，避 免高壓電對(duì)下位機(jī)電路產(chǎn)生影響，保證不同通訊電路能獨(dú)立正常工作；三極管管腳間電壓 的變化，決定三極管的導(dǎo)通情況，從而控制上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收端、下位機(jī)信號(hào)接收或反 饋端的電壓，從而保證通訊的正常。在下位機(jī)發(fā)送信息給上位機(jī)時(shí)，電壓信號(hào)由下位機(jī)信號(hào) 發(fā)送端進(jìn)入，上位機(jī)通過(guò)上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收端接收電壓信號(hào)，同時(shí)電壓信號(hào)通過(guò)上位 機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路、下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路反饋給下位機(jī)，如果這個(gè)反饋信號(hào)與 發(fā)送信號(hào)相同，則表示發(fā)送成功，上位機(jī)收信號(hào)后給應(yīng)答信息，若該應(yīng)答信息符合協(xié)議，則 認(rèn)為接收成功，可以開(kāi)始發(fā)送其他數(shù)據(jù)。當(dāng)上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收端與上位機(jī)斷開(kāi)時(shí)或無(wú) 高壓電源接入無(wú)高壓電源輸入端或下位機(jī)電源輸入端或高壓電源接地端沒(méi)接地，則下位機(jī) 信號(hào)接收或反饋端無(wú)電壓信號(hào)反饋，防止錯(cuò)發(fā)等情況發(fā)生。作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實(shí)用新型還包括以下附加技術(shù)特 征[0006]所述的第一三極管為NPN三極管，其基極與下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路連接，發(fā)射極與 高壓電源接地端連接，集電極與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路連接；所述的第二三極管為 PNP三極管，其基極與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路連接，發(fā)射極與低壓電源連接，集電極與 下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路連接。所述的電源電路的防反接電路包括與高壓電源輸入端連接的第二二極管；電源電 路的分壓電路包括首端與第一二極管連接的第一電阻、首端與第一電阻末端連接且末端接 地的第二電阻，其中，第二電阻的首端與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路連接；電源電路的電源 開(kāi)通電路包括首端與防反接電路連接的第三電阻、首端與第三電阻末端連接且末端接地的 第四電阻、與第四電阻并聯(lián)的第一電容及跨接于第三電阻的場(chǎng)效應(yīng)管，其中，場(chǎng)效應(yīng)管的漏 極與第三電阻的首端連接，柵極與第三電阻末端連接，源極與下位機(jī)電源輸入端及第一二 極管的首端連接。通訊電路的上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路包括首端與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接受端連 接的第五電阻及首端與第五電阻連接的第六電阻；其中，第五電阻的首端與第一電阻的末 端連接，末端與第一通訊三極管的集電極連接；第六電阻的首端與第一三極管的集電極連 接，末端與第二三極管的基極連接。所述的第六電阻的末端設(shè)有接地的第四電容。下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路包括首端與下位機(jī)信號(hào)發(fā)送端連接的第七電阻、首端與第七 電阻末端連接且末端接地的第八電阻、與第八電阻并聯(lián)的第二電容，其中，第八電阻首端與
第一三極管的基極連接。下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路包括首端與下位機(jī)信號(hào)接收或反饋端連接的第九電 阻、首端與第九電阻末端連接且末端接地的第十電阻、與第十電阻并聯(lián)的第三電容，所述的 第十電阻的首端與第二三極管的集電極連接。有益效果上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收端、高壓電源輸入端、高壓電源接地端三端子錯(cuò) 接、短接對(duì)接口電路都沒(méi)有影響，接口電路能進(jìn)行保護(hù)處理，避免錯(cuò)誤通訊；同時(shí)減少對(duì)下 位機(jī)電路的損害。

圖1是本實(shí)用新型線路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型包括通訊電路、為通訊電路及下位機(jī)供電的電源電路，通訊電路設(shè) 上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收端TX、下位機(jī)信號(hào)接收或反饋端SINGIN及下位機(jī)信號(hào)發(fā)送端 SING0UT ；電源電路設(shè)高壓電源輸入端VM、下位機(jī)電源輸入端T、高壓電源接地端GND ；電源 電路包括防反接電路、分壓電路和電源開(kāi)通電路；電源開(kāi)通電路與通訊電路之間設(shè)有控制 電流流向的第一二極管Dl ；通訊電路包括上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路、下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電 路及下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路，上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路與下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路及下 位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路之間分別設(shè)有第一三極管Ql和第二三極管Q2。其中第一三極管 Ql為NPN三極管，基極與下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路連接，發(fā)射極與高壓電源接地端GND連接，集電極與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路連接；第二三極管Q2為PNP三極管，其基極與上位機(jī)信 號(hào)發(fā)送或接收電路連接，發(fā)射極與低壓電源連接，集電極與下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路連接。電源電路的防反接電路包括與高壓電源輸入端VM連接的第二二極管D2 ；電源電 路的分壓電路包括首端與第一二極管Dl連接的第一電阻R1、首端與第一電阻Rl末端連接 且末端接地的第二電阻R2，其中，第二電阻R2的首端與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路連接； 電源電路的電源開(kāi)通電路包括首端與防反接電路連接的第三電阻R3、首端與第三電阻R3 末端連接且末端接地的第四電阻R4、與第四電阻R4并聯(lián)的第一電容Cl及跨接于第三電阻 R3的場(chǎng)效應(yīng)管，其中，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與第三電阻R3的首端連接，柵極與第三電阻R3末端 連接，源極與下位機(jī)電源輸入端T及第一二極管Dl的首端連接。通訊電路的上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路包括首端與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收端TX 連接的第五電阻R5及首端與第五電阻R5連接的第六電阻R6;其中，第五電阻R5的首端 與第一電阻Rl的末端連接，末端與第一三極管Ql的集電極連接；第六電阻R6的首端與第 一三極管Ql的集電極連接，末端與第二三極管Q2的基極連接。第六電阻R6的末端設(shè)有接 地的第四電容C4。下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路包括首端與下位機(jī)信號(hào)發(fā)送端SING0UT連接的第七電阻R7、 首端與第七電阻R7末端連接且末端接地的第八電阻R8、與第八電阻R8并聯(lián)的第二電容 C2，其中，第八電阻R8首端與第一三極管Ql的基極連接。下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路包括首端與下位機(jī)信號(hào)接收或反饋端SINGIN連接的 第九電阻R9、首端與第九電阻R9末端連接且末端接地的第十電阻R10、與第十電阻RlO并 聯(lián)的第三電容C3，第十電阻RlO的首端與第二三極管Q2的集電極連接。工作情況1、接口電路正常工作。開(kāi)關(guān)Kl合上，上電，電流通過(guò)電阻R3，場(chǎng)效應(yīng)管FETl導(dǎo)通， 建立穩(wěn)定的電位。同時(shí)檢測(cè)VM和GND連接情況；場(chǎng)效應(yīng)管FETl在正常的偏置下開(kāi)通，并把 電源通過(guò)下位機(jī)電源輸入端T供給下位機(jī)和通訊電路的后續(xù)所有電路。給上位機(jī)發(fā)送信號(hào) 時(shí)，通過(guò)SING0UT控制信號(hào)線TX的電平(SING0UT和TX為反相信號(hào))，同時(shí)，發(fā)送的信號(hào)又 經(jīng)第一三極管Q1、第二三極管Q2，由下位機(jī)信號(hào)接收或反饋端SINGIN讀回，以驗(yàn)證發(fā)送是 否正確，同時(shí)上位機(jī)接收到信號(hào)后通過(guò)TX給下位機(jī)信號(hào)接收或反饋端SINGIN返回一個(gè)反 饋信號(hào)，如果這個(gè)反饋信號(hào)是協(xié)議約定的有效信號(hào)，則表示設(shè)備連通成功，可以開(kāi)始發(fā)送其 他數(shù)據(jù)。2、接口電路的輸入端接線出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，通過(guò)下表分析各異常情況對(duì)接口電路或下 位機(jī)影響。上電檢測(cè)(異常情況分析簡(jiǎn)表)0表示斷，1表示連
權(quán)利要求智能保護(hù)接口電路，包括通訊電路、為通訊電路及下位機(jī)供電的電源電路，所述的通訊電路設(shè)上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收端(TX)、下位機(jī)信號(hào)接收或反饋端(SINGIN)及下位機(jī)信號(hào)發(fā)送端(SINGOUT)；所述的電源電路設(shè)高壓電源輸入端(VM)、下位機(jī)電源輸入端(T)、高壓電源接地端(GND)；其特征在于所述的電源電路包括防反接電路、分壓電路和電源開(kāi)通電路；所述的電源開(kāi)通電路與通訊電路之間設(shè)有控制電流流向的第一二極管(D1)；所述的通訊電路包括上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路、下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路及下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路，所述的上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路與下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路及下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路之間分別設(shè)有第一三極管(Q1)和第二三極管(Q2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能保護(hù)接口電路，其特征在于所述的第一三極管(Ql)為 NPN三極管，其基極與下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路連接，發(fā)射極與高壓電源接地端(GND)連接，集 電極與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路連接；所述的第二三極管(Q2)為PNP三極管，其基極與 上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路連接，發(fā)射極與低壓電源連接，集電極與下位機(jī)信號(hào)接收或反 饋電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能保護(hù)接口電路，其特征在于所述的電源電路的防反接 電路包括與高壓電源輸入端(VM)連接的第二二極管(D2)；電源電路的分壓電路包括首端 與第一二極管(Dl)連接的第一電阻(Rl)、首端與第一電阻(Rl)末端連接且末端接地的第 二電阻(R2)，其中，第二電阻(R2)的首端與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路連接；電源電路的 電源開(kāi)通電路包括首端與防反接電路連接的第三電阻(R3)、首端與第三電阻(R3)末端連 接且末端接地的第四電阻(R4)、與第四電阻(R4)并聯(lián)的第一電容(Cl)及跨接于第三電阻 (R3)的場(chǎng)效應(yīng)管(FETl)，其中，場(chǎng)效應(yīng)管(FETl)的漏極與第三電阻(R3)的首端連接，柵極 與第三電阻(R3)末端連接，源極與下位機(jī)電源輸入端(T)及第一二極管(Dl)的首端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能保護(hù)接口電路，其特征在于通訊電路的上位機(jī)信號(hào)發(fā) 送或接收電路包括首端與上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收端(TX)連接的第五電阻(R5)及首端與第 五電阻(R5)連接的第六電阻(R6)；其中，第五電阻(R5)的首端與第一電阻(Rl)的末端連 接，末端與第一三極管(Ql)的集電極連接；第六電阻(R6)的首端與第一三極管(Ql)的集 電極連接，末端與第二三極管(Q2)的基極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能保護(hù)接口電路，其特征在于所述的第六電阻(R6)的末 端設(shè)有接地的第四電容(C4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一權(quán)利要求所述的智能保護(hù)接口電路，其特征在于下位機(jī)信 號(hào)發(fā)送電路包括首端與下位機(jī)信號(hào)發(fā)送端(SING0UT)連接的第七電阻(R7)、首端與第七電 阻(R7)末端連接且末端接地的第八電阻(R8)、與第八電阻(R8)并聯(lián)的第二電容(C2)，其 中，第八電阻(R8)首端與第一三極管(Ql)的基極連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能保護(hù)接口電路，其特征在于下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電 路包括首端與下位機(jī)信號(hào)接收或反饋端(SINGIN)連接的第九電阻(R9)、首端與第九電阻 (R9)末端連接且末端接地的第十電阻(RlO)、與第十電阻(RlO)并聯(lián)的第三電容(C3)，所述 的第十電阻(RlO)的首端與第二三極管(Q2)的集電極連接。
專利摘要智能保護(hù)接口電路，涉及一種接口電路?，F(xiàn)有的保護(hù)電路主要是針對(duì)電源保護(hù)，一旦錯(cuò)接線或短接線，將出現(xiàn)接口電路通訊錯(cuò)誤、與接口電路連接的下位機(jī)損壞等情況的發(fā)生。本實(shí)用新型包括通訊電路、電源電路，其特征在于電源電路包括防反接電路、分壓電路和電源開(kāi)通電路；所述的電源開(kāi)通電路與通訊電路之間設(shè)有第一二極管(D1)；通訊電路包括上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路、下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路及下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路，所述的上位機(jī)信號(hào)發(fā)送或接收電路與下位機(jī)信號(hào)發(fā)送電路及下位機(jī)信號(hào)接收或反饋電路之間分別設(shè)有第一三極管和第二三極管。本技術(shù)方案能進(jìn)行保護(hù)處理，避免錯(cuò)誤通訊；同時(shí)減少對(duì)下位機(jī)電路的損害。
文檔編號(hào)H02H11/00GK201742427SQ20102027465
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者嚴(yán)偉燦, 付貴霖, 廉晨龍, 許觀奇, 谷建明 申請(qǐng)人:臥龍電氣集團(tuán)股份有限公司