CN104362723A - 基于rs485电路的浪涌能量回收电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于RS485电路的浪涌能量回收电路，包括：压电比较器、保护电路、储能开关、储能电路、主控电路和升压电路。而电压比较器检测当前RS485A\B线上电压值并向主控电路发送响应信号；主控电路根据电压比较器的响应信号控制储能开关闭合或开启；保护电路防止浪涌信号过大而损坏电路；储能电路存储流入的浪涌电能；升压电路调整储能电路输出的电压值。本发明可广泛应用于DVR、摄像机、PC机等具有RS485通讯电路设备中解决了将浪涌电流转化为可利用的能源，提供了一种回收能源的新途径，从而在一定程序上解决部分用电问题。
Description
技术领域
本发明涉及系统信号干扰的技术领域，具体说是一种基于RS485电路的浪涌能量回收电路。
背景技术
目前，监控领域、工业领域和医疗领域中的许多设备均携带RS485通讯电路。当外部RS485通讯电路在遇到浪涌能量时，浪涌能量会在保护电路的作用下被削弱。通常被削弱后的浪涌能量会直接导入电源地或机壳地以泄放到电路系统之外，从而使整个电路系统得到有效保护。这里需要注重的是被泄放掉的浪涌能量值很可观。以5KV的浪涌能量举例，如果能将其全部回收，则可以使一个工作在低耗电状态下的单片机运行24小时，而一个工作在工业和室外场所的带RS485通讯电路的设备，其每天遇到1至2次浪涌的情况经常发生。为此将这部分能量直接泄放掉是一种浪费，应该对其加以存储和利用。
发明内容
本发明为了解决上述问题而提供基于RS485电路的浪涌能量回收电路。
本发明为解决这一问题所采取的技术方案是：
本发明的一种基于RS485电路的浪涌能量回收电路，包括：压电比较器、保护电路、储能开关、储能电路、主控电路和升压电路。其特征在于：电压比较器检测当前RS485A\B线上电压值并向主控电路发送响应信号；主控电路根据电压比较器的响应信号控制储能开关闭合或开启；保护电路防止浪涌信号过大而损坏电路；储能开关关闭时将浪涌电流经储能开关引入储能电路，储能开关开启时将储能电路中的电能引入主控电路；储能电路存储流入的浪涌电能；升压电路调整储能电路输出的电压值，为主控电路供电。
电压比较器用于查寻当前RS485A\B线上电压值，当其检测到线上电压达到浪涌电压时（一般为1KV以上），将给主控电路发送响应信号。主控电路根据电压比较器的响应信号控制储能开关闭合，把浪涌信号电流引入储能电路，并存储在储能电路中。当电压比较器检测到RS485A\B线上电压恢复到正常范围时，会给主控电路另一种信号，主控电路在收到此信号后会控制储能开关断开，从而完成一次浪涌能量的存储动作。主控电路可以直接使用储能电路中的能量，此时储能电路的电能会缓慢释放，通过升压电路升压后传送到主控电路中供其使用。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明可广泛应用于DVR、摄像机、PC机等具有RS485通讯电路设备中解决了将浪涌电流转化为可利用的能源，提供了一种回收能源的新途径，从而在一定程序上解决部分用电问题。
附图说明
图1是本发明的基于RS485电路的浪涌能量回收电路的原理示意图；
图2是本发明的基于RS485电路的浪涌能量回收电路的结构示意图；
图3是本发明的具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明的基于RS485电路的浪涌能量回收电路进行详细的说明。
图1是本发明的基于RS485电路的浪涌能量回收电路的原理示意图；图2是本发明的基于RS485电路的浪涌能量回收电路的结构示意图；图3是本发明的具体实施例的结构示意图。
如图1～3所示，本发明的一种基于RS485电路的浪涌能量回收电路，包括：压电比较器、保护电路、储能开关、储能电路、主控电路和升压电路。而电压比较器检测当前RS485A\B线上电压值并向主控电路发送响应信号；主控电路根据电压比较器的响应信号控制储能开关闭合或开启；保护电路防止浪涌信号过大而损坏电路；储能开关关闭时将浪涌电流经储能开关引入储能电路，储能开关开启时将储能电路中的电能引入主控电路；储能电路存储流入的浪涌电能；升压电路调整储能电路输出的电压值，为主控电路供电。
所述的电压比较器采用三极管搭建组成。
所述的保护电路由GDT（gas discharge tube，气体放电管）、TVS（Transient Voltage Suppressor，瞬态电压抑制器）和自恢复保险组成。
所述的储能电路采用超级电容或蓄电池
所述的储能开关应用晶体三极管或MOS管。
所述的升压电路采用升压芯片。
本具体实施例中，所述的电压比较器采用三极管搭建组成，所述的保护电路由GDT、TVS和自恢复保险组成，所述的储能电路采用超级电容，所述的储能开关应用晶体三极管，所述的升压电路采用升压芯片。
电压比较器采用三极管搭建组成，用于查寻当前RS485A\B线上电压值，当检测到线上电压达到浪涌电压时（一般为1KV以上），将给主控电路发送一种响应信号。主控电路根据电压比较器的响应信号控制储能开关闭合，把浪涌信号电流经储能开关引入储能电路，保护电路由GDT、TVS和自恢复保险组成，即图3中的GDT、TVS和自恢复保险。为了防止浪涌信号过大而损坏电路，本发明中的保护电路是不可缺少的，为了防止此问题发生，保护电路中运用三级保护方案，即GDT、TVS和自恢复保险并用的方式来减少浪涌信号的危害性。其原理为，在浪涌信号到来时，如果流入储能电路的能量过多，则会有较多浪涌能量有时间流向主控电路，此时可以通过保护电路防止主控电路被损坏。储能开关采用晶体三极管或MOS管（mosfetmos，场效应管）。储能电路应用超级电容或蓄电池来存储流入的浪涌电能，如图3主控电路可以直接使用储能电路中的能量，此时储能电路中超级电容里的电能会缓慢释放，通过升压芯片升压后传送到主控电路中供其使用，即图3中升压芯片。当电压比较器检测到RS485A\B线上电压恢复到正常范围时，会给主控电路另一种信号，主控电路在收到此信号后会控制储能开关断开，即图3中储能开关，从而完成一次浪涌能量的存储动作。
当电压比较器判断此时有浪涌信号时，会给主控电路一个响应信号，主控电路打开储能开关，超级电容开始存储浪涌能量；当电压比较器判断没有浪涌信号时，会给主控电路发出另一个响应信号，主控电路关闭储能开关，超级电容中存储的能量会通过升压电路，向主控电路中输送。
本发明基于RS485电路的浪涌能量回收电路，其中主控电路中使用的控制芯片不用单独设计，可以与系统共用，从而节省器件开支；晶体三极管的开关速度非常快，极大程度上减小因开关切换速度过慢而造成的浪涌能量的损耗。这样设计的本发明可广泛应用于DVR、摄像机、PC机等具有RS485通讯电路设备中解决了将浪涌电流转化为可利用的能源，提供了一种回收能源的新途径，从而在一定程序上解决部分用电问题。
Claims (6)
1.一种基于RS485电路的浪涌能量回收电路，包括：压电比较器、保护电路、储能开关、储能电路、主控电路和升压电路，其特征在于：电压比较器检测当前RS485A\B线上电压值并向主控电路发送响应信号；主控电路根据电压比较器的响应信号控制储能开关闭合或开启；保护电路防止浪涌信号过大而损坏电路；储能开关关闭时将浪涌电流经储能开关引入储能电路，储能开关开启时将储能电路中的电能引入主控电路；储能电路存储流入的浪涌电能；升压电路调整储能电路输出的电压值，为主控电路供电。
2.根据权利要求1所述的基于RS485电路的浪涌能量回收电路，其特征在于：所述的电压比较器采用三极管搭建组成。
3.根据权利要求1所述的基于RS485电路的浪涌能量回收电路，其特征在于：所述的保护电路由GDT、TVS和自恢复保险组成。
4.根据权利要求1所述的基于RS485电路的浪涌能量回收电路，其特征在于：所述的储能电路采用超级电容或蓄电池。
5.根据权利要求1所述的基于RS485电路的浪涌能量回收电路，其特征在于：所述的储能开关应用晶体三极管或MOS管。
6.根据权利要求1所述的基于RS485电路的浪涌能量回收电路，其特征在于：所述的升压电路采用升压芯片。
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| CN101305513A (zh) * | 2005-12-27 | 2008-11-12 | 新电元工业株式会社 | 开关电源电路及浪涌吸收电路 |
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2014
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