CN106940685A - Rs232‑485无源转换器的供电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种RS232‑485无源转换器的供电电路，包括BOOST升压单元、自举升压单元、LDO稳压单元，BOOST升压单元的输入端耦接无源转换器RS232接口的TXD、RXD引脚，输出端耦接LDO稳压单元，BOOST升压单元取电生成第一电压经LDO稳压单元后给无源转换器的串口芯片供电，串口芯片获得供电后进行有效通信，通信信号推动自举升压单元工作。自举升压单元的三个输入端分别耦接RS232接口的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚，输出端耦接LDO稳压单元的输入端，自举升压单元所产生的补偿电压经LDO稳压单元后维持串口芯片供电。本发明提供一种RS232‑485无源转换器的供电电路，目的在于采用多种途径，以最大限度从RS232接口的控制引脚和信号引脚取电，以增强产品的适用性、均摊各路负荷。

Description

RS232-485无源转换器的供电电路
技术领域
本发明涉及串口通讯设备技术领域，特别涉及一种RS232-RS485RS232-485无源转换器的供电电路。
背景技术
当串口设备想要接入既有RS-232点对点通信环境时，需要用RS232-485转换器，将之转为局部RS-485总线式对等网络。转换有两种选择：一种是选择有源转换器，但是该方式的现场需增加供电线、电源转换模块，这样，不仅增加了施工难度、降低了施工速度，并且极大增加了边际成本；另一种是采用无源转换器，现有的无源RS232-485串口转换器，基于DB9标准串口，直接采用二极管整流方式，电能大多取自控制信号RTS、DTS等，部分兼取自收发信号。现有无源转换器的主要缺陷是由于很多现场应用设备只用收、发、地三个信号，所以串口集线器开发商常常只开发三线制串口，或者部分设备供应商为了串口设备性能拓展、单口复用，开发了串口滤波器或有限拓展数量的集线器,但依然采用的三线制。当设备采用了三线串口模式后，只有收、发、地三个信号。这样市面上那些基于9线制标准串口设计的转换器，就因没有相应信号而失去供电功能。即便某些产品中也并用了简单的收发线取电技术，但其取电目的是为了补充RTS/DTS供电不足。因此，需开发解决上述问题的无源串口转换器。
发明内容
本发明提供一种RS232-485无源转换器的供电电路，目的在于采用多种途径，以最大限度从RS232接口的控制引脚和信号引脚取电，以增强产品的适用性、均摊各路负荷。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种RS232-485无源转换器的供电电路，所述无源转换器包括RS232接口和串口芯片，所述供电电路包括BOOST升压单元、自举升压单元、LDO稳压单元，其中，
所述BOOST升压单元的输入端耦接RS232接口的TXD引脚，输出端耦接所述LDO稳压单元的输入端，所述BOOST升压单元取电生成第一电压，所述第一电压经LDO稳压单元后给所述串口芯片供电，串口芯片供电后生成通信信号；
所述自举升压单元的包括三个输入端和一个输出端，三个输入端分别耦接RS232接口的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚，输出端耦接LDO稳压单元的输入端，所述自举升压单元响应所述通信信号生成补偿电压，所述补偿电压经LDO稳压单元后维持所述串口芯片供电。
作为一种实施方式，所述供电电路包括整流取电单元、所述整流取电单元耦接RS232接口的RTS引脚和DTR引脚，用于从RS232接口的RTS引脚和DTR引脚取电并并入所述自举升压单元的输出生成补偿电压。
作为一种实施方式，所述BOOST升压电路和RS232接口的TXD引脚之间设有第一隔离二极管。
作为一种实施方式，所述自举升压单元包括接收模块和发送模块，所述接收模块包括第五二极管、第六二极管和第一电容，所述第五二极管的正极接地，负极耦接第六二极管的正极，第六二极管的负极耦接LDO稳压单元，第五二极管和第六二极管的连接节点耦接第一电容的一端，另一端耦接RS232接口的RXD引脚，所述发送模块包括第七二极管、第八二极管和第二电容，所述第七二极管的正极接地，负极耦接第八二极管的正极，第八二极管的负极耦接LDO稳压单元，所述第七二极管和第八二极管的连接节点耦接第二电容的一端，另一端耦接RS232接口的TXD引脚。
作为一种实施方式，所述BOOST升压单元与所述LDO稳压单元之间还设有储能滤波电容。
作为一种实施方式，所述BOOST升压单元包括电源管理芯片，所述电源管理芯片的FB引脚设有反馈电阻。
作为一种实施方式，所述电源管理芯片采用TPS611700RV。
作为一种实施方式，所述BOOST升压单元与所述LDO稳压单元之间还设有保险丝。
作为一种实施方式，所述电源管理芯片的SW引脚设有第二隔离二极管。
本发明相比于现有技术的有益效果在于：通过自举升压单元从RS232接口的收发地信号线上取电以满足无源转换器串口芯片的芯片功耗；提供多种途径，以最大限度从DB9的控制、信号取电，以增强产品的适用性、均摊各路负荷。
附图说明
图1为本发明的RS232-485无源转换器的供电电路的电路图。
附图标注：1、整流取电单元；2、自举升压单元；3、BOOST升压单元；4、LDO稳压单元。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。
如图1所示，一种RS232-485无源转换器的供电电路，供电电路的输入端耦接无源转换器的RS232接口，输出端耦接无源转换器的串口芯片，供电电路包括BOOST升压单元3、自举升压单元2、整流取电单元1和LDO稳压单元4，BOOST升压单元3、自举升压单元2和整流取电单元1的输出端均耦接LDO稳压单元4的输入端，BOOST升压单元3用于串口芯片未通讯前给其供电；自举升压单元2用于串口芯片建立通信后，响应串口芯片的通信信号生成补偿电压，该补偿电压用于补偿串口芯片通信时的芯片功耗；整流取电单元1用于从RS232接口的RTS引脚和DTR引脚取电并入自举升压单元2的输出生成补偿电压。
BOOST升压单元3包括电源管理芯片U1及其外围电路，在本实施例中，电源管理芯片U1采用TPS611700RV。电源管理芯片U1的CMP引脚通过电阻R1和电容C4接地，电容C4靠近地线一侧通过第一隔离二极管耦接RS232接口的TXD、RXD引脚；电源管理芯片U1的FB引脚设有反馈电阻；管理芯片U1的SW引脚设有第二隔离二极管D11，该二极管也为升压隔离二极管。BOOST升压单元3与LDO稳压单元4之间还设有储能滤波电容C6和保险丝F1。
自举升压单元2的包括三个输入端和一个输出端，三个输入端分别耦接RS232接口的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚，输出端耦接LDO稳压单元4的输入端。自举升压单元2包括接收模块和发送模块，接收模块包括第五二极管、第六二极管和第一电容，第五二极管的正极接地，负极耦接第六二极管的正极，第六二极管的负极耦接LDO稳压单元4，第五二极管和第六二极管的连接节点耦接第一电容的一端，另一端耦接RS232接口的RXD引脚；发送模块包括第七二极管、第八二极管和第二电容，所述第七二极管的正极接地，负极耦接第八二极管的正极，第八二极管的负极耦接LDO稳压单元4，所述第七二极管和第八二极管的连接节点耦接第二电容的一端，另一端耦接RS232接口的TXD引脚。
本发明RS232-485无源转换器的供电电路的工作过程如下：无源转换器的串口芯片未通讯时，RS232接口的TXD引脚保持低电平，使BOOST升压单元3取电生成第一电压，经储能滤波电容C6储能滤波后，第一电压经LDO稳压单元4产生供电电压VCC给串口芯片供电，串口芯片建立通信后生成通信信号；整流取电单元1通过整流二极管D1、D2、D3、D4以整流方式取电输出，自举升压单元2响应通信信号通过自举升压二极管D5、自举升压电容C1以及自举升压二极管D7、自举升压C2使输入电压升高并叠加整流取电单元1输出生成补偿电压Vo，补偿电压Vo经LDO稳压单元4后补偿串口芯片的芯片功耗，此时，可以不通过第一电压给串口芯片的供电，仅通过整流取电单元1和自举升压单元2从RS232接口的收发地信号线取电供串口芯片的芯片功耗。
本发明相比于现有技术的有益效果在于：通过自举升压单元2从RS232接口的收发地信号线上取电以满足无源转换器串口芯片的芯片功耗；提供多种途径，以最大限度从DB9的控制、信号取电，以增强产品的适用性、均摊各路负荷。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种RS232-485无源转换器的供电电路，其特征在于，所述无源转换器包括RS232接口和串口芯片，所述供电电路包括BOOST升压单元、自举升压单元、LDO稳压单元，其中，
所述BOOST升压单元的输入端耦接RS232接口的TXD引脚和RXD引脚，输出端耦接所述LDO稳压单元的输入端，所述BOOST升压单元取电生成第一电压，所述第一电压经LDO稳压单元后给所述串口芯片供电，串口芯片供电后生成通信信号；
所述自举升压单元的包括三个输入端和一个输出端，三个输入端分别耦接RS232接口的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚，输出端耦接LDO稳压单元的输入端，所述自举升压单元响应所述通信信号生成补偿电压，所述补偿电压经LDO稳压单元后维持所述串口芯片供电。
2.根据权利要求1中所述的RS232-485无源转换器的供电电路，其特征在于，所述供电电路包括整流取电单元、所述整流取电单元耦接RS232接口的RTS引脚和DTR引脚，用于从RS232接口的RTS引脚和DTR引脚取电并并入所述自举升压单元的输出生成补偿电压。
3.根据权利要求1中所述的RS232-485无源转换器的供电电路，其特征在于，所述BOOST升压电路和RS232接口的TXD引脚之间设有第一隔离二极管。
4.根据权利要求1中所述的RS232-485无源转换器的供电电路，其特征在于，所述自举升压单元包括接收模块和发送模块，所述接收模块包括第五二极管、第六二极管和第一电容，所述第五二极管的正极接地，负极耦接第六二极管的正极，第六二极管的负极耦接LDO稳压单元，第五二极管和第六二极管的连接节点耦接第一电容的一端，另一端耦接RS232接口的RXD引脚，所述发送模块包括第七二极管、第八二极管和第二电容，所述第七二极管的正极接地，负极耦接第八二极管的正极，第八二极管的负极耦接LDO稳压单元，所述第七二极管和第八二极管的连接节点耦接第二电容的一端，另一端耦接RS232接口的TXD引脚。
5.根据权利要求1中所述的RS232-485无源转换器的供电电路，其特征在于，所述BOOST升压单元与所述LDO稳压单元之间还设有储能滤波电容。
6.根据权利要求1中所述的RS232-485无源转换器的供电电路，其特征在于，所述BOOST升压单元包括电源管理芯片，所述电源管理芯片的FB引脚设有反馈电阻。
7.根据权利要求6中所述的RS232-485无源转换器的供电电路，其特征在于，所述电源管理芯片采用TPS611700RV。
8.根据权利要求1中所述的RS232-485无源转换器的供电电路，其特征在于，所述BOOST升压单元与所述LDO稳压单元之间还设有保险丝。
9.根据权利要求6中所述的RS232-485无源转换器的供电电路，其特征在于，所述电源管理芯片的SW引脚设有第二隔离二极管。
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