CN109426164A - 一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路xl1193 - Google Patents

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Abstract

一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路XL1193，其内部的功能模块包括101电压管理器、102采样放大器、103信号滤波器、104解码器一、105解码器二、106电容升压器、107驱动器、108信号调制器、109编码器、110载波驱动器和16个管脚，对应管脚号为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16。

Description

一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路XL1193
技术领域
本专利是一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路，其型号为XL1193。本专利所述集成电路是一颗高集成度和高可靠性的实现数字信号通过载波传输功能的编码解码集成电路。该集成电路通过简单的外部系统设计，可以把数字信号编码为差分的无极性的载波信号搭载在普通的低压直流电源线上进行发送，也可以同时接收直流电源线上的载波信号进行解码还原为数字信号，从而实现了数字信号借助于低压直流电源线的载波传输，不需要额外的数字信号控制线。
背景技术
常规使用的中央空调系统由至少一个或一个以上的室外机、多个室内机和与每个室内机对应的控制盒(统称为线控器)组成，这就需要在所有的室外机、室内机和线控器之间连接多根导线束，这些导线束由市电交流电源线、低压直流电源线和数字信号控制线组成，鉴于中央空调系统中的每个室内机和线控器的安装位置和间距各有不同，对应需要的导线束总量、长度和成本也会不同，同时也给安装维护保养增加了复杂度和难度。为了减小成本和提高安装使用的便利性，本专利采用创新的电路结构和先进的集成电路制造工艺，设计制造出一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路。这颗集成电路的功能可以实现直接在常规的低压直流电源线上通过载波的方式来实现数字信号的准确发送和接收；这些数字信号通过载波在室外机、室内机和线控器之间的低压直流电源线上传输，且不会影响到低压直流电源自身的供电性能，从而可以省掉原来的数字信号控制线。
发明内容
本专利是一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路，其型号为XL1193。本专利采用创新的电路结构和先进的集成电路制造工艺，设计制造出一颗专门用于在低压直流电源线上通过载波的方式来传输数字信号的单片编码解码集成电路。
本专利“一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路XL1193”，其特征在于其内部的功能模块包括电压管理器、采样放大器、信号滤波器、解码器一、解码器二、电容升压器、驱动器、信号调制器、编码器、载波驱动器和16个管脚，对应管脚号为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16。
附图说明
图1是本专利“一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路XL1193”的内部方框图。
图2是本专利“一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路XL1193”实现的数字信号传输的典型系统应用电路示意图。
图3是对应图2中电路图的系统应用中，当有外部载波频率PWM IN输入时，各信号的逻辑时序波形图。
图4是对应图2中电路图的系统应用中，当没有外部载波频率PWM IN输入时(此时P7管脚保持悬空时，集成电路100内部默认为低电平)，各信号的逻辑时序波形图。
具体实施方式
图1是本专利“一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路XL1193”的内部方框图，该集成电路的编号为100，其内部的功能模块包括101电压管理器、102采样放大器、103信号滤波器、104解码器一、105解码器二、106电容升压器、107驱动器、108信号调制器、109编码器、110载波驱动器和16个管脚，对应管脚号为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16。其内部的功能模块的连接关系为：P8、P12、P14是悬空管脚；101电压管理器输入连接P11管脚和P13管脚，输出连接106电容升压器和109编码器；102采样放大器输入连接P15管脚和P16管脚，输出连接103信号滤波器；103信号滤波器输出连接104解码器一和105解码器二；104解码器一输出连接P1管脚；105解码器二输出连接P2管脚；106电容升压器输出连接P3管脚和P4管脚；107驱动器输出连接106电容升压器；108信号调制器输入连接P5管脚、P6管脚和P7管脚，输出连接107驱动器和109编码器；109编码器输出连接110载波驱动器；110载波驱动器输出连接P9管脚和P10管脚。
图2是本专利“一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路XL1193”实现的数字信号传输的典型系统应用电路示意图。图中的所有器件的参数指标见下表：
器件编号 器件类型和说明 参数指标
100 本专利所述集成电路 XL1193
201，202 输入耦合电容 22nf/50V
203，204 输入匹配电阻 33K/0.25W
205 自举升压电容 0.1uf/50V
206 电源滤波电容 100uf/25V
207，208 输出耦合电容 10uf/16V
209 载波总线匹配电容 0.1uf/50V
210，211 载波总线匹配电阻 18ohm/0.5W
图2是用本专利所述集成电路实现的数字信号传输的典型系统应用电路示意图，其中：该集成电路的编号为100，这里的载波总线BUSA和BUSB就是用来传输载波信号的，在中央空调系统中同时也作为低压直流电源线；VCC为输入直流供电电源，这里设计电压为5V的直流电源，经206滤波后由P11管脚给集成电路100供电；P13管脚为系统公共地端；P8、P12和P14管脚为悬空管脚；ENB为集成电路100的使能控制信号，由P5管脚输入；DATA IN为要传输的数字信号，由P6管脚输入；PWM IN为载波频率信号，由P7管脚输入；P6和P7管脚输入的数字信号经集成电路100内部运算、编码、载波驱动后由P9管脚和P10管脚输出差分的模拟载波信号，这个载波信号经输出耦合电容208和207耦合到载波总线BUSA和BUSB上；载波总线匹配电阻210和211的其中一端分别连接到载波总线BUSA和BUSB上，另一端短路在一起连接到载波总线匹配电容209的一端；209的另一端接公共地；P15管脚和P16管脚是该集成电路100的载波信号采样输入端；载波总线BUSA和BUSB上的载波信号经输入耦合电容201和202耦合后，分别经输入匹配电阻203和204后，输入到P16管脚和P15管脚，再进入该集成电路100的内部进行采样放大、信号滤波和解码后，由P1管脚输出解码后的数字信号DATAOUT1；由P2管脚输出解码后的数字信号DATA OUT2；自举升压电容205的两端分别连接到该集成电路100的P3管脚和P4管脚。
针对图2所述的典型系统应用电路示意图，在数字输入信号的软件操作上，支持两种格式的数字信号输入方式，说明如下：
第一种数字信号输入方式如图3所示：图3是对应图2中电路图的系统应用中，当有外部载波频率PWM IN输入时，各信号的逻辑时序波形图。这种输入方式是：当ENB信号设置为低电平时，DATA IN信号直接输入串行的频率为9.6KHz的数字控制信号，PWM IN直接输入19.2KHz的载波频率信号，这两个数字信号在本专利所述的集成电路内部进行运算编码载波调制后输出的载波信号为19.2KHz的差分信号BUSA和BUSB，DATA OUT1为输出19.2KHz的解码数字信号，DATA OUT2为输出9.6KHz的解码数字信号。
第二种数字信号输入方式如图4所示：图4是对应图2中电路图的系统应用中，当没有外部载波频率PWM IN输入时(此时P7管脚保持悬空时，集成电路100内部默认为低电平)，各信号的逻辑时序波形图。这种输入方式是：当ENB信号设置为低电平时，DATA IN信号直接输入串行的频率为19.2KHz的已附加载波频率的复合数字控制信号(此时PWM IN就不需要了)，这个复合数字控制信号在本专利所述的集成电路内部进行编码载波调制后输出的载波信号为19.2KHz的差分信号BUSA和BUSB，DATA OUT1为输出19.2KHz的解码数字信号，DATAOUT2为输出9.6KHz的解码数字信号。

Claims (2)

1.一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路XL1193，其特征在于其内部的功能模块包括电压管理器、采样放大器、信号滤波器、解码器一、解码器二、电容升压器、驱动器、信号调制器、编码器、载波驱动器和16个管脚，对应管脚号为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16。其内部的功能模块的连接关系为：P8、P12、P14是悬空管脚；电压管理器输入连接P11电源和P13管脚，输出连接电容升压器和编码器；采样放大器输入连接P15管脚和P16管脚，输出连接信号滤波器；信号滤波器输出连接解码器一和解码器二；解码器一输出连接P1管脚；解码器二输出连接P2管脚；电容升压器输出连接P3管脚和P4管脚；驱动器输出连接电容升压器；信号调制器输入连接P5管脚、P6管脚和P7管脚，输出连接驱动器和编码器；编码器输出连接载波驱动器；载波驱动器输出连接P9管脚和P10管脚。
2.如权利要求1所述一颗用于中央空调系统中信号传输的载波集成电路XL1193，其特征还在于具有16个管脚，对应管脚号P1是解码后的数字信号一的输出端；管脚号P2是解码后的数字信号二的输出端；管脚号P3和管脚号P4是外接自举升压电容的连接端；管脚号P5是该集成电路的使能信号端；管脚号P6是需要传输的数字信号的输入端；管脚号P7是载波频率信号的输入端；管脚号P9和管脚号P10是差分载波信号的输出端；管脚号P11是该集成电路的电源供应端；管脚号P13是该集成电路的公共地端；管脚号P15和管脚号P16是该集成电路的输入载波信号端；管脚号P8、P12和P14是悬空管脚。
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