CN111224790A - 供电电路、线控设备和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种供电电路、线控设备和空调器，其中，供电电路包括：通讯组件，连接于供电线的输入端，通讯组件适于响应供电线传输的通讯信号，以实现通讯节点之间的信息交互；有源电感电路，连接于通讯组件和输入端，有源电感电路适于滤除通讯信号。本发明的供电电路利用有源电感电路来替代传统的磁芯加绕组的大体积电感，能够有效滤除供电线传输的高频通讯信号，一方面，保证供电稳定性，另一方面，缩小供电电路的体积，减小电路占用空间，有利于设备小型化，并且能够降低生产成本，满足用户多种需求。

Description

供电电路、线控设备和空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种供电电路、一种线控设备和一种空调器。

背景技术

如图1所示，有线温控器目前有一控一、一控多、二控多、多控多等方式，但是都需要通过通讯线和被控设备(如室内机)连接起来实现信息交互，除了两根通讯线，温控器本身也需要供电，所以还需要两根电源线，那么需要四根线来安装温控器，很容易接错，从而导致损坏或者通讯不佳，对安装和售后人员要求很高。

相关技术中，通过Homebus(家庭总线)进行通讯，通讯线既通讯又供电，由于两根线上既有电源供电又有通讯信号，要获取稳定的电源为后级负载供电，就要将通讯信号滤除，通常在电路中设置一个电感，电感的电感量需要和通讯速率相匹配，通讯速率低电感量就相对大，从而达到最佳的阻断通讯信号的作用，但磁芯加绕组电感的电感量越大，体积越大，不利于温控器小型化。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一方面在于提出了一种供电电路。

本发明的第二方面在于提出了一种线控设备。

本发明的第三方面在于提出了一种空调器。

有鉴于此，根据本发明的第一方面，提出了一种供电电路，包括：通讯组件，连接于供电线的输入端，通讯组件适于响应供电线传输的通讯信号，以实现通讯节点之间的信息交互；有源电感电路，连接于通讯组件和输入端，有源电感电路适于滤除通讯信号。

本发明提供的供电电路，通过两根供电线同时传输供电信号和通讯信号，代替之前供电线+通讯线的方式，减少了线束，降低了配线失败率，具体地，通讯信号通过正负两路供电线的通讯输入端输入到通讯组件中，以完成与通讯节点的信息交互，保证了通讯稳定性和可靠性，同时供电线分别输入到两个有源电感电路，形成差分输入，其中，有源电感电路包括至少一个有源器件(例如晶体管)，经过有源电感电路之后，高频通讯信号被有效滤除，得到稳定供电信号，以实现负载的供电，从而利用体积较小的有源电感电路来替代传统的磁芯加绕组的大体积电感，即通过一个有源电感电路来实现电感的功能，极大的缩小供电电路的体积，使供电电路能够在更小空间的设备上应用，扩展了适用范围。同时有源电感电路能够与其他电路集成到一个IC(微电子器件)芯片中，进一步减小电路占用空间，实现设备小型化，并且集成的有源电感电路相比于磁芯加绕组的电感价格低廉，有效降低了生产成本。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的供电电路，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，还包括：整流器，整流器包括至少一个二极管，整流器适于将供电线输入的交流信号转换为脉冲直流信号。

在该技术方案中，通过整流器实现供电电路的无极性接线，同时整流器包括多个二极管，利用二极管的单向导通性，将供电线输入的交流信号转换为负载所需的脉冲直流信号，以实现供电电路的供电功能。

在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：第一电容组件，连接于有源电感电路，电容组件适于调节有源电感电路的电感量。

在该技术方案中，考虑到通讯速率与电感量呈负相关关系，也即通讯速率越低所需电感量越大，为此通过第一电容组件来调节有源电感电路的等效电感量，从而使有源电感电路能够与通讯速率相匹配，进而提升通讯信号的阻断效果，保证供电的稳定性和安全性。

在上述任一技术方案中，进一步地，有源电感电路包括第一有源电感电路和第二有源电感电路；整流器包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；第一电容组件包括第一电容和第二电容，其中，第一二极管和第二二极管的第一公共端连接于第一有源电感电路，第一二极管和第二二极管的第二公共端通过第一电容连接于第一有源电感电路，第三二极管和第四二极管的第一公共端连接于第二有源电感电路，第三二极管和第四二极管的第二公共端通过第二电容连接于第二有源电感电路。

在该技术方案中，正负两路供电线分别接入第一有源电感电路和第二有源电感电路，整流器的第一二极管和第二二极管的第一公共端连接于第一有源电感电路，第一电容接入第一二极管和第二二极管的第一公共端和第一有源电感电路之间，以调节第一有源电感电路的等效电感量；整流器的第三二极管和第四二极管的第一公共端连接于第二有源电感电路，第二电容接入第三二极管和第四二极管的第一公共端和第二有源电感电路之间，以调节第二有源电感电路的等效电感量。通过上述技术方案，利用体积较小的有源电感电路来替代传统的磁芯加绕组的大体积电感，能够有效滤除供电线传输的高频通讯信号，一方面，保证对负载的供电稳定性，另一方面，缩小供电电路的体积，减小电路占用空间，有利于设备小型化，并且能够降低生产成本，满足用户多种需求。

在上述任一技术方案中，进一步地，通讯组件包括：通讯芯片，连接于输入端和整流器，通讯芯片适于响应通讯信号；第二电容组件，连接于通讯芯片，第二电容组件适于将通讯信号耦合至通讯芯片。

在该技术方案中，通讯组件包括通讯芯片和第二电容组件，其中，通讯芯片的一端连接于供电线的通讯输入端，另一端连接于整流器，并将第二电容组件接入通讯芯片和输入端之间，以将通讯信号耦合至通讯芯片，从而实现通讯节点之间的信息交互。

具体地，有源电感电路可以是用分立器件在PCB(电路板)板搭的电路，也可以是集成到一个IC芯片中，还有可以是两个有源电路和通讯芯片集成到一个IC芯片中。

在上述任一技术方案中，进一步地，第二电容组件包括第三电容和第四电容；第一二极管和第三二极管的公共端连接于第三电容和供电线的第一输入端；第二二极管和第四二极管的公共端连接于第四电容和供电线的第二输入端。

在该技术方案中，第三电容和第四电容的一端分别接入正负两路供电线，第三电容的另一端连接于第一二极管和第三二极管的公共端，第四电容的另一端连接于第二二极管和第四二极管的公共端，从而利用第三电容和第四电容将通讯信号耦合至通讯芯片，从而实现通讯节点之间的信息交互。

在上述任一技术方案中，进一步地，还包括：电解电容，连接于有源电感电路，电解电容适于接收脉冲直流信号并转换为直流信号；电压转换电路，连接于电解电容的输出端，电压转换电路适于控制直流信号对负载供电。

在该技术方案中，通过电解电容将有源电感电路输出的脉冲直流信号转换为直流信号，从而对供电信号进行平滑处理，并利用电压转换电路将带输入至负载的直流信号进行电压转换，使得输出电压满足后级负载需要的电压。

进一步地，电解电容的容值取值范围为10uF～2000uF；电压转换电路包括直流斩波器和/或线性稳压器。

根据本发明的第二方面，提出了一种线控设备，包括上述任一技术方案的供电电路，供电电路适于采用供电线传输通讯信号和供电信号，以与通讯节点设备进行信息交互。

本发明提供的线控设备，各个通讯节点设备和线控设备的供电和通讯采用同一线束实现，代替之前供电线+通讯线的方式，减少了线束，降低了配线失败率，并且供电线分别输入到两个有源电感电路，形成差分输入，经过有源电感电路之后，高频通讯信号被有效滤除，得到稳定供电信号，以实现后级负载的供电，从而利用体积较小的有源电感电路来替代传统的磁芯加绕组的大体积电感，即通过一个有源电感电路来实现电感的功能，极大的缩小供电电路的体积，使供电电路能够在较小的线控设备上应用，同时有源电感电路能够与其他电路集成到一个IC(微电子器件)芯片中，进一步减小电路占用空间，实现设备小型化，并且集成的有源电感电路相比于磁芯加绕组的电感价格低廉，有效降低了生产成本。

根据本发明的第三方面，提出了一种空调器，包括：通讯节点设备；以及上述第二方面提供的线控设备，线控设备连接于通讯节点设备，线控设备适于与通讯节点设备进行信息交互。

具体地，通讯节点设备包括但不限于室内机，室外机，热回收系统等。

本发明第三方面提供的线控设备，因包括上述第二方面提出的线控设备，因此具有上述技术方案的线控设备的全部有益效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了现有技术中的空调通讯系统示意图；

图2示出了本发明一个实施例的供电电路示意框图；

图3示出了本发明一个实施例的供电电路结构示意图。

其中，图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100供电电路，102通讯组件，104有源电感电路，106整流器，108电压转换电路，1022通讯芯片。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图2和图3描述根据本发明一些实施例的供电电路100。

实施例一

如图2所示，根据本发明第一方面的实施例，提出了一种供电电路100，该电路包括：通讯组件102和有源电感电路104。

具体地，通讯组件102连接于供电线的输入端，通讯组件102适于响应供电线传输的通讯信号，以实现通讯节点之间的信息交互；有源电感电路104连接于通讯组件102和供电线的输入端，有源电感电路104包括至少一个有源器件，有源电感电路104适于滤除通讯信号。

在该实施例中，通过两根供电线同时传输供电信号和通讯信号，代替之前供电线+通讯线的方式，减少了线束，降低了配线失败率，具体地，通讯信号通过正负两路供电线的通讯输入端输入到通讯组件102中，以完成与通讯节点之间的信息交互，保证了通讯稳定性和可靠性，同时供电线分别输入到两个有源电感电路104，形成差分输入，经过有源电感电路104之后，高频通讯信号被有效滤除，得到稳定供电信号，以实现线控设备和后级负载的供电，从而利用体积较小的有源电感电路104来替代传统的磁芯加绕组的大体积电感，即通过一个有源电感电路104来实现电感的功能，极大的缩小供电电路100的体积，使供电电路100能够在更小空间的设备上应用，扩展了适用范围。同时有源电感电路104能够与其他电路集成到一个IC(微电子器件)芯片中，进一步减小电路占用空间，实现设备小型化，并且集成的有源电感电路104相比于磁芯加绕组的电感价格低廉，有效降低了生产成本。

实施例二

如图3所示，根据本发明的一个实施例，提出了一种供电电路100，该电路包括：通讯组件102，有源电感电路104，整流器106和第一电容组件。

具体地，整流器106包括至少一个二极管，整流器106适于将供电线输入的交流信号转换为脉冲直流信号，第一电容组件，连接于有源电感电路104，电容组件适于调节有源电感电路104的电感量，其中，有源电感电路104包括第一有源电感电路和第一有源电感电路；整流器106包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4；第一电容组件包括第一电容C1和第二电容C2；第一二极管D1和第二二极管D2的第一公共端连接于第一有源电感电路，第一二极管D1和第二二极管D2的第二公共端通过第一电容C1连接于第一有源电感电路，第三二极管D3和第四二极管D4的第一公共端连接于第一有源电感电路，第三二极管D3和第四二极管D4的第二公共端通过第二电容C2连接于第一有源电感电路。

在该实施例中，通过整流器106实现供电电路100的无极性接线，同时整流器106包括多个二极管，利用二极管的单向导通性，将供电线输入的交流信号转换为负载所需的脉冲直流信号，以实现供电电路100的供电功能，同时通过第一电容组件来调节有源电感电路104的等效电感量，从而使有源电感电路104能够与通讯速率相匹配，进而提升通讯信号的阻断效果，保证供电的稳定性和安全性。具体地，正负两路供电线分别接入第一有源电感电路和第二有源电感电路，整流器106的第一二极管D1和第二二极管D2的第一公共端连接于第一有源电感电路，第一电容C1接入第一二极管D1和第二二极管D2的第一公共端和第一有源电感电路之间，以调节第一有源电感电路的等效电感量；整流器106的第三二极管D3和第四二极管D4的第一公共端连接于第一有源电感电路，第二电容C2接入第三二极管D3和第四二极管D4的第一公共端和第一有源电感电路之间，以调节第一有源电感电路的等效电感量。通过上述技术方案，利用体积较小的有源电感电路104来替代传统的磁芯加绕组的大体积电感，能够有效滤除供电线传输的高频通讯信号，一方面，保证对负载的供电稳定性，另一方面，缩小供电电路100的体积，减小电路占用空间，有利于设备小型化，并且能够降低生产成本，满足用户多种需求。

实施例三

如图3所示，根据本发明的一个实施例，包括上述实施例限定的特征，以及进一步地：通讯组件102包括：通讯芯片1022和第二电容组件。

具体地，通讯芯片1022连接于输入端和整流器106，适于响应通讯信号；第二电容组件1024连接于通讯芯片1022，适于将通讯信号耦合至通讯芯片1022，其中，第二电容组件包括第三电容C3和第四电容C4；第一二极管D1和第三二极管D3的公共端连接于第三电容C3和供电线的第一输入端；第二二极管D2和第四二极管D4的公共端连接于第四电容C4和供电线的第二输入端。

在该实施例中，第三电容C3和第四电容C4的一端分别接入正负两路供电线，第三电容C3的另一端连接于第一二极管D1和第三二极管D3的公共端，第四电容C4的另一端连接于第二二极管D2和第四二极管D4的公共端，从而利用第三电容C3和第四电容C4将通讯信号耦合至通讯芯片1022，从而实现通讯节点之间的信息交互。

具体地，有源电感电路104可以是用分立器件在PCB(电路板)板搭的电路，也可以是集成到一个IC芯片中，还有可以是两个有源电路和通讯芯片1022集成到一个IC芯片中。

实施例四

如图3所示，根据本发明的一个实施例，提出了一种供电电路100，该电路包括：通讯组件102，有源电感电路104，整流器106，第一电容组件，电解电容E1和电压转换电路108。

具体地，电解电容E1连接于有源电感电路104，适于接收脉冲直流信号并转换为直流信号；电压转换电路108连接于电解电容E1的输出端，适于控制直流信号对负载供电。

在该实施例中，通过电解电容E1将有源电感电路104输出的脉冲直流信号转换为直流信号，从而对供电信号进行平滑处理，并利用电压转换电路108将带输入至负载的直流信号进行电压转换，使得输出电压满足后级负载需要的电压。

具体地，电解电容E1的容值取值范围为10uF～2000uF；电压转换电路108包括直流斩波器和/或线性稳压器。

实施例五

如图3所示，根据本发明的一个具体实施例，提出了一种Homebus(家庭总线)电路。

具体地，总线通讯信号(HA、HB)通过C1，C2耦合给Homebus芯片，供电这一侧，先通过二极管D1至D4后，二极管D1至D4主要实现供电的无极性接线和整流，正负两路分别输入到两个有源电感电路，这两个电路形成差分输入，C3和C4两个电容用来调节有源电感电路的等效电感量，用来和对应的通讯速率形成匹配，经过有源电感电路之后，高频通信信号被有效滤除，剩下干净的电源经过电解电容E1平滑，再经过DC-DC电路(直流斩波器)或者LDO(线性稳压器)转换成后级负载需要的电压来供电。

有源电感电路形式不限，可以是用分立器件在PCB板搭的电路，也可以是集成到一个IC芯片中，还有可以是两个有源电路和Homebus芯片集成到一个IC芯片中。

在该实施例中，Homebus是日本家庭工业总线，有两个特点，第一，通讯线既通讯又供电，第二，无极性，两根线任意接。Homebus电路中，利用有源电感电路模拟Homebus电路中的实际磁芯加绕组电感的功能，取消磁芯加绕组的电感，大大缩减了Homebus电路的体积，使得Homebus通讯技术可以在更小空间应用，如温控器，大大扩展了homebus技术的应用范围，同时集成的有源电感电路比实际磁芯加绕组的电感便宜很多，降低了成本。

实施例六

根据本发明的第二方面的实施例，提出一种线控设备，包括：上述第一方面的实施例提出的供电电路，供电电路适于采用供电线传输通讯信号和供电信号，以与通讯节点设备进行信息交互。

在该实施例中，通讯节点设备和线控设备的供电和通讯采用同一线束实现，代替之前供电线+通讯线的方式，减少了线束，降低了配线失败率，并且供电线分别输入到两个有源电感电路，经过有源电感电路之后，高频通讯信号被有效滤除，得到稳定供电信号，以实现后级负载的供电，从而利用体积较小的有源电感电路来替代传统的磁芯加绕组的大体积电感，即通过一个有源电感电路来实现电感的功能，极大的缩小供电电路的体积，使供电电路能够在较小的线控设备上应用，同时有源电感电路能够与其他电路集成到一个IC(微电子器件)芯片中，进一步减小电路占用空间，实现设备小型化，并且集成的有源电感电路相比于磁芯加绕组的电感价格低廉，有效降低了生产成本。

进一步地，线控设备还包括人机交互界面，人机交互界面连接于供电电路，人机交互界面适于获取用户的控制指令。

实施例七

根据本发明的第三方面的实施例，提出一种空调器，包括：通讯节点设备；以及上述第二方面实施例提供的线控设备，线控设备连接于通讯节点设备，线控设备适于与通讯节点设备进行信息交互。

具体地，通讯节点设备包括但不限于室内机，室外机，热回收系统等。

本发明第三方面提供的线控设备，因包括上述第二方面提出的线控设备，因此具有上述实施例的线控设备的全部有益效果。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电电路，适用于线控设备，其特征在于，包括：

通讯组件，连接于供电线的输入端，所述通讯组件适于响应所述供电线传输的通讯信号，以实现通讯节点之间的信息交互；

有源电感电路，连接于所述通讯组件和所述输入端，所述有源电感电路适于滤除所述通讯信号。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括：

整流器，所述整流器包括至少一个二极管，所述整流器适于将所述供电线输入的交流信号转换为脉冲直流信号。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，还包括：

第一电容组件，连接于所述有源电感电路，所述电容组件适于调节所述有源电感电路的电感量。

4.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，

所述有源电感电路包括第一有源电感电路和第二有源电感电路；

所述整流器包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；

所述第一电容组件包括第一电容和第二电容，

其中，所述第一二极管和所述第二二极管的第一公共端连接于所述第一有源电感电路，所述第一二极管和所述第二二极管的第二公共端通过所述第一电容连接于所述第一有源电感电路，所述第三二极管和所述第四二极管的第一公共端连接于所述第二有源电感电路，所述第三二极管和所述第四二极管的第二公共端通过所述第二电容连接于所述第二有源电感电路。

5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述通讯组件包括：

通讯芯片，连接于所述输入端和所述整流器，所述通讯芯片适于响应所述通讯信号；

第二电容组件，连接于所述通讯芯片，所述第二电容组件适于将所述通讯信号耦合至所述通讯芯片。

6.根据权利要求5所述的供电电路，其特征在于，

所述第二电容组件包括第三电容和第四电容；

所述第一二极管和所述第三二极管的公共端连接于所述第三电容和所述供电线的第一输入端；

所述第二二极管和所述第四二极管的公共端连接于所述第四电容和所述供电线的第二输入端。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的供电电路，其特征在于，还包括：

电解电容，连接于所述有源电感电路，所述电解电容适于接收所述脉冲直流信号并转换为直流信号；

电压转换电路，连接于所述电解电容的输出端，所述电压转换电路适于控制所述直流信号对负载供电。

8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，

所述电解电容的容值取值范围为10uF～2000uF；

所述电压转换电路包括直流斩波器和/或线性稳压器。

9.一种线控设备，所述其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的供电电路，所述供电电路适于采用供电线传输通讯信号和供电信号，以与通讯节点设备进行信息交互。

10.一种空调器，其特征在于，包括：

通讯节点设备；

如权利要求9所述的线控设备，所述线控设备连接于所述通讯节点设备，所述线控设备适于与所述通讯节点设备进行信息交互。

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