CN202678968U

CN202678968U - 通讯保护电路及采用该通讯保护电路的空调

Info

Publication number: CN202678968U
Application number: CN 201220336153
Authority: CN
Inventors: 陈建兵; 牟宗娥
Original assignee: Hisense Shandong Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: Hisense Shandong Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-07-12

Abstract

本实用新型公开了一种通讯保护电路及采用该通讯保护电路的空调。一种通讯保护电路，包括连接通讯电路的两个接线端子，所述接线端子包括通讯端口、电源端口和接地端口，相应端口之间分别通过通讯线、电源线和地线相接，第一接线端子的电源端口连接供电电源，接地端口接地，第二接线端子的电源端口连接第一开关二极管的阳极，第一开关二极管的阴极连接电源输出端，接地端口连接第二开关二极管的阴极，第二开关二极管的阳极接地。本实用新型在电流环通讯方式的电路中增加开关二极管，当接线端子的电源端口和接地端口接反时，开关二极管截止，可以有效的保护通讯电路不被烧坏。

Description

通讯保护电路及采用该通讯保护电路的空调

技术领域

本实用新型属于信号通讯电路技术领域，特别是一种能够保护通讯电路在线序接错或短路的情况下不会烧坏通讯电路的保护电路以及采用该通讯保护电路的空调。

背景技术

通讯电路一般需要连接通讯线进行通讯，同时通过电源线和接地线连接实现电源的共享。但是，在接线过程中，如果电源线和接地线接反，容易导致电路中的用电器件烧坏。

现在的空调室内机与线控器通过电流环方式进行通讯，由四芯的屏蔽线进行连接，分别为两个通讯线连接信号发射电路和信号接收电路、一个电源线连接电源正极、一个接地线接地。在使用过程中，由于安装环境的不同，有时需要增设加长线来满足室内机控制板与线控器控制板之间的长距离通信要求。在这种情况下，由于需要人为接线，因此容易出现线序接错或者短路情况的发生，进而造成烧坏室内机控制板和线控器控制板的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种通讯保护电路，解决了通讯电路中接线端子由于线序接错而造成的用电器件烧坏的技术问题，确保了通讯电路的安全运行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种通讯保护电路，包括连接通讯电路的两个接线端子，所述接线端子包括通讯端口、电源端口和接地端口，相应端口之间分别通过通讯线、电源线和地线相接，第一接线端子的电源端口连接供电电源，接地端口接地，第二接线端子的电源端口连接第一开关二极管的阳极，第一开关二极管的阴极连接电源输出端，接地端口连接第二开关二极管的阴极，第二开关二极管的阳极接地。

进一步的，所述第一接线端子位于主板上，所述第二接线端子位于从板上，所述主板和从板上均包括与接线端子的通讯端口连接的信号发射电路和信号接收电路，实现主板与从板之间的通讯。

更进一步的，所述信号发射电路包括微控制单元、与微控制单元信号发射端口相接的三极管，所述微控制单元的信号发射端口输出信号至三极管的基极，三极管的集电极经过限流电阻后与通讯端口相接，三极管的集电极通过上拉电阻连接直流电源，三极管的发射极接地；所述信号接收电路包括与通讯端口相接的限流电阻，限流电阻与三极管的基极相接，三极管的集电极通过上拉电阻连接直流电源，三极管的发射极接地，三极管的集电极与微控制单元的信号接收端口相接，所述三极管为NPN型三极管。

再进一步的，所述的三极管的集电极和发射极之间连接有稳压二极管，稳压二极管的阳极连接三极管的发射极，稳压二极管的阴极连接三极管的集电极。当电源线与通讯线接反时，通过稳压二极管的作用可以将电压稳定，不会直接将电源电压加至微控制单元，保护微控制单元不受损坏。

优选的，所述从板上还包括与电源输出端相接的电压转换电路，电压转换电路输出直流电源连接至信号发射电路和信号接收电路，为微控制单元供电，并将该电压施加于三极管的集电极。

基于以上通讯保护电路的设计，本实用新型还提供了一种采用通讯保护电路的空调，包括室内机控制板和线控器控制板，室内机控制板和线控器控制板上分别设置有接线端子，所述接线端子包括通讯端口、电源端口和接地端口，相应端口之间分别通过通讯线、电源线和地线相接，所述室内机控制板的接线端子的电源端口连接供电电源，接地端口接地，所述线控器控制板的接线端子的电源端口连接第一开关二极管的阳极，第一开关二极管的阴极连接电源输出端，接地端口连接第二开关二极管的阴极，第二开关二极管的阳极接地。

进一步的，所述的室内机控制板和线控器控制板的接线端子的通讯端口均连接有信号发射电路和信号接收电路。

更进一步的，所述信号发射电路包括微控制单元、与微控制单元信号发射端口相接的三极管，微控制单元的信号发射端口输出信号至三极管的基极，三极管的集电极经过限流电阻后与通讯端口相接，三极管的集电极通过上拉电阻连接直流电源，三极管的发射极接地；所述信号接收电路包括与通讯端口相接的限流电阻，限流电阻与三极管的基极相接，三极管的集电极通过上拉电阻连接直流电源，三极管的发射极接地，三极管的集电极与微控制单元的信号接收端口相接，所述三极管为NPN型三极管。

优选的，所述线控器控制板上还包括与电源输出端相接的电压转换电路，电压转换电路输出直流电源连接至信号发射电路和信号接收电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型在电流环通讯方式的电路中增加开关二极管，当接线端子的电源端口和接地端口接反时，开关二极管截止，可以有效的保护微控制单元不被烧坏。同时，增加稳压二极管，当通讯端口与电源端口接反时，稳压二极管可以将电压稳定，不会直接将电源电压加至微控制单元，保护微控制单元不受损坏。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的通讯保护电路的原理框图；

图2是本实用新型所提出的空调器室内机控制板与线控器控制板之间的一种实施例的线路连接原理图；

图3是空调器室内机控制板与线控器控制板之间的一种实施例的通讯回路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

如图1所示，本实施例的通讯保护电路，包括连接通讯电路的两个接线端子，每个接线端子上定义有两个通讯端口、一个电源端口和一个接地端口，通讯端口之间通过通讯线相接进行信号的传输，电源端口之间通过电源线相接，实现电源的共享，接地端口之间通过地线相接。

其中，第一接线端子位于主板上，该接线端子的电源端口连接供电电源，接地端口接地。该接线端子的第一通讯端口连接有信号发射电路，信号发射电路包括微控制单元、微控制单元的信号发射端口与三极管相接，微控制单元的信号发射端口输出信号至三极管的基极，三极管的集电极经过限流电阻后与通讯端口相接，直流电源通过上拉电阻后给三极管的集电极供电，三极管的发射极接地。该接线端子的第二通讯端口连接有信号接收电路，信号接收电路包括与第二通讯端口相接的限流电阻，限流电阻与三极管的基极相接，直流电源通过上拉电阻后给三极管的集电极供电，三极管的发射极接地，三极管的集电极与微控制单元的信号接收端口相接。该实施例中，采用NPN型三极管。同时，直流电源给微控制单元供电。

第二接线端子位于从板上，该接线端子的电源端口连接第一开关二极管的阳极，第一开关二极管的阴极连接电源输出端，接地端口连接第二开关二极管的阴极，第二开关二极管的阳极接地。该接线端子的第一通讯端口连接有信号发射电路，信号发射电路包括微控制单元、微控制单元的信号发射端口与三极管相接，微控制单元的信号发射端口输出信号至三极管的基极，三极管的集电极经过限流电阻后与通讯端口相接，直流电源通过上拉电阻后给三极管的集电极供电，三极管的发射极接地。该接线端子的第二通讯端口连接有信号接收电路，信号接收电路包括与第二通讯端口相接的限流电阻，限流电阻与三极管的基极相接，供电电源通过电压转换电路转换为直流电源后通过上拉电阻后给三极管的集电极供电，三极管的发射极接地，三极管的集电极与微控制单元的信号接收端口相接。同时，电压转换电路转换的直流电源给微控制单元供电。

同时，在三极管的集电极和发射极之间连接有稳压二极管，稳压二极管的阳极连接三极管的发射极，稳压二极管的阴极连接三极管的集电极。此稳压二极管可以将电压稳定在一定的范围内，当电源线与通讯线接反时，通过稳压二极管的作用可以将电压稳定，不会直接将电源电压加至微控制单元，保护微控制单元不受损坏。

如图2所示：基于以上通讯保护电路的设计，本实用新型还提供了一种采用上述通讯保护电路的空调，该空调包括室内机控制板和线控器控制板，室内机控制板和线控器控制板上分别设置有接线端子CN1、CN2。所述接线端子CN1、CN2包括通讯端口、电源端口和接地端口，通讯端口之间通过通讯线相接进行信号的传输，电源端口之间通过电源线相接，实现电源的共享，接地端口之间通过地线相接。

其中，室内机控制板的接线端子CN1的电源端口3连接+12V供电电源，+5V直流电源给三极管Q1、Q2和微控制单元供电。接地端口4接地。该接线端子CN1的通讯端口1连接有信号发射电路，信号发射电路包括微控制单元、与微控制单元信号发射端口相接的三极管Q1，微控制单元的信号发射端口输出信号至三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极经过限流电阻R3后与通讯端口1相接，所述+5V直流电源通过上拉电阻R2后给三极管Q1的集电极供电，三极管Q1的发射极接地。该接线端子CN1的通讯端口2连接有信号接收电路，信号接收电路包括与通讯端口2相接的限流电阻R4，限流电阻R4与三极管Q2的基极相接，电压转换电路通过上拉电阻R1后给三极管Q2的集电极供电，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与微控制单元的信号接收端口相接。

线控器控制板的接线端子CN2的电源端口3通过电源线与室内机控制板的接线端子CN1的电源端口3连接，从而与+12V供电电源相接，连接开关二极管D5的阳极，开关二极管D5的阴极连接电源输出端VCC，输出11.3V电压，电压转换电路将该电压转换至+5V直流电源后给三极管Q3、Q4和微控制单元供电。接线端子CN2的接地端口4连接开关二极管D7的阴极，开关二极管D7的阳极接地。该接线端子CN2的通讯端口1连接有信号发射电路，信号发射电路包括微控制单元、与微控制单元信号发射端口相接的三极管Q4，微控制单元的信号发射端口输出信号至三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极经过限流电阻R10后与通讯端口1相接，+5V直流电源通过上拉电阻R6后给三极管Q4的集电极供电，三极管Q4的发射极接地。该接线端子CN2的通讯端口2连接有信号接收电路，信号接收电路包括与通讯端口2相接的限流电阻R8，限流电阻R8与三极管Q3的基极相接，+5V直流电源通过上拉电阻R7后给三极管Q3的集电极供电，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极与微控制单元的信号接收端口相接。

为了防止当电源线与通讯线接反时，微控制单元被烧坏，三极管Q1、Q2、Q3、Q4的集电极和发射极之间分别连接有稳压二极管D2、D1、D3、D4，稳压二极管的阳极连接三极管的发射极，稳压二极管的阴极连接三极管的集电极。通过稳压二极管的作用可以将电压稳定，不会直接将供电电源电压直接加至微控制单元。

如图2所示，为空调室内机控制板与线控器控制板上的两个接线端子之间接线正确时的电路图。对其工作原理描述如下：

室内机控制板中的+5V直流电源给三极管Q1、Q2和微控制单元供电，同时，+12V供电电源通过电源线、开关二极管D5给线控器控制板供电，线控器控制板上的电压转换电路将电压转换至+5V给三极管Q3、Q4和微控制单元供电。

室内机控制板向线控器控制板传输数据的过程如下：

当室内机控制板中的微控制单元的信号发射端口输出信号TXD1为高电平时，三极管Q1处于导通状态，三极管Q1的集电极输出低电平信号，并将该信号通过通讯线传输至线控器控制板中的三极管Q3，则三极管Q3处于截止状态，三极管Q3的集电极输出信号RXD2为高电平信号，因而，线控器控制板中的微控制单元的接收端口接收高电平信号。

当室内机控制板中的微控制单元的信号发射端口输出信号TXD1为低电平时，三极管Q1处于截止状态，三极管Q1的集电极输出高电平信号，并将该信号通过通讯线传输至线控器控制板中的三极管Q3，则三极管Q3处于导通状态，三极管Q3的集电极输出信号RXD2为低电平信号，因而，线控器控制板中的微控制单元的接收端口接收低电平信号。

线控器控制板向室内机控制板传输数据的过程如下：

当线控器控制板中的微控制单元的信号发射端口输出信号TXD2为高电平时，三极管Q4处于导通状态，三极管Q4的集电极输出低电平信号，并将该信号通过通讯线传输至室内机控制板中的三极管Q2，则三极管Q2处于截止状态，三极管Q2的集电极输出信号RXD1为高电平信号，因而，室内机控制板中的微控制单元的接收端口接收高电平信号。

当线控器控制板中的微控制单元的信号发射端口输出信号TXD2为低电平时，三极管Q4处于截止状态，三极管Q4的集电极输出高电平信号，并将该信号通过通讯线传输至室内机控制板中的三极管Q2，则三极管Q2处于导通状态，三极管Q2的集电极输出信号RXD1为低电平信号，因而，室内机控制板中的微控制单元的接收端口接收低电平信号。

下面对本实施例在接错线序或短路时的具体保护方案解析如下：

1）开关二极管D5、D7的截止保护作用：

室内机控制板上的接线端子CN1的电源端口3与电源线相接，接地端口4与接地线相接。正常情况下，电源线应与线控器控制板上的接线端子CN2的电源端口3相接，接地线应与线控器控制板上的接线端子CN2的接地端口4相接。但是，当上述两线接反时，开关二极管D5、D7截止，室内机控制板上没有电源供电至线控器控制板上，保护了线控器控制板上微控制单元芯片的地管脚不会受到电源+12V的冲击，微控制单元芯片不会被烧掉。

2）二极管D1、D2、D3、D4稳压保护作用：

正常情况下，室内机控制板上的接线端子CN1的通讯端口1通过通讯线与线控器控制板上的接线端子CN2的通讯端口2相接，室内机控制板上的接线端子CN1的通讯端口2通过通讯线与线控器控制板上的接线端子CN2的通讯端口1相接，室内机控制板上的接线端子CN1的电源端口3通过电源线与线控器控制板上的接线端子CN2的电源端口3相接，室内机控制板上的接线端子CN1的接地端口4通过接地线与线控器控制板上的接线端子CN2的接地端口4相接。

2.1）当线控器控制板上的接线端子CN2的电源端口3和通讯端口1接反时，+12V电源接至接线端子CN2的通讯端口1上，则通过电阻R10限流、二极管D4稳压到5.1V, 使高电压+12V不会直接灌到线控器控制板上微控制单元芯片的供电管脚（+5V-X）。

2.2）当线控器控制板上的接线端子CN2的电源端口3和通讯端口2短路时，线控器控制板上电阻R8限流、二极管D4稳压至5.1V，保护了微控制单元芯片。同时，室内机控制板上电阻R3限流、二极管D2稳压至5.1V, 使高电压+12V不会直接灌到室内控制板上微控制单元芯片的供电管脚（+5V）。

2.3）其它线序接错和短路情况分析相同。

通过理论分析和实验证明，在通讯线线序接错或短路的情况下，室内机控制板和线控器控制板都不会烧坏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种通讯保护电路，包括连接通讯电路的两个接线端子，所述接线端子包括通讯端口、电源端口和接地端口，相应端口之间分别通过通讯线、电源线和地线相接，其特征在于：第一接线端子的电源端口连接供电电源，接地端口接地，第二接线端子的电源端口连接第一开关二极管的阳极，第一开关二极管的阴极连接电源输出端，接地端口连接第二开关二极管的阴极，第二开关二极管的阳极接地。

2.根据权利要求1所述的通讯保护电路，其特征在于：所述第一接线端子位于主板上，所述第二接线端子位于从板上，所述主板和从板上均包括与接线端子的通讯端口连接的信号发射电路和信号接收电路。

3.根据权利要求2所述的通讯保护电路，其特征在于：所述信号发射电路包括微控制单元、与微控制单元信号发射端口相接的三极管，所述微控制单元的信号发射端口输出信号至三极管的基极，三极管的集电极经过限流电阻后与通讯端口相接，三极管的集电极通过上拉电阻连接直流电源，三极管的发射极接地；所述信号接收电路包括与通讯端口相接的限流电阻，限流电阻与三极管的基极相接，三极管的集电极通过上拉电阻连接直流电源，三极管的发射极接地，三极管的集电极与微控制单元的信号接收端口相接，所述三极管为NPN型三极管。

4.根据权利要求3所述的通讯保护电路，其特征在于：所述三极管的集电极和发射极之间连接有稳压二极管，所述稳压二极管的阳极连接三极管的发射极，所述稳压二极管的阴极连接三极管的集电极。

5.根据权利要求3或4所述的通讯保护电路，其特征在于：所述从板上还包括与电源输出端相接的电压转换电路，电压转换电路输出直流电源连接至信号发射电路和信号接收电路。

6.一种采用通讯保护电路的空调，包括室内机控制板和线控器控制板，室内机控制板和线控器控制板上分别设置有接线端子，所述接线端子包括通讯端口、电源端口和接地端口，相应端口之间分别通过通讯线、电源线和地线相接，其特征在于：所述室内机控制板的接线端子的电源端口连接供电电源，接地端口接地，所述线控器控制板的接线端子的电源端口连接第一开关二极管的阳极，第一开关二极管的阴极连接电源输出端，接地端口连接第二开关二极管的阴极，第二开关二极管的阳极接地。

7.根据权利要求6所述的空调，其特征在于：所述的室内机控制板和线控器控制板的接线端子的通讯端口均连接有信号发射电路和信号接收电路。

8.根据权利要求7所述的空调，其特征在于：所述信号发射电路包括微控制单元、与微控制单元信号发射端口相接的三极管，微控制单元的信号发射端口输出信号至三极管的基极，三极管的集电极经过限流电阻后与通讯端口相接，三极管的集电极通过上拉电阻连接直流电源，三极管的发射极接地；所述信号接收电路包括与通讯端口相接的限流电阻，限流电阻与三极管的基极相接，三极管的集电极通过上拉电阻连接直流电源，三极管的发射极接地，三极管的集电极与微控制单元的信号接收端口相接，所述三极管为NPN型三极管。

9.根据权利要求8所述的空调，其特征在于：所述三极管的集电极和发射极之间连接有稳压二极管，稳压二极管的阳极连接三极管的发射极，稳压二极管的阴极连接三极管的集电极。

10.根据权利要求8或9所述的空调，其特征在于：所述线控器控制板上还包括与电源输出端相接的电压转换电路，电压转换电路输出直流电源连接至信号发射电路和信号接收电路。