CN205092847U - 光耦隔离通信电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光耦隔离通信电路，涉及光伏汇流箱通信技术领域。该光耦隔离通信电路，该电路包括数据输入电路、数据输出电路、片选确定电路以及SN65HVD888D芯片，SN65HVD888D芯片的接收器输出管脚与所述数据输入电路连接，SN65HVD888D芯片的发送器输入管脚与数据输出电路连接，SN65HVD888D芯片的接收器输出使能管脚、发送器输出使能管脚均与所述片选确定电路连接，所述SN65HVD888D芯片还包括A管脚和B管脚，所述A管脚和所述B管脚连接有一个负载连接电路。SN65HVD888D芯片具有自动总线矫正的功能，当负载连接至A管脚和B管脚时，自动判别极性，纠正时间快，可确保系统在短时间内恢复正常工作，二根输出线可以任意连接，提高了安装效率，同时也降低了由于安装问题而导致故障发生的概率。

Description

光耦隔离通信电路

技术领域

本实用新型涉及光伏汇流箱通信技术领域，具体而言，涉及一种光耦隔离通信电路。

背景技术

光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。在太阳能光伏发电系统中会使用到汇流箱，又名光伏汇流箱、太阳能汇流箱、光伏阵列防雷汇流箱等。光伏汇流箱的数据通信一般采用RS-485通讯电路，但是现有技术中的RS-485通讯电路的两个输出线具有方向性，接线时容易接线错误，造成系统故障，严重时还可损坏电路和芯片。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种光耦隔离通信电路，以改善现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种光耦隔离通信电路，应用于光伏汇流箱，包括数据输入电路、数据输出电路、片选确定电路以及SN65HVD888D芯片，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出管脚与所述数据输入电路连接，所述SN65HVD888D芯片的发送器输入管脚与所述数据输出电路连接，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出使能管脚、发送器输出使能管脚均与所述片选确定电路连接，所述SN65HVD888D芯片还包括A管脚和B管脚，所述A管脚和所述B管脚连接有一个负载连接电路。

本实用新型的光耦隔离通信电路，采用SN65HVD888D芯片，SN65HVD888D芯片具有自动总线矫正的功能，负载连接至SN65HVD888D芯片的输出管脚A和B时，可以不用使用者自己去区分它们的极性，提高了安装效率，降低了安装成本，同时也降低了由于安装问题而导致故障发生的概率。

进一步地，上述光耦隔离通信电路中，所述负载连接电路包括两个电阻值相同的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与所述A管脚连接，所述第二电阻与所述B管脚连接，所述第一电阻和所述第二电阻的另一端连接有同一个负载。

进一步地，所述SN65HVD888D芯片的电源输入管脚用于连接5V电源，所述SN65HVD888D芯片的电源输入管脚还通过一电容器接地。设置该电容器是为了吸收杂波，以免对光耦隔离通信电路产生干扰。

进一步地，所述第一电阻与所述A管脚之间连接有上拉电阻，所述上拉电阻的另一端连接有5伏的电压，所述第二电阻与所述B管脚之间连接有下拉电阻，所述下拉电阻的另一端接地，所述电阻上拉电阻与所述下拉电阻的电阻值相同。

设置上拉电阻R3和下拉电阻R4是为了防止输出端的负载的单片机产生误中断和收到乱码等现象。

进一步地，所述负载与所述第一电阻、所述第二电阻之间并联有第一过电保护二极管，所述第一过电保护二极管的两端分别与所述第一电阻和所述第二电阻连接。

当电压峰值大于正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压时，会损坏电路。设置过电保护二极管ZD1既能起到系统防护的效果，还可起到概率性防护的效果。

进一步地，上述光耦隔离通信电路中，所述第一电阻与所述负载之间连接有第二过电保护二极管，所述第二电阻与所述负载之间连接有第三过电保护二极管，所述过第二电保护二极管与所述第三过电保护二极管的另一端均接地。设置过电保护二极管ZD2与过电保护二极管ZD3既能起到系统防护的效果，还可起到概率性防护的效果。

进一步地，所述数据输入电路、所述数据输出电路和所述片选确定电路都包括有6N137光电耦合器。

6N137光电耦合器是的其内部有一个850纳米波长的LED和一个集成检测器组成，其集成检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个三极管组成，具有温度、电流和电压补偿功能，能够提高该光耦隔离通信电路的整体性能。

进一步地，所述输出使能管脚与发送器输出使能管脚通过一电容器接地。设置该电容器是为了吸收杂波，以免对光耦隔离通信电路产生干扰。

进一步地，上述光耦隔离通信电路中，所述数据输入电路内的6N137光电耦合器连接有一光敏二极管，所述光敏二极管的另一端通过一电阻R5连接至5伏电源。

进一步地，所述数据输入电路、所述数据输出电路和所述片选确定电路的6N137光电耦合器都并联有一电容器。

相对于现有技术，本实用新型包括以下有益效果：

本实用新型提供的一种光耦隔离通信电路，应用于光伏汇流箱，包括数据输入电路、数据输出电路、片选确定电路以及SN65HVD888D芯片，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出管脚与所述数据输入电路连接，所述SN65HVD888D芯片的发送器输入管脚与所述数据输出电路连接，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出使能管脚、发送器输出使能管脚均与所述片选确定电路连接，所述SN65HVD888D芯片还包括A管脚和B管脚，所述A管脚和所述B管脚连接有一个负载连接电路。

本实用新型的光耦隔离通信电路，采用SN65HVD888D芯片，SN65HVD888D芯片具有自动总线矫正的功能，负载连接至A管脚和B管脚时，可以不用使用者自己去区分它们的极性，二根输出线可以任意连接，提高了安装效率，降低了安装成本，同时也降低了由于安装问题而导致故障发生的概率。SN65HVD888D芯片是采用的半双工通信方式，并且节点数有256个，可以连接更多的负载，不需要再添加中继器，还有优异的静电放电和电气快速瞬态性能，在高噪声环境中更可靠。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的光耦隔离通信电路的电路图；

图2是本实用新型实施例提供的光耦隔离通信电路中的片选确定电路的电路图；

图3是本实用新型实施例提供的光耦隔离通信电路中的数据输出电路的电路图；

图4是本实用新型实施例提供的光耦隔离通信电路中的数据输入电路的电路图。

具体实施方式

光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。在太阳能光伏发电系统中会使用到汇流箱，又名光伏汇流箱、太阳能汇流箱、光伏阵列防雷汇流箱等。光伏汇流箱的数据通信一般采用RS-485通讯电路，但是现有技术中的RS-485通讯电路的两个输出线具有方向性，接线时容易接线错误，造成系统故障，严重时还可损坏电路和芯片。

鉴于上述情况，本实用新型提供了一种光耦隔离通信电路，该电路包括数据输入电路、数据输出电路、片选确定电路以及SN65HVD888D芯片，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出管脚与所述数据输入电路连接，所述SN65HVD888D芯片的发送器输入管脚与所述数据输出电路连接，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出使能管脚、发送器输出使能管脚均与所述片选确定电路连接，所述SN65HVD888D芯片还包括A管脚和B管脚，所述A管脚和所述B管脚连接有一个负载连接电路。SN65HVD888D芯片具有自动总线矫正的功能，负载连接至A管脚和B管脚时，可以不用使用者自己去区分它们的极性，提高了安装效率，降低了安装成本，以改善现有技术中的两个输出线具有方向性，接线时容易接线错误，造成系统故障的问题。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

请参考图1至图4，本实用新型实施例提供一种光耦隔离通信电路，应用于光伏汇流箱，包括数据输入电路、数据输出电路、片选确定电路以及SN65HVD888D芯片，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出管脚RO与所述数据输入电路连接，所述SN65HVD888D芯片的发送器输入管脚DI与所述数据输出电路连接，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出使能管脚RE、发送器输出使能管脚DE均与所述片选确定电路连接，所述SN65HVD888D芯片还包括A管脚和B管脚，所述A管脚和所述B管脚连接有一个负载连接电路。

本实用新型实施例的光耦隔离通信电路中，采用了SN65HVD888D芯片，SN65HVD888D芯片具有自动总线矫正的功能，负载通过负载连接电路连接至A管脚和B管脚时，可以不用使用者自己去区分它们的极性，SN65HVD888D芯片会自动的调节极性，即负载接入的两个线路可任意接到SN65HVD888D芯片的两个输出管脚，提高了安装效率，降低了安装成本，同时也降低了由于安装问题而导致故障发生的概率。

SN65HVD888D芯片是采用的半双工通信方式，并且节点数有256个，可以连接更多的负载，不需要再添加中继器，还有优异的静电放电和电气快速瞬态性能，在高噪声环境中更可靠。

本实施例中所述负载连接电路包括电阻R1(对应于权利要求中的第一电阻)和电阻R2(对应于权利要求中的第二电阻)，所述电阻R1与所述A管脚连接，所述电阻R2与所述B管脚连接，所述电阻R1和所述电阻R2的另一端连接有同一个负载CN3，电阻R1和电阻R2的阻值应该相同，并且R1和电阻R2为阻值较低的电阻。

为了防止杂波的干扰，SN65HVD888D芯片的电源输入管脚还通过电容器C1接地，这样设计能够吸收杂波，以免对光耦隔离通信电路产生干扰。

为了防止输出端的负载的单片机产生误中断和收到乱码等现象，在A管脚上设置了上拉电阻R3，上拉电阻R3的另一端连接有5伏的电压；在B管脚上设置了下拉电阻R4，下拉电阻R4的另一端接地，电阻R3和电阻R4的阻值应该相同，并且R3和电阻R4为阻值较高的电阻。

当电压峰值大于正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压时，会损坏电路。本实施例还设置了过电保护二极管，既能起到系统防护的效果，还可起到概率性防护的效果。

具体的，本实施例中，负载CN3与所述电阻R1、所述电阻R2之间并联有过电保护二极管ZD1(对应于权利要求的第一过电保护二极管)，所述过电保护二极管ZD1的两端分别与所述电阻R1和所述电阻R2连接；所述电阻R1与所述负载之间连接有过电保护二极管ZD2(对应于权利要求的第二过电保护二极管)，所述电阻R2与所述负载之间连接有过电保护二极管ZD3(对应于权利要求的第三过电保护二极管)，所述过电保护二极管ZD2与所述过电保护二极管ZD3的另一端均接地。

进一步地，所述数据输入电路、所述数据输出电路和所述片选确定电路都包括有6N137光电耦合器。6N137光电耦合器是其由内部的一个850纳米波长的LED和一个集成检测器组成，其集成检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个三极管组成，具有温度、电流和电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTL/TTL兼容，高速(典型为10MBd)，5mA的极小输入电流，设置6N137光电耦合器能够提高该光耦隔离通信电路的整体性能。

本实施例中，所述接收器输出使能管脚RE与发送器输出使能管脚DE通过电容器C3接地，接收器输出管脚RO通过电容器C7接地，发送器输入管脚DI通过电容器C5接地，设置这些电容器是为了吸收杂波，以免对光耦隔离通信电路产生干扰。

本实用新型中的SN65HVD888D芯片在高噪声环境中更可靠，可使接收器的磁滞更好，性能高，还可为总线线路提供更好的抗噪性。

本实用新型实施例中，片选确定电路还包括电阻R6、电阻R7、电容器C2以及两个5伏的电源，光敏二极管通过电阻R6与一个5伏的电源连接，三极管的一端连接有另一5伏的电源和电容器C2，电容器的另一端接地，运算放大器的一端通过电阻R7与5伏的电源连接，数据输出电路的电路结构原理与片选确定电路的电路结构一致。

数据输入电路还包括电容器C6、电阻R5、电阻R10、两个5伏的电源以及6N137光电耦合器外的光敏二极管，6N137光电耦合器内的三极管的一端与一个5伏的电源和电容器C6连接，电容器C6的另一端接地，运算放大器的一端通过电阻R10与5伏的电源连接，光敏二极管通过电阻R5与5伏电源连接，光敏二极管的另一端连接至6N137光电耦合器内的光敏二极管的一端。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种光耦隔离通信电路，应用于光伏汇流箱，其特征在于，包括数据输入电路、数据输出电路、片选确定电路以及SN65HVD888D芯片，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出管脚与所述数据输入电路连接，所述SN65HVD888D芯片的发送器输入管脚与所述数据输出电路连接，所述SN65HVD888D芯片的接收器输出使能管脚、发送器输出使能管脚均与所述片选确定电路连接，所述SN65HVD888D芯片还包括A管脚和B管脚，所述A管脚和所述B管脚连接有一个负载连接电路。

2.根据权利要求1所述的光耦隔离通信电路，其特征在于，所述负载连接电路包括两个电阻值相同的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与所述A管脚连接，所述第二电阻与所述B管脚连接，所述第一电阻和所述第二电阻的另一端连接有同一个负载。

3.根据权利要求2所述的光耦隔离通信电路，其特征在于，所述SN65HVD888D芯片的电源输入管脚用于连接5V电源，所述SN65HVD888D芯片的电源输入管脚还通过一电容器接地。

4.根据权利要求3所述的光耦隔离通信电路，其特征在于，所述第一电阻与所述A管脚之间连接有上拉电阻，所述上拉电阻的另一端连接有5伏的电压，所述第二电阻与所述B管脚之间连接有下拉电阻，所述下拉电阻的另一端接地，所述电阻上拉电阻与所述下拉电阻的电阻值相同。

5.根据权利要求2至4任一所述的光耦隔离通信电路，其特征在于，所述负载与所述第一电阻、所述第二电阻之间并联有第一过电保护二极管，所述第一过电保护二极管的两端分别与所述第一电阻和所述第二电阻连接。

6.根据权利要求5所述的光耦隔离通信电路，其特征在于，所述第一电阻与所述负载之间连接有第二过电保护二极管，所述第二电阻与所述负载之间连接有第三过电保护二极管，所述第二过电保护二极管与所述第三过电保护二极管的另一端均接地。

7.根据权利要求6所述的光耦隔离通信电路，其特征在于，所述数据输入电路、所述数据输出电路和所述片选确定电路都包括有6N137光电耦合器。

8.根据权利要求7所述的光耦隔离通信电路，其特征在于，所述输出使能管脚与发送器输出使能管脚通过一电容器接地。

9.根据权利要求8所述的光耦隔离通信电路，其特征在于，所述数据输入电路内的6N137光电耦合器连接有一光敏二极管，所述光敏二极管的另一端通过一个电阻连接至5伏电源。

10.根据权利要求9所述的光耦隔离通信电路，其特征在于，所述数据输入电路、所述数据输出电路和所述片选确定电路的6N137光电耦合器都并联有一电容器。