CN208154732U - 从机通信电路、从机、电器设备和主从机通信电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种从机通信电路、从机、电器设备和主从机通信电路。该从机通信电路包括从机通用异步收发传输器和光耦输出转换电路，其中，从机通用异步收发传输器包括从机信号发送端；光耦输出转换电路包括输出光电耦合器和继电器，其中，输出光电耦合器的第一输入端与电源连接，输出光电耦合器的第二输入端与从机信号发送端连接；输出光电耦合器的第一输出端与电源连接，输出光电耦合器的第二输出端与继电器输入端连接，继电器输出端与主机通信电路的主机信号接收端连接。本实用新型可以消除光耦传输比特性带来的低电平偏高的影响，从而提高通讯可靠性，使主机侧芯片在各种情况下均能识别高低电平。

Description

从机通信电路、从机、电器设备和主从机通信电路

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种从机通信电路、从机、电器设备和主从机通信电路。

背景技术

对于具有一个主机和至少一个从机的电器设备，在电器设备运行时，该主机要同时控制多个从机的运行。例如：空调具有主控制板和多个压缩机，在空调运行期间，该主控制板要同时控制多个压缩机的运行。

目前空调等电器设备行业的通信方式有两种：485通信和UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)光耦通信。基于485通信，可以在一个主机和多个从机之间进行集中通信，实现多套机组共联。但是基于485通信成本较高，需要专用的芯片。

基于UART光耦通信方式的通信质量容易受光耦元器件特性的影响。光耦在高温或低温时，最小电平会出现变化。特别是电流传输比在上限或下限的情况下，更容易出现最小电平过高、芯片无法识别的通信故障。

实用新型内容

鉴于以上技术问题中的至少一个，本实用新型提供了一种从机通信电路、从机、电器设备和主从机通信电路，可以消除光耦传输比特性带来的低电平偏高的影响。

根据本实用新型的一个方面，提供一种从机通信电路，包括从机通用异步收发传输器和光耦输出转换电路，其中：

从机通用异步收发传输器包括从机信号发送端；

从机通用异步收发传输器与光耦输出转换电路连接；

光耦输出转换电路包括输出光电耦合器和继电器，其中，输出光电耦合器的第一输入端与电源连接，输出光电耦合器的第二输入端与从机信号发送端连接；输出光电耦合器的第一输出端与电源连接，输出光电耦合器的第二输出端与继电器输入端连接，继电器输出端与主机通信电路的主机信号接收端连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述继电器为三极管，三极管的基极为继电器输入端，三极管的集电极为继电器输出端，三极管的发射极接地。

在本实用新型的一些实施例中，所述继电器包括继电器线圈、继电器动触点和继电器静触点，其中：

继电器线圈为继电器输入端，继电器动触点为继电器输出端，继电器静触点接地；

或者，

继电器线圈为继电器输入端，继电器静触点为继电器输出端，继电器动触点接地。

在本实用新型的一些实施例中，所述光耦输出转换电路还包括第一电阻和第二电阻，其中，第一电阻串联设置在输出光电耦合器的第二输出端与继电器输入端之间，第二电阻的一端与电源连接，第二电阻的另一端与继电器输出端连接。

在本实用新型的一些实施例中，在从机信号发送端的发送信号为低电平的情况下，继电器输出端的输出电压小于预定值。

在本实用新型的一些实施例中，所述从机通信电路还包括光耦输入转换电路和从机通信接口，其中：

光耦输入转换电路的输入端通过从机通信接口与主机连接，以接收主机信号；

光耦输入转换电路的输出端与从机信号接收端连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述输出光电耦合器包括位于初级回路中的发光二极管和位于次级回路中的光敏三极管；

发光二极管的正极为输出光电耦合器的第一输入端，发光二极管的负极为输出光电耦合器的第二输入端；光敏三极管的集电极为输出光电耦合器的第一输出端，光敏三极管的发射极为输出光电耦合器的第二输出端。

根据本实用新型的另一方面，提供一种主从机通信电路，包括主机通信电路和至少一个从机通信电路，其中，

从机通信电路为如上述任一实施例所述的从机通信电路；

主机通信电路包括主机通信接口，主机通信接口通过平行线与至少一个从机通信电路的从机通信接口连接。

在本实用新型的一些实施例中，主机通信接口包括主机信号发送接口和主机信号接收接口，其中，主机信号发送接口与主机信号发送端连接，主机信号接收接口与主机信号接收端连接；

从机异步收发传输器包括从机信号发送接口和从机信号接收接口；

主机信号发送接口通过平行线与至少一个从机的从机信号接收接口连接，主机信号接收接口通过平行线与至少一个从机的从机信号发送接口连接。

在本实用新型的一些实施例中，主机通信电路包括主机通用异步收发传输器和功率放大电路，其中：

主机通用异步收发传输器包括主机信号发送端；

功率放大电路的输入端与主机信号发送端连接，对主机信号进行电流放大；

功率放大电路的输出端与至少一个从机连接，以便向至少一个从机发送主机信号。

根据本实用新型的另一方面，提供一种主从机通信电路，包括主机通信电路和至少一个从机通信电路，其中，

主机通信电路为如上述任一实施例所述的主机通信电路；

从机通信电路包括从机通信接口和光耦输出转换电路，其中：

光耦输出转换电路包括位于初级回路中的发光二极管和位于次级回路中的光敏三极管；

发光二极管的正极与电源连接；发光二极管的负极与从机信号发送端连接；光敏三极管的集电极与电源连接，光敏三极管的发射极通过从机通信接口与主机信号接收端连接。

在本实用新型的一些实施例中，从机通信电路还包括光耦输入转换电路，其中：

光耦输入转换电路的输入端通过从机通信接口与主机连接，以接收主机信号；

光耦输入转换电路的输出端与从机信号接收端连接。

根据本实用新型的另一方面，提供一种从机，包括如上述任一实施例所述的从机通信电路。

根据本实用新型的另一方面，提供一种电器设备，包括主机和至少一个从机，其中，从机为如上述任一实施例所述的从机。

根据本实用新型的另一方面，提供一种电器设备，包括主机、至少一个从机、以及如上述任一实施例所述的主从机通信电路。

本实用新型可以消除光耦传输比特性带来的低电平偏高的影响，从而提高通讯可靠性，使主机侧芯片在各种情况下均能识别高低电平。

附图说明

为了更清楚地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地介绍，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为UART光耦通信电路一些实施例的示意图。

图2为本实用新型主从机通信电路一些实施例的示意图。

图3为本实用新型一些实施例中光耦输出转换电路的示意图。

图4为本实用新型另一些实施例中光耦输出转换电路的示意图。

图5为本实用新型又一些实施例中光耦输出转换电路的示意图。

图6为本实用新型主从机通信电路另一些实施例的示意图。

图7为本实用新型主从机通信电路再一些实施例的示意图。

图8为本实用新型主从机通信电路另一些实施例的示意图。

图9为本实用新型电器设备一些实施例的示意图。

图10为本实用新型电器设备一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

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讨论。

图1为UART光耦通信电路一些实施例的示意图。如图1所示，相关技术的UART光耦隔离通信电路。该电路结构简单，成本低廉，只需两个光耦即可实现热地和浮地主板的板间通信。其中，热地指的是：在电路中，如参考地电平与外界电网通过整流桥或二极管等连接，与电网有直接电气连接，该地电平称为热地。即电流可以从该地电平向电网流通，地电平相遇大地的电压为电网火线电压的一半，对人体危险。浮地指的是：电路中，参考地电平与电网无实际电气连接，该地电平称为浮地，如通过变压器等隔离型元器件连接，这种地电平是悬浮的，与任何电平连通时，都会被动同化，如与人体连接，则整个浮地的电平都保持与人体电平一致，人体不会有触电危险。

图1实施例的电路结构输出功率有限，无法实现长距离和多节点通信，只能进行一对一通信，且通信质量与光耦的传输比有关。在光耦传输偏极限或环境温度偏极限时，实际低电平会出现高于0.8V的情况，芯片无法识别该低电平而造成通信故障。

例如：由于光耦的特性，在电流传输比偏下限的情况下，图1所示的电路结构容易使光耦次级侧不能进入深度饱和，次级侧的输出电压偏高。次级侧的输出低电平出现高于0.8V的情况，由此芯片无法识别该低电平而造成通信故障。

图2为本实用新型主从机通信电路一些实施例的示意图。如图2所示，所述主从机通信电路可以包括主机通信电路10和从机通信电路20，其中：

图2实施例的主从机通信电路可以设置在包含主机和至少一个从机的电器设备中，以实现主机和从机之间的通信。具体而言，主机通信电路10可以设置在主机侧，从机通信电路20可以设置在从机侧。

例如：图2实施例的主从机通信电路可以设置在包含主控板和至少一个压缩机的空调中，其中空调的主机为主控板，空调的从机为压缩机。主机通信电路10可以设置在空调主控板，从机通信电路20可以设置在压缩机驱动板。

如图2所示，主机通信电路10包括主机通信接口11，从机通信电路20包括从机通信接口21，主机通信接口11通过平行线30与至少一个从机通信电路20的从机通信接口21连接。

如图2所示，所述平行线30从上到下，依次包括电源线、主机信号发送线、主机信号接收线和地线。

在本实用新型的一些实施例中，主机通信接口包括主机信号发送接口和主机信号接收接口，其中，主机信号发送接口与主机信号发送端连接，主机信号接收接口与主机信号接收端连接；

从机异步收发传输器包括从机信号发送接口和从机信号接收接口；

主机信号发送接口通过平行线与至少一个从机的从机信号接收接口连接，主机信号接收接口通过平行线与至少一个从机的从机信号发送接口连接。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，所述从机通信电路20可以包括从机通信接口21、从机通用异步收发传输器22和光耦输出转换电路，其中：

从机通用异步收发传输器22包括从机信号接收端RXS和从机信号发送端TXS。

从机通信接口21与光耦输出转换电路连接。

所述光耦输出转换电路可以为一种高低电平转换电路。

所述光耦输出转换电路可以包括输出光电耦合器U1和继电器Q3，其中，输出光电耦合器U1的第一输入端与电源连接，输出光电耦合器U1的第二输入端与从机信号发送端连接；输出光电耦合器U1的第一输出端与电源连接，输出光电耦合器U1的第二输出端与继电器输入端连接，继电器输出端与主机通信电路的主机信号接收端连接。

在本实用新型的一些实施例中，输出光电耦合器U1可以包括位于初级回路中的发光器和位于次级回路中的受光器。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2和图3所示，所述发光器可以为位于初级回路中的发光二极管U11；所述受光器可以为位于次级回路中的光敏三极管U12。

发光二极管的正极为输出光电耦合器的第一输入端，发光二极管的负极为输出光电耦合器的第二输入端；光敏三极管的集电极为输出光电耦合器的第一输出端，光敏三极管的发射极为输出光电耦合器的第二输出端。

发光二极管U11的正极与电源连接；发光二极管U11的负极与从机信号发送端连接；光敏三极管U12的集电极与电源连接，光敏三极管U12的发射极与继电器Q3的输入端连接，继电器Q3的输出端通过从机通信接口21与主机信号接收端RX连接。

在本实用新型的一些实施例中，在从机信号发送端的发送信号为低电平的情况下，继电器Q3的输出端的输出电压小于预定值，以保证在光耦传输偏极限或环境温度偏极限的情况下，也可以准确识别从机的低电平信号。

在本实用新型的一些具体实施例中，所述预定值可以为0.8V。

在本实用新型的一些实施例中，所述继电器Q3可以为三极管继电器或常规继电器。

图3为本实用新型一些实施例中光耦输出转换电路的示意图。如图2和图3所示，所述继电器Q3可以为三极管继电器，即，所述继电器Q3为三极管。

如图2和图3所示，三极管的基极为继电器Q3的输入端，三极管的集电极为继电器Q3的输出端，三极管的发射极接地。

从机在向主机发送信号的过程中，发送信号经过光耦及电平转换电路，如图2和图3所示，

在从机信号发送端输出低电平信号(0)的情况下，输出光电耦合器U1的初级侧(发光二极管U11)导通；在发光二极管U11导通的情况下，光电耦合器U1的次级侧(光敏三极管U12)导通；光敏三极管U12的发射极电流流经三极管Q3，使三极管Q3处于工作状态。

三极管Q3工作后，三极管Q3的集电极电流经R3流过三极管，三极管集电极输出低电平至主机接收侧，此时主机接收为低电平。

在实际通信的过程中，如由于光耦的特性引起的温度极限下光耦次级侧电压超过0.8V，或达到1V的情况下，三极管正常导通，且集电极电流<基极电流*β依然成立，三极管仍然是饱和状态，三极管Q3的Vce仍会低于0.7V，处于常规低电平水平。

基于本实用新型上述实施例提供的主从机通信电路，具体为从机通信电路，在输出光电耦合器的第二输出端设置继电器或三极管，构成高低电平转换电路，由此在光耦传输偏极限或环境温度偏极限的情况下，也可以准确识别从机的低电平信号。由此本实用新型上述实施例解决了现有技术在光耦传输偏极限或环境温度偏极限的情况下、实际低电平会出现高于0.8V、芯片无法识别低电平而造成通信故障的技术问题。

在本实用新型的一些实施例中，如图2和图3所示，所述光耦输出转换电路还可以包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，其中：

第一电阻R1串联设置在光敏三极管U12的发射极与三极管继电器Q3的基极之间。第一电阻R1用于在光敏三极管导通的情况下，驱动三极管Q3导通，或给继电器线圈通电。

第二电阻R2的一端与电源连接，第二电阻R2的另一端与继电器Q3的输出端(即三极管继电器Q3的集电极)连接。第二电阻R2用于保证在三极管Q3导通或继电器触点导通的情况下，继电器输出端电压为低电平。

第三电阻R3的一端与电源连接，第三电阻R3的另一端的发光二极管U11的正极连接。

在本实用新型的一些实施例中，在电阻选型上，R1与R2一般相等即可满足要求。例如：在图2和图3实施例中，R1与R2的阻值可以选择为1K欧姆。

在本实用新型的另一些实施例中，R2也可比R1稍大，更容易使三极管Q3进入饱和区。

在本实用新型上述实施例中，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3为上拉电阻。

在本实用新型的一些实施例中，第三电阻R3的阻值可以为680欧姆。

在本实用新型的一些实施例中，当从机发送高电平信号(1信号)的情况下，光电耦合器U1的初级侧不导通，次级侧无电流信号，三极管Q3不工作，三极管集电极输出为高电平信号(1信号)，主机接收为高电平。

本实用新型图2和图3实施例采用在输出光电耦合器的第二输出端(例如光敏三极管发射极)处增加三极管的方式，可以去掉光耦元件的极限温度特性和极限电流传输比特性带来的低电平过高的影响。本实用新型上述实施例的主机侧芯片在各种情况下均能识别高低电平，安全可靠。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，所述从机通信电路20还可以包括光耦输入转换电路，其中：

光耦输入转换电路的输入端通过从机通信接口21与主机信号发送端TX连接，以接收主机信号。

光耦输入转换电路的输出端与从机信号接收端RXS连接。

由此本实用新型上述实施例的从机通信电路还可以方便地接收主机下发的主机信号。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，所述光耦输入转换电路包括输入光电耦合器U2，输入光电耦合器U2包括初级侧的发光二极管U21和次级侧的光敏二极管U22，其中：

发光二极管U21的正极与电源连接，发光二极管U21的负极与通过从机通信接口21与主机信号发送端TX连接。

光敏二极管U22的集电极与从机信号接收端RXS连接，光敏二极管U22的发射极接地。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，所述光耦输入转换电路还可以包括第四电阻R4，其中：

第四电阻R4的一端与电源连接，第四电阻R4的另一端与光敏二极管U22的集电极连接。

在本实用新型的一些具体实施例中，第四电阻R4的阻值可以为1k欧姆。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，主机通信电路10还可以包括第五电阻R5，其中：

第五电阻R5的一端与主机信号发送端TX连接，第五电阻R5的另一端与主机通信接口11的主机信号发送接口连接。

在本实用新型的一些具体实施例中，第五电阻R5的阻值可以为680欧姆。

在本实用新型的一些具体实施例中，电源电压VCC可以为3.3V。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，主机通信电路10还可以包括第一电容C1和第二电容C2，从机通信电路20还可以包括第三电容C3，其中：

在主机侧，第一电容C1的一端与主机信号发送端TX连接，第一电容C1的另一端接地；第二电容C2的一端与主机信号接收端RX连接，第二电容C2的另一端接地。第一电容C1和第二电容C2用于滤波，以降低系统干扰。

在从机侧，第三电容C3的一端与从机信号接收接口连接，第三电容C3的另一端与电源连接。

在本实用新型的一些实施例中，第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3可以为滤波电容。

在本实用新型的一些实施例中，第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的容量均可以为1nF。

在本实用新型的一些实施例中，在主机信号发送端TX输出高电平的情况下，发光二极管U21不导通，光敏二极管U22不导通，光敏二极管U22的集电极输出高电平。因此，从机信号接收端RXS接收到高电平信号。

在主机信号发送端TX输出低电平的情况下，发光二极管U21导通，光敏二极管U22导通，光敏二极管U22的集电极输出低电平。因此，从机信号接收端RXS接收到低电平信号。

图4为本实用新型另一些实施例中光耦输出转换电路的示意图。与图2和图3实施例相比，在图4实施例中，所述继电器Q3可以常规继电器。

如图4所示，所述继电器Q3包括继电器线圈41、继电器动触点42和继电器静触点43，其中：

继电器线圈41为继电器Q3的输入端，继电器动触点42为继电器Q3的输出端，继电器静触点43接地。

在从机信号发送端输出低电平信号(0)的情况下，输出光电耦合器U1的初级侧(发光二极管U11)导通；在发光二极管U11导通的情况下，光电耦合器U1的次级侧(光敏三极管U12)导通；光敏三极管U12的发射极电流流经继电器线圈41，使得继电器线圈41得电。

在继电器线圈41得电的情况下，继电器动触点42闭合，继电器动触点42与继电器静触点43连通，继电器动触点42输出低电平到主机接收侧。

在本实用新型的一些实施例中，当从机发送高电平信号(1信号)的情况下，光电耦合器U1的初级侧不导通，次级侧无电流信号，继电器线圈41不得电，继电器动触点42为高电平信号(1信号)，主机接收为高电平。

本实用新型上述实施例在输出光电耦合器的第二输出端设置继电器，构成高低电平转换电路，由此能够去掉光耦元件的极限温度特性和极限电流传输比特性带来的低电平过高的影响。本实用新型上述实施例的主机侧芯片在各种情况下均能识别高低电平，安全可靠。

图5为本实用新型又一些实施例中光耦输出转换电路的示意图。与图4相比，在图5实施例中，所述继电器Q3包括继电器线圈41、继电器动触点42和继电器静触点43，其中：

继电器线圈41为继电器Q3的输入端，继电器静触点43为继电器Q3的输出端，继电器动触点42接地。

在从机信号发送端输出低电平信号(0)的情况下，输出光电耦合器U1的初级侧(发光二极管U11)导通；在发光二极管U11导通的情况下，光电耦合器U1的次级侧(光敏三极管U12)导通；光敏三极管U12的发射极电流流经继电器线圈41，使得继电器线圈41得电。

在继电器线圈41得电的情况下，继电器动触点42闭合，继电器动触点42与继电器静触点43连通，继电器静触点43输出低电平到主机接收侧。

继电器动触点42与继电器静触点43连通的情况下，继电器动触点42与继电器静触点43之间的电压差小于0.7V，处于常规低电平水平。

在本实用新型的一些实施例中，当从机发送高电平信号(1信号)的情况下，光电耦合器U1的初级侧不导通，次级侧无电流信号，继电器线圈41不得电，继电器静触点43为高电平信号(1信号)，主机接收为高电平。

基于本实用新型图4或图5实施例提供的主从机通信电路，具体可以为从机通信电路，采用输出光电耦合器的第二输出端(例如光敏三极管发射极)处增加常规继电器的方式，在光耦传输偏极限或环境温度偏极限的情况下，也可以准确识别从机的低电平信号。由此本实用新型上述实施例解决了现有技术在光耦传输偏极限或环境温度偏极限的情况下、实际低电平会出现高于0.8V、芯片无法识别低电平而造成通信故障的技术问题。

图6为本实用新型主从机通信电路另一些实施例的示意图。如图6所示，所述主从机通信电路可以包括主机通信电路10和至少两个从机通信电路20，其中：

图6实施例的主从机通信电路可以设置在包含主机和至少两个从机的电器设备中，以实现主机和从机之间的通信。具体而言，主机通信电路10可以设置在主机侧，至少两个从机通信电路20可以分别设置在不同从机侧。

例如：图6实施例的主从机通信电路可以设置在包含主控板和至少两个压缩机的空调中，其中空调的主机为主控板，空调的从机为压缩机。主机通信电路10可以设置在空调主控板，从机通信电路20可以设置在压缩机驱动板。

所述至少两个从机通信电路20的结构一致。

如图6所示，主机通信电路10可以通过平行线与至少一个从机通信电路20连接。

如图6所示，所述平行线30从上到下，依次包括电源线、主机信号发送线、主机信号接收线和地线。

如图6所示，主机通信电路10包括主机通用异步收发传输器12和功率放大电路13，其中：

主机通用异步收发传输器12包括主机信号发送端TX和主机信号接收端RX。

功率放大电路13的输入端与主机信号发送端TX连接，对主机信号进行电流放大。

功率放大电路13的输出端与至少一个从机连接，以便向至少一个从机发送主机信号。

如图6所示，主机通信电路10还可以包括第六电阻R6和第七电阻R7，其中：

第六电阻R6的一端与主机信号接收端RX连接，第六电阻R6的另一端通过主机接收线与至少一个从机连接。

第七电阻R7的一端与电源连接，另一端与第六电阻R6连接。

在本实用新型的一些具体实施例中，第六电阻R6和第七电阻R7的阻值可以为1k欧姆。

如图6所示，从机通信电路20可以包括从机通用异步收发传输器22、光耦输出转换电路和光耦输入转换电路，其中：

从机通用异步收发传输器22包括从机信号接收端RXS和从机信号发送端TXS。

光耦输出转换电路可以包括输出光电耦合器U1和第三电阻R3，其中，输出光电耦合器U1包括位于初级回路中的发光二极管U11和位于次级回路中的光敏三极管U12。

发光二极管U11的正极通过第三电阻R3与电源连接；发光二极管U11的负极与从机信号发送端连接；光敏三极管U12的集电极与主机信号接收端RX连接，光敏三极管U12的发射极接地。

光耦输入转换电路可以包括输入光电耦合器U2、第三电容C3、第四电阻R4和第八电阻R8，其中

输入光电耦合器U2可以包括初级侧的发光二极管U21和次级侧的光敏二极管U22，

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，所述光耦输入转换电路包括输入光电耦合器U2，输入光电耦合器U2包括初级侧的发光二极管U21和次级侧的光敏二极管U22，其中：

发光二极管U21的正极通过第八电阻R8与电源连接，发光二极管U21的负极与主机信号发送端TX连接。

在本实用新型的一些具体实施例中，第八电阻R8的阻值可以为680欧姆。

光敏二极管U22的集电极与从机信号接收端RXS连接，光敏二极管U22的发射极接地。

第四电阻R4的一端与电源连接，第四电阻R4的另一端与光敏二极管U22的集电极连接。

第三电容C3的一端与发光二极管U21的正极连接，第三电容C3的另一端与发光二极管U21的负极连接。

在本实用新型的一些实施例中，在主机信号发送端TX输出高电平的情况下，各个从机通信电路中发光二极管U21不导通，光敏二极管U22不导通，光敏二极管U22的集电极输出高电平。因此，从机信号接收端RXS接收到高电平信号。

在主机信号发送端TX输出低电平的情况下，各个从机通信电路中发光二极管U21导通，光敏二极管U22导通，光敏二极管U22的集电极输出低电平。因此，从机信号接收端RXS接收到低电平信号。

在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，所述主机通信电路10的主机信号接收端RX还可以与至少一个从机连接，用于接收至少一个从机发送的从机信号。

当电器设备的任意一个从机发送低电平信号(0)的情况下，通过第三电阻R3驱动输出光电耦合器U1的发光二极管U11发光，驱动输出光电耦合器U1的光敏三极管U12导通，由于光敏三极管U12的发射极接地，因此光敏三极管U12导通后，光敏三极管U12的集电极的电平被拉至低电平，此时主机接收到低电平信号0。

当电器设备的各个从机发送高电平信号1的情况下，发光二极管U11不发光，此时，主机接收到高电平信号1。

本实用新型上述实施例的主从机通信电路，包括主机通信电路和多个从机通信电路，其中主机通信电路设置于电器设备主机侧的主控板，从机通信电路设置于电器设备从机侧的驱动板。

申请人发现：当前UART技术，设计出来就是一主对一从的，主芯片所能提供的电流有限，当多个从机时，主机无法提供足够的电流导致通讯失败。

因此申请人在主机通信电路的UART的发送端设置功率放大电路，通过功率放大电路对该UART输出的信号进行电流放大处理，使得放大后的电流信号可以驱动各个驱动板中的光电耦合器，从而实现电器设备中主机和多个从机之间的通信，由于本实用新型上述实施例无需使用专用芯片，因此本实用新型上述实施例公开的通信电路相对于485通信方式，有效降低了系统成本。

在本实用新型的一些实施例中，图6实施例的功率放大电路13可以为二级功率放大电路、三级功率放大电路或者是更高等级的功率放大电路。

功率放大电路13的等级数量，可以根据从机个数的需求来确定。放大后的通讯电流，根据从机个数的需求确定电流大小，进而确定电流放大倍数和相应功率放大电路等级。根据电路进行放大，对于二级功率放大电路而言，电流的最大放大倍数为两个三极管的放大倍数乘积。

图7为本实用新型主从机通信电路再一些实施例的示意图。与图6实施例相比，在图7实施例给出了二级功率放大电路的具体结构。

如图7所示，主机通信电路10可以通过平行线30与至少一个从机通信电路20连接。

如图7所示，所述平行线30从上到下，依次包括电源线、主机信号发送线(TX_BUS)、主机信号接收线和地线。

主机信号发送接口通过平行线30中的主机信号发送线与至少两个从机的从机信号接收接口连接，主机信号接收接口通过平行线30中的主机信号接收线与至少两个从机的从机信号发送接口连接。

在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，二级功率放大电路可以包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，其中，第一三极管Q1为PNP型三极管，第二三极管Q2为NPN型三极管。

具体的：

第一三极管Q1的发射极连接至直流电源VCC，第一三极管Q1的基极通过第十三电阻R13连接至主控板1的UART的发送端TX，同时，第一三极管Q1的基极通过第十一电阻R11连接至直流电源VCC。

第二三极管Q2的基极通过第十二电阻R12连接至第一三极管Q1的集电极，同时第二三极管Q2的基极通过第九电阻R9接地，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极通过第十电阻R10连接至直流电源VCC，同时第二三极管Q2的集电极连接稳压二极管ZD1的阴极，稳压二极管ZD1的阳极接地，第二三极管Q2的集电极为功率放大电路的输出端。

当电器设备的主机发送低电平信号0时，主控板1的UART的输出端TX通过第十三电阻R13驱动第一三极管Q1导通，此时第一三极管Q1的集电极侧电流被放大α倍，放大后的电流再通过第十二电阻R12驱动第二三极管Q2导通，由第二三极管Q2对电流进行二次放大，流过第二三极管Q2集电极的电流再被放大β倍，流过各个驱动板的输入光电耦合器U2的发光器的电流是经过放大后的电流。之后，各个驱动板的输入光电耦合器U2中的发光器发光，驱动输入光电耦合器U2的受光器导通，导致输入光电耦合器U2的第一输出端(光敏二极管U22的集电极)的电平被拉至低电平，此时从机接收到0。

当电器设备的主机发送1时，功率放大电路11不工作，各个从机中的驱动板中输入光电耦合器U2的发光器不发光，此时，从机接收到1。

在本实用新型的一些具体实施例中，第十三电阻R13和第十二电阻R12的阻值可以为5.1k欧姆。主机发送端第五电阻R5驱动第一三极管Q1，此时集电极侧电流放大了α倍，放大后的电流再通过另一5.1K电阻(第十二电阻R12)驱动共射极第二三极管Q2进行第二级放大，电流再放大了β倍，此放大后的电流在8米内通信时能等同485通信效果，从而可以满足多级节点通信需求。

在本实用新型的一些具体实施例中，第九电阻R9的阻值可以为5.1k欧姆；第10电阻R10的阻值可以为1k欧姆。

在本实用新型的一些实施例中，所述主机通信电路还可以包括第一电容C1、第二电容C2和第四电容C4，其结构如图7所示。具体的：第二三极管Q2的集电极通过第一电容C1接地，第二三极管Q2的基极通过第四电容C4接地，第一电阻R1和第二电阻R2的公共端通过第二电容C2接地。通过在主机通信电路中进一步设置第一电容C1、第二电容C2和第四电容C4，可以降低系统干扰。

在本实用新型的一些具体实施例中，第四电容C4的容量可以为1nF。

在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，主机通信电路10可以包括主机通信接口11，从机通信电路20包括从机通信接口21。主机通信接口11通过平行线30与至少两个从机通信电路20的从机通信接口21连接。

本实用新型上述实施例通过主机通信接口和从机通信接口，可以方便地实现主从机通信电路中从机通信电路个数的扩展。

所述从机通信接口21和主机通信接口11可以实现为针座，主机通信电路10和各个从机通信电路20之间可以采用针座连接，当需要增设节点时，例如在主控板连接更多驱动板时，可以利用针座快速实现扩展。

在本实用新型的一些实施例中，主机通信接口11包括主机信号发送接口和主机信号接收接口，从机通信接口21包括从机信号发送接口和从机信号接收接口，其中，主机信号发送接口通过平行线30中的主机信号发送线与至少两个从机的从机信号接收接口连接，主机信号接收接口通过平行线30中的主机信号接收线与至少两个从机的从机信号发送接口连接。

图8为本实用新型主从机通信电路另一些实施例的示意图。图8实施例与图7实施例的区别仅在于：将图7实施例的从机侧的光耦输出转换电路替换为图3-图5任一实施例的光耦输出转换电路。

如图7所示，从机侧的光耦输出转换电路可以包括输出光电耦合器U1和继电器Q3，其中，输出光电耦合器U1包括位于初级回路中的发光二极管U11和位于次级回路中的光敏三极管U12。

发光二极管U11的正极通过第三电阻R3与电源连接；发光二极管U11的负极与从机信号发送端连接；光敏三极管U12的集电极与电源连接，光敏三极管U12的发射极通过第一电阻R1与继电器Q3的输入端(例如三极管Q3的基极)连接，继电器Q3的输出端(例如三极管Q3的集电极)通过从机通信接口21与主机信号接收端RX连接。

在实际电路中，如图8所示，与图2-图5中任一实施例类似的次级侧第二电阻R2可以移到主机侧的接收端，以防止电路有多个节点时，该电阻R2会并联，改变电路中的整体从机发送阻值。

图8实施例将图2-图5中任一实施例与图6或图7实施例相结合，由此图8实施例不仅可以如图6或图7实施例一样实现多节点UART通信，降低空调行业通信成本；而且可以如图2-图5中任一实施例一样去掉光耦元件的极限温度特性和极限电流传输比特性带来的低电平过高影响，主机侧芯片在各种情况下均能识别高低电平，安全可靠。

本实用新型上述实施例提供了一种多节点的UART光耦隔离通信电路，是一种自动适应光耦的多节点UART通讯电路，能消除光耦传输比特性带来的低电平偏高的影响。本实用新型上述实施例可以降低空调行业通讯成本。本实用新型上述实施例还可以提高通讯可靠性，使高低电平均处于芯片能识别的正常水平，主机侧芯片在各种情况下均能识别高低电平。

图9为本实用新型电器设备一些实施例的示意图。如图9所示，所述电器设备可以包括主机1和至少一个从机2，其中：

所述电器设备可以为包括主控板和至少一个压缩机的空调。其中主机1为主控板，从机2可以为压缩机。

主机1可以包括如上述任一实施例(例如图2-图8任一实施例)所述的主机通信电路10。

从机2可以包括如上述任一实施例(例如图2-图8任一实施例)所述的从机通信电路20。

基于本实用新型上述实施例提供的主机、从机和电器设备，可以实现多节点UART通信，以降低空调等电器行业的通讯成本。本实用新型上述实施例还可以消除光耦传输比特性带来的低电平偏高的影响，从而提高通讯可靠性，使高低电平均处于芯片能识别的正常水平，主机侧芯片在各种情况下均能识别高低电平。

图10为本实用新型电器设备一些实施例的示意图。如图10所示，所述电器设备可以包括主机1、至少一个从机2和主从机通信电路3，其中：

所述电器设备可以为包括主控板和至少一个压缩机的空调。其中主机1为主控板，从机2可以为压缩机。

主从机通信电路3可以为如上述任一实施例(例如图2-图8任一实施例)所述的主从机通信电路。

基于本实用新型上述实施例提供的电器设备，可以实现多节点UART通信，以降低空调等电器行业的通讯成本。本实用新型上述实施例还可以消除光耦传输比特性带来的低电平偏高的影响，从而提高通讯可靠性，使高低电平均处于芯片能识别的正常水平，主机侧芯片在各种情况下均能识别高低电平。

至此，已经详细描述了本实用新型。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种从机通信电路，其特征在于，包括从机通用异步收发传输器和光耦输出转换电路，其中：

从机通用异步收发传输器包括从机信号发送端；

光耦输出转换电路包括输出光电耦合器和继电器，其中，输出光电耦合器的第一输入端与电源连接，输出光电耦合器的第二输入端与从机信号发送端连接；输出光电耦合器的第一输出端与电源连接，输出光电耦合器的第二输出端与继电器输入端连接，继电器输出端与主机通信电路的主机信号接收端连接。

2.根据权利要求1所述的从机通信电路，其特征在于，所述继电器为三极管，三极管的基极为继电器输入端，三极管的集电极为继电器输出端，三极管的发射极接地。

3.根据权利要求1所述的从机通信电路，其特征在于，所述继电器包括继电器线圈、继电器动触点和继电器静触点，其中：

继电器线圈为继电器输入端，继电器动触点为继电器输出端，继电器静触点接地；

或者，

继电器线圈为继电器输入端，继电器静触点为继电器输出端，继电器动触点接地。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的从机通信电路，其特征在于，

在从机信号发送端的发送信号为低电平的情况下，继电器输出端的输出电压小于预定值。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的从机通信电路，其特征在于，所述输出光电耦合器包括位于初级回路中的发光二极管和位于次级回路中的光敏三极管；

发光二极管的正极为输出光电耦合器的第一输入端，发光二极管的负极为输出光电耦合器的第二输入端；光敏三极管的集电极为输出光电耦合器的第一输出端，光敏三极管的发射极为输出光电耦合器的第二输出端。

6.一种主从机通信电路，其特征在于，包括主机通信电路和至少一个从机通信电路，其中，

从机通信电路为如权利要求1-5中任一项所述的从机通信电路。

7.根据权利要求6所述的主从机通信电路，其特征在于，主机通信电路包括主机通用异步收发传输器和功率放大电路，其中：

主机通用异步收发传输器包括主机信号发送端；

功率放大电路的输入端与主机信号发送端连接，对主机信号进行电流放大；

功率放大电路的输出端与至少一个从机连接，以便向至少一个从机发送主机信号。

8.一种从机，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的从机通信电路。

9.一种电器设备，其特征在于，包括主机和至少一个从机，其中，从机为权利要求8所述的从机。

10.一种电器设备，其特征在于，包括主机、至少一个从机、以及如权利要求6或7所述的主从机通信电路。