CN214670183U - 一种零火线通讯装置和电器设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种零火线通讯装置和电器设备,该装置包括:零火线通讯电路本体,被配置为利用零火线通讯方式,实现待通讯的电器设备的零火线通讯功能;泄放单元,被配置为至少在零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于设定距离的情况下,在零火线通讯电路本体实现零火线通讯功能的过程中,对零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;通讯距离,是能够实现零火线通讯功能的不同通讯端之间的距离;有害参数,是不利于零火线通讯电路本体实现零火线通讯功能的参数。该方案,通过在通讯两端之间的通讯距离加长时,泄放零火线通讯电路因通讯距离远而产生的有害参数所形成的能量,从而提升通讯可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于通讯技术领域,具体涉及一种零火线通讯装置和电器设备,尤其涉及一种延长零火线通讯距离的电路、具有该电路的电器设备、以及该电器设备的通讯控制方法。
背景技术
在相关方案中的通讯电路设计中,零火线作为一种价格低廉的通讯方式,被广泛应用于家电等各行业中,但是该通讯电路本身存在一定的缺陷,比如通讯两端之间的通讯距离较短,若通讯距离加长,则会出现通讯故障,影响通讯可靠性。
上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种零火线通讯装置和电器设备,以解决在零火线通讯电路中,通讯两端之间的通讯距离较短,若通讯距离加长则会出现通讯故障,影响通讯可靠性的问题,达到通过在通讯两端之间的通讯距离加长时,泄放零火线通讯电路因通讯距离远而产生的有害参数所形成的能量,从而提升通讯可靠性的效果。
本实用新型提供一种零火线通讯装置,包括:零火线通讯电路本体和泄放单元;其中,所述零火线通讯电路本体,被配置为利用零火线通讯方式,实现待通讯的电器设备的零火线通讯功能;所述泄放单元,被配置为至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于设定距离的情况下,在所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的过程中,对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;所述通讯距离,是能够实现所述零火线通讯功能的不同通讯端之间的距离;所述有害参数,是不利于所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的参数。
在一些实施方式中,所述零火线通讯电路本体的不同通讯端,包括:第一通讯端和第二通讯端;所述第一通讯端,包括:第一通讯端口和第二通讯端口;所述第二通讯端,包括:第三通讯端口和第四通讯端口;所述泄放单元,包括:第一泄放模块和第二泄放模块;所述第一泄放模块,设置在所述第一通讯端口与所述第二通讯端口之间;所述第二泄放模块,设置在所述第三通讯端口与所述第四通讯端口之间;所述泄放单元,对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:所述第一泄放模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;所述第二泄放模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
在一些实施方式中,所述设定距离,包括:第一距离和第二距离,所述第二距离大于所述第一距离;所述第一泄放模块,包括:第一电阻模块;所述第二泄放模块,包括:第二电阻模块;其中,所述第一泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:所述第一电阻模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;所述第二泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:所述第二电阻模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
在一些实施方式中,所述第一泄放模块,包括:第一开关管模块;所述第二泄放模块,包括:第二开关管模块;其中,所述第一泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:所述第一开关管模块,被配置为至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于第二距离的情况下,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;第二距离,大于第一距离;所述第二泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:所述第二开关管模块,被配置为至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于第二距离的情况下,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
在一些实施方式中,所述零火线通讯装置,还包括:控制单元;所述第一通讯端,还包括:第一隔离模块,第二隔离模块;所述第二通讯端,还包括:第三隔离模块,第四隔离模块;其中,所述控制单元,被配置为对所述第一开关管模块、所述第二开关管模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述第三隔离模块和所述第四隔离模块中的至少之一进行控制。
在一些实施方式中,所述控制单元,对所述第一开关管模块、所述第二开关管模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述第三隔离模块和所述第四隔离模块中的至少之一进行控制,包括:在所述第一通讯端和所述第二通讯端之间进行通讯之前,控制所述第一隔离模块和所述第二隔离模块关断,并控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通,以对相应通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;在所述第一通讯端和所述第二通讯端之间进行通讯之后,若通讯时间达到第一设定时间,则保持所述第一隔离模块和所述第二隔离模块关断,并保持所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通;若所述第一开关管模块和所述第二开关管开通的时间达到第二设定时间,则控制所述第一开关管模块和所述第二开关管关断;在所述第一开关管模块和所述第二开关管关断之后,控制所述第一通讯端和所述第二通讯端之间按设定的通讯方式通讯。
在一些实施方式中,所述控制单元,对所述第一开关管模块、所述第二开关管模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述第三隔离模块和所述第四隔离模块中的至少之一进行控制,包括:在所述第一通讯端和所述第二通讯端之间进行通讯之前,控制所述第一隔离模块和所述第二隔离模块关断,并控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通,以对相应通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;在所述第一通讯端向所述第二通讯端发送信号的情况下,或在所述第二通讯端向所述第一通讯端发送信号的情况下,若所述第一隔离模块处于导通状态,则控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块关断;在所述第一通讯端向所述第二通讯端发送信号的情况下,若所述第一隔离模块处于关断状态,则控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通;其中,若所述第一隔离模块需恢复至导通状态,则需提前第三设定时长控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块关断。
与上述装置相匹配,本实用新型再一方面提供一种电器设备,包括:以上所述的零火线通讯装置;所述电器设备,能够通过所述零火线通讯装置进行通讯。
由此,本实用新型的方案,通过在零火线通讯电路中增加泄放单元,利用泄放单元,能够泄放零火线通讯电路中通讯两端之间的有害参数所形成的能量;从而,通过在通讯两端之间的通讯距离加长时,泄放零火线通讯电路因通讯距离远而产生的有害参数所形成的能量,减小甚至避免通讯距离加长时会出现通讯故障的问题,从而提升通讯距离加长时的通讯可靠性。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为零火线通讯电路的一实施例的结构示意图;
图2为零火线通讯电路的一实施例的线缆寄生参数示意图;
图3为零火线通讯电路的第一实施例的能量泄放环路示意图;
图4为零火线通讯电路的第二实施例的能量泄放环路示意图;
图5为零火线通讯电路的第三实施例的能量泄放环路示意图;
图6为本实用新型的零火线通讯装置的一实施例的结构示意图;
图7为本实用新型的零火线通讯电路的第一实施例的结构示意图;
图8为本实用新型的零火线通讯电路的第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
在零火线通讯方式中,通讯两端(如通讯E端和通讯F端)之间的通讯距离只能满足30米左右,通常无法达到100米以上,甚至更远的通讯距离,该电路已经无法满足通讯要求,会出现通讯故障。
图1为零火线通讯电路的一实施例的结构示意图。如图1所示,为一种零火线通讯电路拓扑,其中分为通讯E端和通讯F端,分别代表通讯两端。
在图1所示的例子中,通讯E端和通讯F端都具有信号的发送端和接收端,零火线通讯电路在通讯时,通讯E端发送数据给通讯F端时,通讯F端的发送端要将光耦U3开通,才能在通讯F端光耦U4接收到通讯E端发送过来的数据;同理,当通讯F端需要给通讯E端发送数据时,通讯E端也需要将光耦 U1开通,在通讯光耦U2处获得接收数据。
在通讯E端,设置有电源POWER、光耦U1、光耦U2、电阻R1、电阻 R2、电阻R3和二极管D1、通讯端口A和通讯端口B。POWER代表通讯电路电源。光耦U1的二极管侧作为发送端,光耦U1的晶体管侧的集电极连接至电源POWER的正极,电源POWER的负极连接至通讯端口A。光耦U2的晶体管侧作为接收端。光耦U1的晶体管侧的发射极连接至光耦U2的二极管侧的阳极。光耦U2的二极管侧的阴极连接至二极管D1的阳极,二极管D1的阴极经电阻R3后连接至通讯端口B。电阻R1和电阻R2串联在光耦U1的晶体管侧的集电极与光耦U2的二极管侧的阴极之间,且电阻R1和电阻R2的公共端连接至光耦U1的晶体管侧的发射极。
在通讯F端,设置有光耦U3、光耦U4、二极管D2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、通讯端口C和通讯端口D。光耦U4的晶体管侧作为接收端,光耦 U3的二极管侧作为发送端。光耦U4的二极管侧的阴极,连接至通讯端口C,还通过电阻R6和电阻R5后接光耦U3的晶体管侧的集电极。光耦U4的二极管侧的阴极连接至电阻R6和电阻R5的公共端,还连接至光耦U3的晶体管侧的发射极。光耦U3的晶体管侧的集电极,经电阻R4后连接至二极管D2的阴极,二极管D2的阳极连接至通讯端口D。A/B/C/D代表通讯端口的四个接线端口。也就是说,A/B/C/D端口代表通讯两侧的通讯端口,A/B代表通讯一端 (如通讯E端),C/D代表通讯另外一端(如通讯F端)。
图2为零火线通讯电路的一实施例的线缆寄生参数示意图。如图2所示,为通讯电缆寄生参数的原理拓扑图,由于通讯电缆在理论分析中是理想的一根导线,其寄生参数为0,但是在实际应用过程中,由于电缆自身和走线环境的影响,在电缆上面会产生寄生参数。寄生参数主要由寄生电容、寄生电阻、寄生电感组成,一般来讲,寄生电阻较小,并不是影响通讯的主要影响参数,而寄生电感与寄生电容由于属于储能元件,在通讯电路工作过程中,会导致寄生电容、寄生电感充电并存储,随着线缆长度逐渐增加,寄生参数也会逐步加大,存储的能量也就越多。
在图2中,物体表面代表线缆与其他物体接触的其他物体表面,大地代表地表面。
图3为零火线通讯电路的第一实施例的能量泄放环路示意图,图4为零火线通讯电路的第二实施例的能量泄放环路示意图,图5为零火线通讯电路的第三实施例的能量泄放环路示意图。如图3、图4、图5所示,当通讯电缆长度不大时,寄生参数相对较小,寄生参数上面积累的能量能够通过电路自身的环路泄放掉(见图3中的泄放环路1、图4中的泄放环路2和泄放环路3、以及图5中的泄放环路4和泄放环路5),因此通讯也就不会异常。
当寄生参数增大到一定程度时,由于环路上的电阻较大,泄放需要较长的时间,而该段时间内也需要及时进行通讯,从而表现通讯信号收到影响,因此相应的自身环路泄放回路已经无法满足能量泄放的速度要求。如果能量不能及时泄放掉,将会导致寄生参数上保持一定的电平,就会影响通讯电路的A/B/C/D 端口处的通讯电平,最终传递到的影响点表现在通讯E端和通讯F端的接收光耦的二极管侧的电压出现异常,当高、低电平无法与通讯发出端保持基本一致时,则会出现二极管不能及时开通和管段,从而导致光耦U2、U4的输出侧也会输出异常,从而整体表现为通讯E端和通讯F端两者之间的通讯异常,从而出现电器设备通讯故障。
在图2至图5所示的例子中,电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7代表线缆寄生电容;电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12代表线缆寄生电阻;电感L1、电感L2代表线缆寄生电感。
根据本实用新型的实施例,提供了一种零火线通讯装置。参见图6所示本实用新型的装置的一实施例的结构示意图。该零火线通讯装置可以包括:零火线通讯电路本体和泄放单元。所述零火线通讯电路本体,如图1至图5所示的零火线通讯电路,设置在待通讯的电器设备中。所述泄放单元,设置在所述零火线通讯电路本体中。
其中,所述零火线通讯电路本体,被配置为利用零火线通讯方式,实现待通讯的电器设备的零火线通讯功能。
所述泄放单元,被配置为至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于设定距离的情况下,在所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的过程中,对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,以减小所述有害参数对所述零火线通讯功能的影响。所述通讯距离,是能够实现所述零火线通讯功能的不同通讯端之间的距离。所述有害参数,如通讯电缆上面的寄生参数(包含寄生电感、寄生电阻和寄生电容)等,是不利于所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的参数。当然,在所述零火线通讯距离本体的通讯距离小于设定距离的情况下,在所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的过程中,也能够对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,以减小所述有害参数对所述零火线通讯功能的影响。
这样,针对相关方案中的通讯电路在通讯距离加长之后,通讯两端(如通讯E端和通讯F端)的线缆加长后会导致线缆的寄生电阻、寄生电感和寄生电容参数变大,线缆与线缆之间、线缆与大地之间、线缆与其他接触物体之间的耦合参数变大、寄生参数和耦合参数,导致出现通讯距离加长时出现通讯故障的问题。本实用新型的方案,提出一种优化的设计方案,采取了在原有零火线通讯电路基础上,增加泄放电阻或者泄放电路的方法,解决原有零火线通讯电路因为通讯距离远而产生的寄生参数问题,从而进一步解决了零火线通讯距离短的问题,从而能够更好的延长零火线通讯距离,更好的适用于更多的应用场合。
在一些实施方式中,所述零火线通讯电路本体的不同通讯端,包括:第一通讯端(如通讯E端)和第二通讯端(如通讯F端)。所述第一通讯端,包括:第一通讯端口(如通讯E端的A端口)和第二通讯端口(如通讯E端的A端口)。所述第二通讯端,包括:第三通讯端口(如通讯F端的C端口)和第四通讯端口(如通讯F端的D端口)。
所述泄放单元,包括:第一泄放模块和第二泄放模块。所述第一泄放模块,设置在所述第一通讯端口与所述第二通讯端口之间。所述第二泄放模块,设置在所述第三通讯端口与所述第四通讯端口之间。
所述泄放单元,对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:
所述第一泄放模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
所述第二泄放模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
由此,通过对原有零火线通讯电路的优化,来解决零火线通讯电路距离延长之后,通讯电缆的寄生参数过大,从而导致线缆加长之后出现的寄生参数变化问题以及线缆与其他耦合后的电荷积累问题,从而解决原有电路各物料参数不匹配的问题,避免电路保护的,解决零火线通讯电路距离过短的问题。
在一些实施方式中,所述设定距离,包括:第一距离和第二距离,所述第二距离大于所述第一距离。所述第一泄放模块,包括:第一电阻模块(如电阻 R7)。所述第二泄放模块,包括:第二电阻模块(如电阻R8)。
其中,所述第一泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:所述第一电阻模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。当然,所述第一电阻模块,在在所述零火线通讯电路本体的通讯距离小于第一距离的情况下,也能够对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
所述第二泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:所述第二电阻模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。当然,所述第二电阻模块,在所述零火线通讯电路本体的通讯距离小于第一距离的情况下,也能够对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
图7为本实用新型的零火线通讯电路的第一实施例的结构示意图。如图7 所示,本实用新型的方案提供的零火线通讯电路,在通讯E端的A、B端点之间,增加电阻R7。在通讯F端的C、D端点之间增加电阻R8。电阻R7和电阻R8的作用是给通讯电缆上面的寄生参数(包含寄生电感和寄生电容)存储的能量及时进行泄放。电阻R7和电阻R8阻值的大小,需要根据实际应用电路选择,其大小受到电路本身参数的影响,还受到通讯电路距离的影响,理论上讲,该电阻越小则通讯距离越远,但是电阻也不能太小,否则将会导致主电路分压异常,因此该电阻的选择需要综合考虑设定。例如:电阻R7和电阻R8 的选值通常相等,在选取电阻值时,为了加快能量泄放,电阻R7和电阻R8 之和要小于电阻R3和电阻R4之和。这样,增加电阻R7和电阻R8后,通讯电缆寄生参数上的能量直接通过电阻R7和电阻R8泄放,有利于减小泄放环路和泄放时间,当寄生参数上的能量实时可以泄放掉后,通过零火线通讯电路上的各处的端点电压可以保持稳定,从而接收端的通讯电平恢复正常,因此可以延长零火线通讯距离。
可见,本实用新型的方案,可以通过在原有零火线通讯电路基础上,增加泄放电阻的方式,决了零火线通讯距离短的问题。
在一些实施方式中,所述第一泄放模块,包括:第一开关管模块(如三极管Q1)。所述第二泄放模块,包括:第二开关管模块(如三极管Q2)。
其中,所述第一泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:所述第一开关管模块,被配置为至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于第二距离的情况下,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。当然,所述第一开关管模块,在在所述零火线通讯电路本体的通讯距离小于第二距离的情况下,也能够对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
所述第二泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:所述第二开关管模块,被配置为至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于第二距离的情况下,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。当然,所述第二开关管模块,在所述零火线通讯电路本体的通讯距离小于第二距离的情况下,也能够对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
图8为本实用新型的零火线通讯电路的第二实施例的结构示意图。如图8 所示,为了更好的延长通讯距离,针对图7进行进一步改进,将电阻R7和电阻R8替换为三极管Q1和三极管Q2。将将电阻R7和电阻R8替换为三极管 Q1和三极管Q2后,由于三极管在导通时接近短路状态,因此可以更快速的泄放寄生参数上能量,保持每次通讯时电路上的电平都不会受到线缆长度寄生参数的影响,通讯距离也就会更远。
可见,本实用新型的方案,可以通过采用可控硅替代泄放电阻且同步增加控制逻辑的方式,来达到寄生参数能量泄放的目的,进一步拓展解决零火线电路适用范围的问题的其他方案,采用可控硅的方案可以更好的解决寄生参数问题,能够进一步拓展零火线通讯距离,达到了延长零火线通讯距离的技术效果,从而可以将零火线通讯应用到更多的应用场合。
在一些实施方式中,所述零火线通讯装置,还包括:控制单元(如控制芯片)。
所述第一通讯端,还包括:第一隔离模块(如光耦U1),第二隔离模块 (如光耦U2)。
所述第二通讯端,还包括:第三隔离模块(如光耦U3),第四隔离模块 (如光耦U4)。
其中,所述控制单元,分别连接至所述第一开关管模块的控制端(如三极管Q1的基极)、所述第二开关管模块的控制端(如三极管Q2的基极)、所述第一隔离模块的控制端(如光耦U1中晶体管侧的基极)、所述第二隔离模块的控制端(如光耦U2中晶体管侧的基极)、所述第三隔离模块的控制端(如光耦U3中晶体管侧的基极)、所述第四隔离模块的控制端(如光耦U4中晶体管侧的基极),被配置为对所述第一开关管模块、所述第二开关管模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述第三隔离模块和所述第四隔离模块中的至少之一进行控制。
在图8所示的例子中,由于三极管Q1和三极管Q2属于可控器件,需要进行信号控制,因此这两个三极管开通的逻辑有两种,必须满足如下条件,具体可以参见以下示例性说明。
在一些实施方式中,所述控制单元,对所述第一开关管模块、所述第二开关管模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述第三隔离模块和所述第四隔离模块中的至少之一进行控制,包括:
在所述第一通讯端和所述第二通讯端之间进行通讯之前,控制所述第一隔离模块和所述第二隔离模块关断,并控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通,以对相应通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
进而,在所述第一通讯端和所述第二通讯端之间进行通讯之后,若通讯时间达到第一设定时间,则保持所述第一隔离模块和所述第二隔离模块关断,并保持所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通。若所述第一开关管模块和所述第二开关管开通的时间达到第二设定时间,则控制所述第一开关管模块和所述第二开关管关断。
进而,在所述第一开关管模块和所述第二开关管关断之后,控制所述第一通讯端和所述第二通讯端之间按设定的通讯方式通讯。
具体地,第一种设定方式:
步骤11、在开始通讯前,保持光耦U1和光耦U3关断,开通三极管Q1 和三极管Q2,进行能量泄放。
步骤12、在通讯期间,当通讯一段时间如第一设定时间t1后,保持光耦 U1和光耦U3关断,开通三极管Q1和三极管Q2。这里,开通三极管Q1和三极管Q2的时机,需要在关断光耦U1和光耦U3之后。
步骤12中的开通与关断,与步骤11相比,时间段不同,一个是通讯前,一个是通讯期间。
步骤13、当三极管Q1和三极管Q2的开通时间为第二设定时间t2后,进行关断。
步骤14、当三极管Q1和三极管Q2关断之后,进行正常通讯。其中,第一设定时间t1和第二设定时间t2的时间长短,根据实际通讯效果进行调整。也就是说,第一设定时间t1和第二设定时间t2的时间长短,需要满足将电路上的残余电量放掉,具体数值可以根据实际应用测试进行调整。
在一些实施方式中,所述控制单元,对所述第一开关管模块、所述第二开关管模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述第三隔离模块和所述第四隔离模块中的至少之一进行控制,包括:在所述第一通讯端和所述第二通讯端之间进行通讯之前,控制所述第一隔离模块和所述第二隔离模块关断,并控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通,以对相应通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
进而,在所述第一通讯端向所述第二通讯端发送信号的情况下,或在所述第二通讯端向所述第一通讯端发送信号的情况下,若所述第一隔离模块处于导通状态,则控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块关断。
进而,在所述第一通讯端向所述第二通讯端发送信号的情况下,若所述第一隔离模块处于关断状态,则控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通。其中,若所述第一隔离模块需恢复至导通状态,则需提前第三设定时长控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块关断。
第二种设定方式:
步骤21、在开始通讯前,保持光耦U1和光耦U3关断,开通三极管Q1 和三极管Q2,进行能量泄放。
步骤22、当通讯E端向通讯F端发送信号时,当光耦U1处于导通状态时,三极管Q1和三极管Q2关断。
步骤23、当通讯E端向通讯F端发送信号时,当光耦U1处于关断状态时,三极管Q1和三极管Q2开通。三极管Q1和三极管Q2开通的时机,需要在光耦U1关断之后。
步骤24、当通讯E端向通讯F端发送信号时,当光耦U1需要恢复到导通状态前,提前第三设定时长t3关断三极管Q1和三极管Q2。
步骤25、当通讯E端向通讯F端发送信号时,当三极管Q1和三极管Q2 关断第三设定时间t3后,开通光耦U1。第三设定时间t3的时间长短的设计,根据具体通讯效果设定。第三设定时间t3时间一般时间比第一设定时间t1和第二设定时间t2小,第三设定时间t3需要根据光耦的反向恢复特性决定,第三设定时间t3需要略大于光耦U1的反向恢复时间。
步骤26、当通讯F端向通讯E端发送信号时,按照第二种设定方式的步骤22、步骤23、步骤24、步骤25进行操作。
其中,在上述实施方式中,开关管适用器件:NPN型三极管、PNP型三极管、IGBT、MOSFET晶体管等开关管器件。光耦:可以拓展为任何一种光耦器件。电阻:不限于贴片电阻、插件电阻、PTC电阻、NTC电阻类型,属于电阻类都可以包含在内。二极管:不限于铺铜二极管、快恢复二极管、肖特基二极管等形式,属于二极管类都可以包含在内。
第一种设定方式,即第一种通讯方式为:先进行通讯,完成一段时间通讯后,然后进行放电。第二种设定方式,即第二种通讯方式为:通讯的同时进行放电,放电的时间是在通讯时间的低电平状态。
图7和图8所示的例子,与图1至图5所示的例子相比,能够明显地减小泄放回路,加快能量泄放速度。图7采用的电阻形式,而图8是进一步改进,采用可控硅元件,同时需要配合逻辑控制完成能量泄放。
这样,通过以上对零火线通讯电路的改进,可以更好的延长零火线通讯电路的通讯距离,更好的解决工程应用问题,更好的适应更多的应用环境。也就是说,基于原有传统零火线方案的基础上,进一步优化电路并进行改进后,可以获得更好的通讯效果和通讯距离,更好的应用到更多的场所中。
经大量的试验验证,采用本实用新型的技术方案,通过在零火线通讯电路中增加泄放单元,利用泄放单元,能够泄放零火线通讯电路中通讯两端之间的有害参数所形成的能量。从而,通过在通讯两端之间的通讯距离加长时,泄放零火线通讯电路因通讯距离远而产生的有害参数所形成的能量,减小甚至避免通讯距离加长时会出现通讯故障的问题,从而提升通讯距离加长时的通讯可靠性。
根据本实用新型的实施例,还提供了对应于零火线通讯装置的一种电器设备。该电器设备可以包括:以上所述的零火线通讯装置。所述电器设备,能够通过所述零火线通讯装置进行通讯。所述电器设备,可以是空调的内机和外机,也可以是指多联机空调系统的多个内机。
由于本实施例的电器设备所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本实用新型的技术方案,通过在零火线通讯电路中增加泄放单元,利用泄放单元,能够泄放零火线通讯电路中通讯两端之间的有害参数所形成的能量,解决原有零火线通讯电路因为通讯距离远而产生的寄生参数等有害参数的问题,从而进一步解决了零火线通讯距离短的问题。
根据本实用新型的实施例,还提供了对应于电器设备的一种电器设备的通讯控制方法。该电器设备的通讯控制方法可以包括:在所述电器设备中的零火线通讯装置中,至少在零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于设定距离的情况下,通过设置在所述零火线通讯电路本体中的泄放单元,在所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的过程中,对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,以减小所述有害参数对所述零火线通讯功能的影响。所述通讯距离,是能够实现所述零火线通讯功能的不同通讯端之间的距离。所述有害参数,如通讯电缆上面的寄生参数(包含寄生电感、寄生电阻和寄生电容)等,是不利于所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的参数。当然,在所述零火线通讯距离本体的通讯距离小于设定距离的情况下,在所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的过程中,也能够对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,以减小所述有害参数对所述零火线通讯功能的影响。
这样,针对相关方案中的通讯电路在通讯距离加长之后,通讯两端(如通讯E端和通讯F端)的线缆加长后会导致线缆的寄生电阻、寄生电感和寄生电容参数变大,线缆与线缆之间、线缆与大地之间、线缆与其他接触物体之间的耦合参数变大、寄生参数和耦合参数,导致出现通讯距离加长时出现通讯故障的问题。本实用新型的方案,提出一种优化的设计方案,采取了在原有零火线通讯电路基础上,增加泄放电阻或者泄放电路的方法,解决原有零火线通讯电路因为通讯距离远而产生的寄生参数问题,从而进一步解决了零火线通讯距离短的问题,从而能够更好的延长零火线通讯距离,更好的适用于更多的应用场合。
在一些实施方式中,所述泄放单元,包括:第一泄放模块和第二泄放模块。所述第一泄放模块,包括:第一电阻模块(如电阻R7)。所述第二泄放模块,包括:第二电阻模块(如电阻R8)。
其中,通过设置在所述零火线通讯电路本体中的泄放单元,对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,以减小所述有害参数对所述零火线通讯功能的影响,包括以下任一种电阻泄放情形:
第一种泄放情形:通过所述第一电阻模块,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。当然,所述第一电阻模块,在在所述零火线通讯电路本体的通讯距离小于第一距离的情况下,也能够对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
第二种泄放情形:通过第二电阻模块,对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。当然,所述第二电阻模块,在所述零火线通讯电路本体的通讯距离小于第一距离的情况下,也能够对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
由此,通过在原有零火线通讯电路基础上,增加泄放电阻的方式,决了零火线通讯距离短的问题。
在一些实施方式中,所述泄放单元,包括:第一泄放模块和第二泄放模块。所述第一泄放模块,包括:第一开关管模块(如三极管Q1)。所述第二泄放模块,包括:第二开关管模块(如三极管Q2)。
通过设置在所述零火线通讯电路本体中的泄放单元,对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,以减小所述有害参数对所述零火线通讯功能的影响,还包括以下任一种开关管泄放情形:
第一种开关管泄放情形:通过第一开关管模块,至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于第二距离的情况下,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。当然,所述第一开关管模块,在在所述零火线通讯电路本体的通讯距离小于第二距离的情况下,也能够对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。第二距离,大于第一距离。
第二种开关管泄放情形:通过第二开关管模块,至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于第二距离的情况下,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。当然,所述第二开关管模块,在所述零火线通讯电路本体的通讯距离小于第二距离的情况下,也能够对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
由此,通过采用可控硅替代泄放电阻且同步增加控制逻辑的方式,来达到寄生参数能量泄放的目的,进一步拓展解决零火线电路适用范围的问题的其他方案,采用可控硅的方案可以更好的解决寄生参数问题,能够进一步拓展零火线通讯距离,达到了延长零火线通讯距离的技术效果,从而可以将零火线通讯应用到更多的应用场合。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述电器设备的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本实施例的技术方案,通过在零火线通讯电路中增加泄放单元,利用泄放单元,能够泄放零火线通讯电路中通讯两端之间的有害参数所形成的能量,能够更好的延长零火线通讯距离,更好的适用于更多的应用场合。
综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本实用新型的实施例而已,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权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种零火线通讯装置,其特征在于,包括:零火线通讯电路本体和泄放单元;其中,
所述零火线通讯电路本体,被配置为利用零火线通讯方式,实现待通讯的电器设备的零火线通讯功能;
所述泄放单元,被配置为至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于设定距离的情况下,在所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的过程中,对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;所述通讯距离,是能够实现所述零火线通讯功能的不同通讯端之间的距离;所述有害参数,是不利于所述零火线通讯电路本体实现所述零火线通讯功能的参数。
2.根据权利要求1所述的零火线通讯装置,其特征在于,所述零火线通讯电路本体的不同通讯端,包括:第一通讯端和第二通讯端;所述第一通讯端,包括:第一通讯端口和第二通讯端口;所述第二通讯端,包括:第三通讯端口和第四通讯端口;
所述泄放单元,包括:第一泄放模块和第二泄放模块;所述第一泄放模块,设置在所述第一通讯端口与所述第二通讯端口之间;所述第二泄放模块,设置在所述第三通讯端口与所述第四通讯端口之间;
所述泄放单元,对所述零火线通讯电路本体的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:
所述第一泄放模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;
所述第二泄放模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
3.根据权利要求2所述的零火线通讯装置,其特征在于,所述设定距离,包括:第一距离和第二距离,所述第二距离大于所述第一距离;
所述第一泄放模块,包括:第一电阻模块;所述第二泄放模块,包括:第二电阻模块;其中,
所述第一泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:
所述第一电阻模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;
所述第二泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:
所述第二电阻模块,被配置为对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
4.根据权利要求2所述的零火线通讯装置,其特征在于,所述第一泄放模块,包括:第一开关管模块;所述第二泄放模块,包括:第二开关管模块;其中,
所述第一泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:
所述第一开关管模块,被配置为至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于第二距离的情况下,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;第二距离,大于第一距离;
所述第二泄放模块,对所述零火线通讯电路本体中第二通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放,包括:
所述第二开关管模块,被配置为至少在所述零火线通讯电路本体的通讯距离大于或等于第二距离的情况下,对所述零火线通讯电路本体中第一通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放。
5.根据权利要求4所述的零火线通讯装置,其特征在于,所述零火线通讯装置,还包括:控制单元;
所述第一通讯端,还包括:第一隔离模块,第二隔离模块;
所述第二通讯端,还包括:第三隔离模块,第四隔离模块;
其中,
所述控制单元,被配置为对所述第一开关管模块、所述第二开关管模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述第三隔离模块和所述第四隔离模块中的至少之一进行控制。
6.根据权利要求5所述的零火线通讯装置,其特征在于,所述控制单元,对所述第一开关管模块、所述第二开关管模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述第三隔离模块和所述第四隔离模块中的至少之一进行控制,包括:
在所述第一通讯端和所述第二通讯端之间进行通讯之前,控制所述第一隔离模块和所述第二隔离模块关断,并控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通,以对相应通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;
在所述第一通讯端和所述第二通讯端之间进行通讯之后,若通讯时间达到第一设定时间,则保持所述第一隔离模块和所述第二隔离模块关断,并保持所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通;若所述第一开关管模块和所述第二开关管开通的时间达到第二设定时间,则控制所述第一开关管模块和所述第二开关管关断;
在所述第一开关管模块和所述第二开关管关断之后,控制所述第一通讯端和所述第二通讯端之间按设定的通讯方式通讯。
7.根据权利要求5所述的零火线通讯装置,其特征在于,所述控制单元,对所述第一开关管模块、所述第二开关管模块、所述第一隔离模块、所述第二隔离模块、所述第三隔离模块和所述第四隔离模块中的至少之一进行控制,包括:
在所述第一通讯端和所述第二通讯端之间进行通讯之前,控制所述第一隔离模块和所述第二隔离模块关断,并控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通,以对相应通讯端的通讯线缆上的有害参数所形成的能量进行泄放;
在所述第一通讯端向所述第二通讯端发送信号的情况下,或在所述第二通讯端向所述第一通讯端发送信号的情况下,若所述第一隔离模块处于导通状态,则控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块关断;
在所述第一通讯端向所述第二通讯端发送信号的情况下,若所述第一隔离模块处于关断状态,则控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块开通;其中,若所述第一隔离模块需恢复至导通状态,则需提前第三设定时长控制所述第一开关管模块和所述第二开关管模块关断。
8.一种电器设备,其特征在于,包括:如权利要求1至7中任一项所述的零火线通讯装置;所述电器设备,能够通过所述零火线通讯装置进行通讯。
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