CN216957171U - 一种基于电源线传输控制信号的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于电源线传输控制信号的电路，包括开关电路、耦合电路以及选频电路；开关电路接收控制信号并将控制信号传送至耦合电路，耦合电路将控制信号耦合至电源线的火线上，以使控制信号加载至驱动电源的交流电压上；选频电路对交流电压进行过滤处理，以将控制信号从交流电压选出并传送至驱动电源的内部控制电路。本实用新型通过耦合电路将控制信号耦合在电源线上，实现了电能传输的同时控制信号也同步传输，使信号传输方式更可靠，且不需要额外的控制信号线，有效降低成本，同时由于电源线的可靠性更高，进一步提高信号传输的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源的技术领域，更具体地说，涉及一种基于电源线传输控制信号的电路。
背景技术
电源具有高效、节能、应用广泛、寿命长等独特优点，在各领域得到越来越广泛的应用，而电源输出可控制是电源必须具备的功能。
现有需要远距离控制的电源方案中，存在以下弊端：
1、远距离控制需要增加控制信号线，需要额外的成本；
2、控制信号线一般比较纤细，有容易被损坏的风险。
以上缺陷，对于产品的实际使用体验有极大影响，降低了产品的可靠性和经济性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有的缺陷，提供一种基于电源线传输控制信号的电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于电源线传输控制信号的电路，包括：开关电路、耦合电路以及选频电路；
所述耦合电路设置在电源线的火线上，所述开关电路与所述耦合电路连接，所述选频电路设置在驱动电源内部并与所述耦合电路连接；
所述开关电路用于接收控制信号并将所述控制信号传送至所述耦合电路，所述耦合电路用于将所述控制信号耦合至所述电源线的火线上，以使所述控制信号加载至所述驱动电源的交流电压上；
所述选频电路用于对所述交流电压进行过滤处理，以将所述控制信号从所述交流电压选出，并传送至所述驱动电源的内部控制电路。
在本发明所述的基于电源线传输控制信号的电路中，所述耦合电路包括：变压器；
所述变压器的初级绕组的第一端连接VCC，所述变压器的初级绕组的第二端连接所述开关电路，所述变压器的次级绕组的第一端连接所述火线，所述变压器的次级绕组的第二端连接所述选频电路。
在本发明所述的基于电源线传输控制信号的电路中，所述开关电路包括：开关管；
所述开关管的第一端接入所述控制信号，所述开关管的第二端连接所述变压器的初级绕组的第二端，所述开关管的第三端接地。
在本发明所述的基于电源线传输控制信号的电路中，所述开关管包括：MOS管或者三极管；
若所述开关管为MOS管，则所述开关管的第一端为所述MOS管的栅极，所述开关管的第二端为所述MOS管的漏极，所述开关管的第三端为所述MOS管的源极；
若所述开关管为三极管，则所述开关管的第一端为所述三极管的基极，所述开关管的第二端为所述三极管的集电极，所述开关管的第三端为所述三极管的发射极。
在本发明所述的基于电源线传输控制信号的电路中，所述选频电路包括：分压电路；
所述分压电路与所述变压器的次级绕组的第二端连接，用于对所述交流电压进行分压处理后，输出分压信号。
在本发明所述的基于电源线传输控制信号的电路中，所述选频电路还包括：与所述分压电路连接的一阶低通滤波电路；
所述一阶低通滤波电路用于对所述分压信号进行低通滤波处理。
在本发明所述的基于电源线传输控制信号的电路中，所述选频电路还包括：与所述一阶低通滤波电路连接的一阶高通滤波电路；
所述一阶高通滤波电路用于对经过所述一阶低通滤波电路处理后的信号进行高通滤波处理。
在本发明所述的基于电源线传输控制信号的电路中，所述选频电路还包括：与所述一阶高通滤波电路连接的放大电路；
所述放大电路用于对经过所述一阶高通滤波电路处理后的信号进行放大处理，并输出放大信号；所述放大信号为所述控制信号。
在本发明所述的基于电源线传输控制信号的电路中，所述分压电路包括：第一电阻和第二电阻；所述一阶低通滤波电路包括：第三电阻和第一电容；所述一阶高通滤波电路包括：第二电容和第四电阻；
所述第一电阻的第一端连接所述变压器的次级绕组的第二端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地；
所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地；
所述第二电容的第一端连接所述第三电阻的第二端，所述第二电容的第二端连接所述第四电阻的第一端并连接至所述放大电路，所述第四电阻的第二端接地。
在本发明所述的基于电源线传输控制信号的电路中，所述放大电路包括：运算放大器、第五电阻和第六电阻；
所述运算放大器的正输入端连接所述第二电容的第二端，所述运算放大器的负输入端通过所述第五电阻接地，所述第六电阻的第一端连接所述运算放大器的负输入端，所述第六电阻的第二端连接所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端输出所述控制信号。
实施本实用新型的基于电源线传输控制信号的电路，具有以下有益效果：包括开关电路、耦合电路以及选频电路；开关电路接收控制信号并将控制信号传送至耦合电路，耦合电路将控制信号耦合至电源线的火线上，以使控制信号加载至驱动电源的交流电压上；选频电路对交流电压进行过滤处理，以将控制信号从交流电压选出并传送至驱动电源的内部控制电路。本实用新型通过耦合电路将控制信号耦合在电源线上，实现了电能传输的同时控制信号也同步传输，使信号传输方式更可靠，且不需要额外的控制信号线，有效降低成本，同时由于电源线的可靠性更高，进一步提高信号传输的可靠性和稳定性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型实施例提供的基于电源线传输控制信号的电路的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的基于电源线传输控制信号的电路的原理图；
图3是本实用新型实施例提供的选频电路的原理图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
参考图1，为本实用新型提供的基于电源线传输控制信号的电路一可选实施例的结构示意图。
具体的，如图1所示，该基于电源线传输控制信号的电路包括：开关电路10、耦合电路20以及选频电路30。
耦合电路20设置在电源线的火线上，开关电路10与耦合电路20连接，选频电路30设置在驱动电源内部并与耦合电路20连接。
开关电路10用于接收控制信号并将控制信号传送至耦合电路20，耦合电路20用于将控制信号耦合至电源线的火线上，以使控制信号加载至驱动电源的交流电压上。
选频电路30用于对交流电压进行过滤处理，以将控制信号从交流电压选出，并传送至驱动电源的内部控制电路。
具体的，本实用新型实施例中，通过将控制信号由耦合电路20耦合到电源传输线的火线上，使交流电压上可加载控制信号，并在传送至电源内部时，由驱动电源内部的选频电路30进行滤波处理，以将控制信号过滤出来控制驱动电源工作，不需要增加额外的控制信号线，有效降低成本，而且，电源线的可靠性和稳定性比控制信号线更好，因此，通过将控制信号耦合在电源线上，可进一步提高控制信号传输的稳定性和可靠性。
可选的，本实用新型实施例中，控制信号耦合至电源线上可以采用变压器T1耦合，或者，也可以采用其他耦合方式将控制信号耦合到电源线上。
可选的，本实用新型实施例中，选频电路30可以使用模拟电路，或者，也可以采用数字滤波电路。
进一步地，一些实施例中，如图1所示，选频电路30包括：分压电路31。
该分压电路31与变压器T1的次级绕组的第二端连接，用于对交流电压进行分压处理后，输出分压信号。
进一步地，一些实施例中，如图1所示，选频电路30还包括：与分压电路31连接的一阶低通滤波电路32。
该一阶低通滤波电路32用于对分压信号进行低通滤波处理。
进一步地，一些实施例中，如图1所示，选频电路30还包括：与一阶低通滤波电路32连接的一阶高通滤波电路33。
该一阶高通滤波电路33用于对经过一阶低通滤波电路32处理后的信号进行高通滤波处理。
进一步地，一些实施例中，如图1所示，选频电路30还包括：与一阶高通滤波电路33连接的放大电路34。
该放大电路34用于对经过一阶高通滤波电路33处理后的信号进行放大处理，并输出放大信号；放大信号为控制信号。
以下用一个具体实施例进行说明。
如图2和图3所示，本实用新型一可选实施例的电路图。
其中，如图2所示，ACN为电源线的零线，其所输出的信号传送至驱动电源内部，以进行相应的供电。
可选的，在一个具体实施例中，如图2和图3所示，该耦合电路20包括：变压器T1。
变压器T1的初级绕组的第一端连接VCC，变压器T1的初级绕组的第二端连接开关电路10，变压器T1的次级绕组的第一端连接火线，变压器T1的次级绕组的第二端连接选频电路30。
如图2所示，开关电路10包括：开关管Q1。
开关管Q1的第一端接入控制信号，开关管Q1的第二端连接变压器T1的初级绕组的第二端，开关管Q1的第三端接地。
可选的，一些实施例中，该开关管Q1包括：MOS管或者三极管。
其中，若开关管Q1为MOS管，则开关管Q1的第一端为MOS管的栅极，开关管Q1的第二端为MOS管的漏极，开关管Q1的第三端为MOS管的源极。
若开关管Q1为三极管，则开关管Q1的第一端为三极管的基极，开关管Q1的第二端为三极管的集电极，开关管Q1的第三端为三极管的发射极。
具体的，如图3所示，该实施例中，分压电路31包括：第一电阻R1和第二电阻R2；一阶低通滤波电路32包括：第三电阻R3和第一电容C1；一阶高通滤波电路33包括：第二电容C2和第四电阻R4。
第一电阻R1的第一端连接变压器T1的次级绕组的第二端，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端和第三电阻R3的第一端，第二电阻R2的第二端接地。
第三电阻R3的第二端连接第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端接地。
第二电容C2的第一端连接第三电阻R3的第二端，第二电容C2的第二端连接第四电阻R4的第一端并连接至放大电路34，第四电阻R4的第二端接地。
具体的，如图3所示，该实施例中，放大电路34包括：运算放大器U1-A、第五电阻R5和第六电阻R6。
运算放大器U1-A的正输入端连接第二电容C2的第二端，运算放大器U1-A的负输入端通过第五电阻R5接地，第六电阻R6的第一端连接运算放大器U1-A的负输入端，第六电阻R6的第二端连接运算放大器U1-A的输出端，运算放大器U1-A的输出端输出控制信号。
如图3所示，第一电阻R1和第二电阻R2先将电源线的火线(ACL)上的交流电压进行分压后，分压为低压信号，该低压信号经过第三电阻R3和第一电容C1组成的一阶低通滤波电路32和第二电容C2与第四电阻R4组成的一阶高通滤波电路33滤波后，再由放大电路34进一步放大处理后再传输至驱动电源的控制器，以实现对驱动电源的控制。
其中，一阶低通滤波电路32和一阶高通滤波电路33中间叠加的通频带即为该选频电路30的可通过频率，该可通过频率可设置为远离电网电压的频率，以使电网电压和电网中夹杂的高频杂波被滤波电路滤除掉，同时，将控制信号的频率设置为可通过频率，即可通过通频带，从而将控制信号滤出。
进一步地，通过设置该放大电路34，可以阻隔后续电路对一阶低通滤波电路32和一阶高通滤波电路33阻抗的影响，同时将控制信号放大，可提高控制信号提取的精度和可靠性。
以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，包括：开关电路、耦合电路以及选频电路；
所述耦合电路设置在电源线的火线上，所述开关电路与所述耦合电路连接，所述选频电路设置在驱动电源内部并与所述耦合电路连接；
所述开关电路用于接收控制信号并将所述控制信号传送至所述耦合电路，所述耦合电路用于将所述控制信号耦合至所述电源线的火线上，以使所述控制信号加载至所述驱动电源的交流电压上；
所述选频电路用于对所述交流电压进行过滤处理，以将所述控制信号从所述交流电压选出，并传送至所述驱动电源的内部控制电路。
2.根据权利要求1所述的基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，所述耦合电路包括：变压器；
所述变压器的初级绕组的第一端连接VCC，所述变压器的初级绕组的第二端连接所述开关电路，所述变压器的次级绕组的第一端连接所述火线，所述变压器的次级绕组的第二端连接所述选频电路。
3.根据权利要求2所述的基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，所述开关电路包括：开关管；
所述开关管的第一端接入所述控制信号，所述开关管的第二端连接所述变压器的初级绕组的第二端，所述开关管的第三端接地。
4.根据权利要求3所述的基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，所述开关管包括：MOS管或者三极管；
若所述开关管为MOS管，则所述开关管的第一端为所述MOS管的栅极，所述开关管的第二端为所述MOS管的漏极，所述开关管的第三端为所述MOS管的源极；
若所述开关管为三极管，则所述开关管的第一端为所述三极管的基极，所述开关管的第二端为所述三极管的集电极，所述开关管的第三端为所述三极管的发射极。
5.根据权利要求2所述的基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，所述选频电路包括：分压电路；
所述分压电路与所述变压器的次级绕组的第二端连接，用于对所述交流电压进行分压处理后，输出分压信号。
6.根据权利要求5所述的基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，所述选频电路还包括：与所述分压电路连接的一阶低通滤波电路；
所述一阶低通滤波电路用于对所述分压信号进行低通滤波处理。
7.根据权利要求6所述的基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，所述选频电路还包括：与所述一阶低通滤波电路连接的一阶高通滤波电路；
所述一阶高通滤波电路用于对经过所述一阶低通滤波电路处理后的信号进行高通滤波处理。
8.根据权利要求7所述的基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，所述选频电路还包括：与所述一阶高通滤波电路连接的放大电路；
所述放大电路用于对经过所述一阶高通滤波电路处理后的信号进行放大处理，并输出放大信号；所述放大信号为所述控制信号。
9.根据权利要求8所述的基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，所述分压电路包括：第一电阻和第二电阻；所述一阶低通滤波电路包括：第三电阻和第一电容；所述一阶高通滤波电路包括：第二电容和第四电阻；
所述第一电阻的第一端连接所述变压器的次级绕组的第二端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地；
所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地；
所述第二电容的第一端连接所述第三电阻的第二端，所述第二电容的第二端连接所述第四电阻的第一端并连接至所述放大电路，所述第四电阻的第二端接地。
10.根据权利要求9所述的基于电源线传输控制信号的电路，其特征在于，所述放大电路包括：运算放大器、第五电阻和第六电阻；
所述运算放大器的正输入端连接所述第二电容的第二端，所述运算放大器的负输入端通过所述第五电阻接地，所述第六电阻的第一端连接所述运算放大器的负输入端，所述第六电阻的第二端连接所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的输出端输出所述控制信号。
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| CN202220323616.2U CN216957171U (zh) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 一种基于电源线传输控制信号的电路 |
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