CN220624325U - 通信设备和空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种通信设备和空调系统，通信设备具有：控制模块，其具有第一USB接口电路；通信模块，其具有第二USB接口电路；以及第一通信线，其连接第一USB接口和第二USB接口。控制模块还具有第一控制芯片和第二控制芯片，第一控制芯片包括：第一端子，其接收电力传输端子的电流信号；电流比较电路，其将电流信号与电流阈值进行比较，在电流信号大于电流阈值时，生成指示信号；第二端子，其与第二控制芯片耦接，向第二控制芯片发送指示信号；第一输出控制电路，其在第二控制芯片发送第一控制信号时，使第一控制芯片停止向第一USB接口电路的电力传输端子输出电压。本申请既能利用USB进行快速传输，又能防止USB接口中电流过大导致控制模块的受损。

Description

通信设备和空调系统

技术领域

本申请涉及电子线路技术领域，尤其涉及一种通信设备和空调系统。

背景技术

通信设备中具有控制模块和通信模块。控制模块和通信模块之间通过通信接口电路进行通信。

例如，该通信设备可以应用在空调系统中。对空调等电气设备的精确控制需要有多类型、大量的数据作为基础。目前的空调系统，通常由室外机或室内机的数据采集模块采集数据后，将数据通过控制模块发送给通信模块，再由通信模块发送给服务器(例如，云服务器等)。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

本申请的发明人发现：为了实现大量、多种类数据的快速传输，可以考虑在控制模块和通信模块中采用通用串行总线(USB)接口电路进行通信，但是，USB接口电路具有电流传输作用，如果通信模块发生短路等故障导致电流过大，电流会通过USB接口传递至控制模块，导致控制模块受损或者使存储在控制模块中的数据缺失。

为了解决上述问题或相似的问题，本申请提供一种通信设备和空调系统，在该通信设备中，控制模块和通信模块采用通用串行总线(USB)接口电路进行通信，并且，在检测到USB接口电路中的电流超过阈值时，停止向USB接口供电，所以，既能利用USB进行大量、多种类数据的快速传输，又能防止USB接口中电流过大导致控制模块的受损。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种通信设备，所述通信设备包括：

控制模块，其具有第一通用串行总线(USB)接口电路；

通信模块，其具有第二USB接口电路；以及

第一通信线，其连接所述第一USB接口和所述第二USB接口，

所述控制模块和所述通信模块通过所述第一通信线进行彼此间的数据传输，

所述控制模块还具有第一控制芯片和第二控制芯片，

所述第一控制芯片包括：

第一端子，其与所述第一USB接口电路的电力传输端子(VBUS1)耦接，接收所述电力传输端子的电流信号；

电流比较电路，其将所述电流信号与电流阈值进行比较，在所述电流信号大于所述电流阈值时，生成指示信号；

第二端子，其与所述第二控制芯片耦接，向所述第二控制芯片发送所述指示信号；以及

第一输出控制电路，其在所述第二控制芯片发送第一控制信号时，使所述第一控制芯片停止向所述第一USB接口电路的所述电力传输端子(VBUS1)输出电压。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第二控制芯片包括：

第一控制端子，其与所述第二端子耦接，接收所述指示信号；

第二输出控制电路，其根据所述指示信号生成所述第一控制信号；以及

第二控制端子，其与所述第一控制芯片的第三端子耦接，输出所述第一控制信号。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第二控制芯片的所述第一控制端子没有接收到所述指示信号时，

所述第二输出控制电路生成第二控制信号，

所述第二控制信号通过所述第二控制端子输出，

在所述第二控制芯片发送所述第二控制信号时，第一输出控制电路使所述第一控制芯片向所述第一USB接口电路的所述电力传输端子(VBUS1)输出电压。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述通信设备还包括开关三极管，所述第三端子通过所述开关三极管与所述第二控制端子耦接，

所述开关三极管的基极与所述第二控制端子耦接，

所述开关三极管的集电极与所述第三端子耦接，并且，所述集电极还通过第一电阻与第一电源耦接，

所述开关三极管的发射极接地。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述第一控制芯片还具有：

第四端子，其连接第二电源；以及

传输电路，其使用所述第二电源的电压，从所述第一端子向所述第一USB接口电路的电力传输端子(VBUS1)输出电压。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述通信模块还具有：第三控制芯片和保护电路，

所述第三控制芯片包括：

第一端子，其与所述第二USB接口电路的电力传输端子(VBUS1)耦接；

第三输出控制电路，在检测到所述通信模块未通电，并且所述第二USB接口电路的电力传输端子(VBUS1)具有预定电压时，所述第三输出控制电路生成第一信号；以及

第二端子，其输出所述第一信号，

所述保护电路与所述第三控制芯片的第二端子耦接，

所述保护电路还与所述第二USB接口电路的电力传输端子(VBUS1)耦接，

在所述保护电路接收到所述第一信号时，所述保护电路停止输出所述第二USB接口电路的电力传输端子(VBUS1)上的电压。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，在检测到所述通信模块通电时，所述第三输出控制电路生成第二信号，所述第二信号从所述第三控制芯片的第二端子输出，

在所述保护电路接收到所述第二信号时，所述保护电路输出所述第二USB接口电路的电力传输端子(VBUS1)上的电压。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述保护电路包括：第一三极管(Q6)和第二三极管(Q7)，

所述第一三极管为PNP型三极管，所述第二三极管为NPN型三极管，

所述第一三极管(Q6)的发射极与所述第二USB接口电路的电力传输端子(VBUS2)耦接，

所述第一三极管(Q6)的基极通过第二电阻(R9)与所述第一三极管(Q6)的发射极耦接，

所述第二三极管(Q7)的集电极与所述第一三极管(Q6)的基极耦接，

所述第二三极管(Q7)的基极与所述第二三极管(Q7)的发射极通过第三电阻(R10)耦接，

所述第二三极管(Q7)的基极还与所述第三控制芯片的第二端子耦接，

所述第二三极管(Q7)的发射极接地。

根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述通信设备是空调系统的网关，被设置于室外。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种空调系统，该空调系统包括上述实施例中任一方面所述的通信设备。

本实用新型的有益效果之一在于：在通信设备中，控制模块和通信模块采用通用串行总线(USB)接口电路进行通信，并且，在检测到USB接口电路中的电流超过阈值时，停止向USB接口供电，所以，既能利用USB进行大量、多种类数据的快速传输，又能防止USB接口中电流过大导致控制模块的受损。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。

附图说明

所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施方式，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。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。在附图中：

图1是本申请实施例的通信设备的一个组成示意图；

图2是控制模块1的一个电路图；

图3是保护电路23的一个电路图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本实用新型的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本实用新型的特定实施方式，其表明了其中可以采用本实用新型的原则的部分实施方式，应了解的是，本实用新型不限于所描述的实施方式。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外，术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外，术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。

在本申请的实施例中，部件之间“耦接”可以指部件之间直接电连接或机械连接，也可以指部件之间通过导电部件电连接或通过中间结构机械连接。

下面结合附图和具体实施方式对本申请的实施例进行说明。

本申请实施例提供一种通信设备。

图1是本申请实施例的通信设备的一个组成示意图。

如图1所示，通信设备100包括：控制模块1，通信模块2和第一通信线3。

控制模块1具有第一通用串行总线(USB)接口电路11；通信模块2具有第二USB接口电路21；第一通信线3连接第一USB接口11和第二USB接口21。

控制模块1和通信模块2通过第一通信线3进行彼此间的数据传输。

第一USB接口电路11具有：电力传输端子VBUS1，差分信号线端子D1+和D1-，以及接地端子(例如，接地端子连接地电位GND)。其中，差分信号线端子D1+和D1-用于传输差分信号，例如，差分信号线端子D1+和D1-可以连接控制模块1中用于生成差分信号的单元。

第二USB接口电路21具有：电力传输端子VBUS2，差分信号线端子D2+和D2-，以及接地端子(例如，接地端子连接地电位GND)。其中，差分信号线端子D2+和D2-用于传输差分信号，例如，差分信号线端子D2+和D2-可以连接控制模块2中用于生成差分信号的单元。

如图1所示，控制模块1还具有第一控制芯片12和第二控制芯片13。

第一控制芯片12包括：第一端子121，电流比较电路122，第二端子123和第一输出控制电路124。

第一端子121与第一USB接口电路11的电力传输端子VBUS1耦接，接收电力传输端子VBUS1的电流信号。

电流比较电路122将第一端子121接收的电流信号与电流阈值进行比较，在电流信号大于电流阈值时，生成指示信号。

第二端子123与第二控制芯片13耦接，向第二控制芯片13发送该指示信号。

第二控制芯片13在收到上述的指示信号时，会向第一输出控制电路124发送第一控制信号，第一输出控制电路124基于该第一控制信号使第一控制芯片12停止向第一USB接口电路11的电力传输端子VBUS1输出电压，例如，第一控制芯片12停止从第一端子121向电力传输端子VBUS1输出电压。

在本申请的通信设备100中，控制模块和通信模块采用通用串行总线(USB)接口电路进行通信，并且，在检测到USB接口电路中的电流超过阈值时，停止向USB接口供电，所以，既能利用USB进行大量、多种类数据的快速传输，又能防止USB接口中电流过大导致控制模块的受损。

如图1所示，第二控制芯片13包括：第一控制端子131，第二输出控制电路132以及第二控制端子133。

第一控制端子131与第二端子123耦接，接收该指示信号；第二输出控制电路132根据由第一控制端子131接收的该指示信号生成上述的第一控制信号；第二控制端子133与第一控制芯片12的第三端子125耦接，输出该第一控制信号。

此外，在本申请中，在第二控制芯片13的第一控制端子131没有接收到该指示信号时(即，电力传输端子VBUS1的电流信号没有超过阈值)，第二输出控制电路132可以生成第二控制信号，该第二控制信号通过第二控制端子133输出。在接收到第二控制芯片13发送的该第二控制信号时，第一输出控制电路124使第一控制芯片12向第一USB接口电路11的电力传输端子VBUS1输出电压。由此，能够保持第一USB接口电路11的电力传输能力。

如图1所示，第一控制芯片还具有：第四端子126和传输电路127。

第四端子126可以连接第二电源128。传输电路127可以连接在第四端子126和第一端子121之间，并受第一输出控制电路124的控制。例如，在允许第一控制芯片12向第一USB接口电路11的电力传输端子VBUS1输出电压时，第一输出控制电路124可以使传输电路127导通，从而使用第二电源128的电压，从第一端子121向第一USB接口电路11的电力传输端子VBUS1输出电压。

图2是控制模块1的一个电路图。

如图2所示，第一控制芯片12和第二控制芯片13在硬件上可以是微控制器(MCU)，例如，第一控制芯片12可以是用于电源开关的控制器，例如，由特瑞仕(Torex)或美国芯源系统(MPS)等公司生产的产品。此外，也可以是其它类型的控制器。第二控制芯片13可以是微处理器(MCU)，例如，该微处理器可以是英飞凌、瑞萨或恩智浦等公司生产的产品。此外，第二控制芯片13可以不限于上述电路，也可以具有其它的电路结构。

如图2所示，控制模块1还具有开关三极管Q1，该开关三极管Q1可以是NPN型双极型晶体管。第三端子125通过该开关三极管Q1与第二控制端子133耦接。例如，开关三极管Q1的基极B1与第二控制端子133耦接，从而接收第二控制端子133发出的第一控制信号或第二控制信号，第一控制信号可以是高电平信号，第二控制信号可以是低电平信号，或者，第一控制信号可以是低电平信号，第二控制信号可以是高电平信号；开关三极管Q1的集电极C1与第三端子125耦接，并且，集电极C1还通过第一电阻R1与第一电源129耦接；开关三极管Q1的发射极E1接地。

开关三极管Q1能够稳定第一控制信号或第二控制信号，避免噪声干扰。

如图2所示，控制模块1还可以包括电阻R2～R8，压敏电阻X1～X3，电容c1～c4，滤波器FB1(例如，铁氧体滤波器)，馈通电容器FL1等元件，其作用例如是限流、滤波、过压保护等，关于这些元件的详细说明可以参考相关技术。

在本申请中，控制模块1的电路结构可以不限于图2，即，控制模块1可以具有其它的电路结构，来实现上文所述的相关功能。

如图1所示，通信模块2还具有：第三控制芯片22和保护电路23。

第三控制芯片22包括：第一端子221，第三输出控制电路222以及第二端子223。

第一端子221与第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2耦接；在检测到通信模块2未通电，并且第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2具有预定电压时，第三输出控制电路222生成第一信号；第二端子223输出该第一信号。

保护电路23与第三控制芯片22的第二端子223耦接，保护电路23还与第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2耦接。

在保护电路23接收到第二端子223输出的该第一信号时，保护电路23停止输出第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2上的电压。

由于采用USB接口通信时，USB接口具有电流传输作用，所以，第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2所传输的电流有可能使通信模块2上的元件发生误动作(例如，使电源指示灯误点亮，或者，使控制电路产生虚电压从而发生误动作等)，本申请设置第三控制芯片22和保护电路23，在检测到通信模块2未通电，并且第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2具有预定电压时，通过保护电路23阻断第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2的电压输出，能够避免第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2使通信模块2上的元件发生误动作。

需要说明的是，通信模块2可以具有电源接口(未图示)，通信模块2可以通过该电源接口接收通信模块2外部的电源提供的电力。在本申请中，通信模块2通电，是指：通信模块2通过该电源接口接收通信模块2外部的电源提供的电力。通信模块2未通电，是指：通信模块2没有通过该电源接口接收通信模块2外部的电源提供的电力。

在本申请的实施例中，在检测到通信模块2通电时，第三输出控制电路222生成第二信号，该第二信号从第三控制芯片22的第二端子223输出到保护电路23。在保护电路23接收到该第二信号时，保护电路23输出第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2上的电压。

图3是保护电路23的一个电路图。如图3所示，保护电路23包括：第一三极管Q6和第二三极管Q7。

如图3所示，第一三极管Q6为PNP型三极管，第二三极管Q7为NPN型三极管。

第一三极管Q6的发射极E6与第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2耦接；

第一三极管Q6的基极B6通过第二电阻R9与第一三极管Q6的发射极E6耦接；

第二三极管Q7的集电极C7与第一三极管Q6的基极B6耦接；

第二三极管Q7的基极B7与第二三极管Q7的发射极E7通过第三电阻R10耦接；

第二三极管Q7的基极B7还与第三控制芯片22的第二端子223耦接；

第二三极管Q7的发射极E7接地。

如图3所示，在第三控制芯片22的第二端子223输出第一信号(例如，低电平信号)时，第二三极管Q7不导通，第一三极管Q6也不导通，所以，第一三极管Q6的发射极E6的电压不会传递到集电极C6，即，保护电路23不输出第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2上的电压。

在第三控制芯片22的第二端子223输出第二信号(例如，高电平信号)时，第二三极管Q7导通，第一三极管Q6的基极B6的电平被拉低，从而第一三极管Q6导通，所以，第一三极管Q6的发射极E6的电压会传递到集电极C6，即，保护电路23输出第二USB接口电路21的电力传输端子VBUS2上的电压。

如图3所示，保护电路23还可以包括电阻R11、R12，电容c5、c6等元件，关于这些元件的详细说明可以参考相关技术。

在本申请中，保护电路23的电路结构可以不限于图3，即，保护电路23可以具有其它的电路结构，来实现上文所述的相关功能。

在本申请的一个实施例中，第三控制芯片22在硬件上可以是微处理器(MCU)，例如，该微处理器可以是英飞凌、瑞萨或恩智浦等公司生产的产品。此外，第三控制芯片22可以不限于上述电路，也可以具有其它的电路结构。

在本申请中，控制模块1和通信模块2可以各自封装为彼此独立的器件。此外，本申请不限于此，例如，控制模块1和通信模块2可以封装在一个封装体中。

在本申请，控制模块1和通信模块2可以分别被设置在彼此独立的电路板上，由此，当需要对控制模块1或通信模块2行更换时，可以通过更换该模块所在的电路板来实现，因而成本更低；此外，能够进行不同型号模块的灵活更换，以适应不同的应用需求。

本申请的实施例还提供一种空调系统，空调系统包括通信设备100。通信设备100可以是该空调系统的网关，由此，该空调系统可以通过通信设备100连接到网络，从而与服务器进行通信。例如，该通信设备100可以将空调系统运行的数据发送给服务器，和/或，该通信设备100可以通过网络接收来自服务器的指令或数据。该通信设备100可以被设置于室外或者室内，或者该通信设备100可以设置在空调系统的室内机或室外机上。

在本申请的实施例中，各单元可以用硬件电路来实现，例如，通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其硬件的适当组合。

以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (10)

1.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括：

控制模块，其具有第一USB接口电路；

通信模块，其具有第二USB接口电路；以及

第一通信线，其连接所述第一USB接口和所述第二USB接口，

所述控制模块和所述通信模块通过所述第一通信线进行彼此间的数据传输，

所述控制模块还具有第一控制芯片和第二控制芯片，

其中，

所述第一控制芯片包括：

第一端子，其与所述第一USB接口电路的电力传输端子耦接，接收所述电力传输端子的电流信号；

电流比较电路，其将所述电流信号与电流阈值进行比较，在所述电流信号大于所述电流阈值时，生成指示信号；

第二端子，其与所述第二控制芯片耦接，向所述第二控制芯片发送所述指示信号；以及

第一输出控制电路，其在所述第二控制芯片发送第一控制信号时，使所述第一控制芯片停止向所述第一USB接口电路的所述电力传输端子输出电压。

2.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，

所述第二控制芯片包括：

第一控制端子，其与所述第二端子耦接，接收所述指示信号；

第二输出控制电路，其根据所述指示信号生成所述第一控制信号；以及

第二控制端子，其与所述第一控制芯片的第三端子耦接，输出所述第一控制信号。

3.如权利要求2所述的通信设备，其特征在于，

所述第二控制芯片的所述第一控制端子没有接收到所述指示信号时，

所述第二输出控制电路生成第二控制信号，

所述第二控制信号通过所述第二控制端子输出，

在所述第二控制芯片发送所述第二控制信号时，第一输出控制电路使所述第一控制芯片向所述第一USB接口电路的所述电力传输端子输出电压。

4.如权利要求3所述的通信设备，其特征在于，

所述通信设备还包括开关三极管，所述第三端子通过所述开关三极管与所述第二控制端子耦接，

其中，

所述开关三极管的基极与所述第二控制端子耦接，

所述开关三极管的集电极与所述第三端子耦接，并且，所述集电极还通过第一电阻与第一电源耦接，

所述开关三极管的发射极接地。

5.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，

所述第一控制芯片还具有：

第四端子，其连接第二电源；以及

传输电路，其使用所述第二电源的电压，从所述第一端子向所述第一USB接口电路的电力传输端子输出电压。

6.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，

所述通信模块还具有：第三控制芯片和保护电路，

其中，

所述第三控制芯片包括：

第一端子，其与所述第二USB接口电路的电力传输端子耦接；

第三输出控制电路，在检测到所述通信模块未通电，并且所述第二USB接口电路的电力传输端子具有预定电压时，所述第三输出控制电路生成第一信号；以及

第二端子，其输出所述第一信号，

所述保护电路与所述第三控制芯片的第二端子耦接，

所述保护电路还与所述第二USB接口电路的电力传输端子耦接，

在所述保护电路接收到所述第一信号时，所述保护电路停止输出所述第二USB接口电路的电力传输端子上的电压。

7.如权利要求6所述的通信设备，其特征在于，

在检测到所述通信模块通电时，所述第三输出控制电路生成第二信号，所述第二信号从所述第三控制芯片的第二端子输出，

在所述保护电路接收到所述第二信号时，所述保护电路输出所述第二USB接口电路的电力传输端子上的电压。

8.如权利要求6所述的通信设备，其特征在于，

所述保护电路包括：第一三极管和第二三极管，

所述第一三极管为PNP型三极管，所述第二三极管为NPN型三极管，

其中，

所述第一三极管的发射极与所述第二USB接口电路的电力传输端子耦接，

所述第一三极管的基极通过第二电阻与所述第一三极管的发射极耦接，

所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的基极耦接，

所述第二三极管的基极与所述第二三极管的发射极通过第三电阻耦接，

所述第二三极管的基极还与所述第三控制芯片的第二端子耦接，

所述第二三极管的发射极接地。

9.如权利要求1至8中任一项所述的通信设备，其特征在于，

所述通信设备是空调系统的网关。

10.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括如权利要求1至9中任一项所述通信设备。