一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路的製作方法
2024-02-11 10:38:15
一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路，分壓電阻R1的一端、二極體D1陽極連接到電流環通訊迴路的高電平迴路線S，二極體D1陰極連接驅動電容C1正極、繼電器RL的一輸入端，分壓電阻R1另一端連接分壓電阻R2一端、平滑電容C2正極、三極體Q1基極，三極體Q1集電極連接繼電器RL的另一輸入端，繼電器RL的一輸出端連接供電電源，繼電器RL的另一輸出端連接控制板電源接入端，分壓電阻R2另一端、電容C2、C1負極、三極體Q1發射極均連接電流環通訊迴路的低電平迴路線N；本發明實現了根據電流環通訊迴路的通訊驅動能力控制被管理的控制板上電或斷電，有利於分布式供電類型的多控制板系統中對各個控制板電源的管理。
【專利說明】
—種基於電流環通訊迴路的電源控制電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及多控制板、分布式供電的設備領域，特別是涉及一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的發展，家電以及其他各種嵌入式控制設備，都有低待機損耗的需求，一方面是節約能源，一方面是降低電子設備的發熱、減小隱患、延長壽命、提高整機可靠性。
[0003]大部分電子設備都有幾個基本的狀態，包括:工作態(實現功能，功耗最大)、休眠態(最低功耗，重新進入工作態前需要預熱、或者喚醒)、待機態(介於工作態與休眠態，功耗也介於兩者之間，特徵是可快速響應進入工作態)，並能在幾個狀態之間進行切換。
[0004]對於單控制板類型的電子設備，如圖1 (a)所示，主要工作任務是:休眠時，只保留喚醒功能、基本功能及安全防護功能，而將其他功能切斷，實現待機功耗的最大壓縮。
[0005]對於多控制板類型的電子設備，僅保留唯一的帶電的主控制板(也稱作「管理板」)，其他控制板的電源均由所述「管理板」實現通斷管理。目前這種實現方法的分類有兩種:一種是集中供電類型，如圖1 (b)所示，需要管理板MCU配合完成；另一種是分布式供電類型，如圖1 (c)所示，還需要增加額外的控制板之間的聯機線。然而現有技術這兩種實現方式的電路較複雜，成本較高，且不便於升級和擴展。
[0006]因此，現有技術還有待改進。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於提供一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路，通過控制板之間的電流環通訊迴路實現對多控制板的電源通斷的控制。
[0008]為達此目的，本發明採用以下技術方案:
[0009]本發明提供了一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路，包括繼電器RL，驅動電容Cl，分壓電阻Rl、R2，平滑電容C2，二極體Dl，三極體Ql ；
[0010]分壓電阻Rl —端、二極體Dl陽極連接到電流環通訊迴路的高電平迴路線S，二極體Dl陰極連接驅動電容Cl正極、繼電器RL —輸入端，分壓電阻Rl另一端連接分壓電阻R2一端、平滑電容C2正極、三極體Ql基極，三極體Ql集電極連接繼電器RL另一輸入端，繼電器RL—輸出端連接供電電源，繼電器RL另一輸出端連接控制板電源接入端，分壓電阻R2另一端、平滑電容C2負極、驅動電容Cl負極、三極體Ql發射極均連接電流環通訊迴路的低電平迴路線N;繼電器RL吸合時，控制板電源接入端與供電電源接通，繼電器RL釋放時，控制板電源接入端與供電電源斷開；
[0011]控制板上電前，若電流環通訊迴路上有電，從電流環通訊迴路取電經二極體Dl對驅動電容Cl進行充電，同時經分壓電阻Rl、R2分壓及C2平滑延時控制三極體Ql加電，驅動繼電器RL吸合，控制板上電；當電流環通訊迴路沒電時，三極體Ql的基極電流在平滑電容C2的延時作用下產生變化，導致三極體Ql的集電極電流發生變化，進而驅動繼電器RL釋放，控制板斷電；
[0012]其中，驅動電容Cl的電容量取值為實現從電流環通訊迴路中取電，並濾除電流環通訊迴路的通訊信號，獲取穩定的驅動電壓實現繼電器RL的穩定吸合。
[0013]其中，還包括二極體D2 ;所述二極體D2陽極連接一電源支路，該電源支路連接控制板電源輸出端，二極體D2陰極連接驅動電容Cl正極；
[0014]當控制板上電前，若電流環通訊迴路上有電，則從電流環通訊迴路取電經二極體Dl對驅動電容Cl進行初始充電，並且當控制板上電後，還能從所述電源支路取電經二極體D2對驅動電容Cl進行充電。
[0015]其中，還包括二極體D3，二極體D3陰極連接二極體Dl陰極，二極體D3陽極連接三極體Ql集電極；
[0016]所述二極體D3用於在繼電器RL釋放時保護反向電動勢對三極體Ql的衝擊。
[0017]其中，所述二極體D1、二極體D2為高速二極體。
[0018]其中，所述電流環通訊迴路的高電平迴路線為系統內一獨立通訊線；所述電流環通訊迴路的低電平迴路線為公用的電源線零線。
[0019]其中，所述繼電器RL為電磁繼電器、極化繼電器或舌簧繼電器。
[0020]其中，所述三極體Ql為矽三極體或鍺三極體。
[0021]實施本發明實施例，具有如下有益效果:
[0022]本發明實施例的電源控制電路，針對分布式供電類型的多控制板系統，充分利用控制板之間的電流環通訊迴路，當電流環通訊迴路有電時，即電流環通訊迴路上有通訊信號時，從電流環通訊迴路取電為充電電容Cl充電，驅動繼電器RL吸合，控制板上電；當電流環通訊迴路無電時，三極體Ql基極電流在平滑電容C2的延時作用下發生變化，導致三極體Ql集電極電流發生更大變化，從而驅動繼電器RL釋放，使得控制板斷電，系統進入低功耗待機狀態。通過該電源控制電路，被管理的控制板上電前，可從電流環通訊迴路上取電以驅動繼電器RL吸合，控制被管理的控制板上電；當系統進入低功耗模式時，管理的控制板關閉通訊功能，停止向電流環通訊迴路供電，即電流環通訊迴路的通訊信號消失，電源控制電路的繼電器RL釋放，使得被管理的控制板斷電。由此實現了根據電流環通訊迴路的通訊驅動能力控制被管理的控制板與供電電源的接通或斷開，有利於分布式供電類型的多控制板系統中對各個控制板電源的管理。本發明無需改變原有系統接口，也不會增加原系統電路的耐壓要求，純硬體電路，不需要軟體協議更改和MCU配合，升級改造要求低；並且通過三極體Ql驅動繼電器RL，使得對繼電器RL的驅動裕量充足、效果可靠穩定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是現有技術中電子設備控制系統的供電型式及本發明的供電型式。
[0025]圖2是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路第一實施例的電路圖。
[0026]圖3是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路第二實施例的電路圖。
[0027]圖4是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路的第一應用原理圖。
[0028]圖5是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路的第二應用原理圖。
[0029]圖6是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路的第三應用原理圖。
[0030]圖7是本發明實施例的電流環通訊迴路的接收單元和發送單元的示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結合本發明的附圖對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0032]本發明所提供的一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路適用於採用分布式供電類型的多控制板系統的電子設備，其對應的供電型式如圖1 (d)所示。下面將結合附圖2-附圖7，對本發明實施例提供的基於電流環通訊迴路的電源控制電路進行詳細介紹。
[0033]請參見圖2，圖2是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路第一實施例的電路圖。本實施例的電源控制電路包括:繼電器RL，驅動電容Cl，分壓電阻Rl、R2，平滑電容C2，二極體D1，三極體Q1。分壓電阻Rl的一端、二極體Dl的陽極連接電流環通訊迴路(也稱作「通信跟隨電路」)的高電平迴路線(即圖2中的S)，二極體Dl的陰極連接驅動電容Cl的正極、繼電器RL的一輸入端，分壓電阻Rl的另一端連接分壓電阻R2的一端、平滑電容C2的正極、三極體Ql的基極，三極體Ql的集電極連接繼電器RL的另一輸入端，繼電器RL的一個輸出端連接供電電源，繼電器RL的另一個輸出端連接控制板電源接入端，分壓電阻R2的另一端、平滑電容C2的負極、驅動電容Cl的負極、三極體Ql的發射極均連接電流環通訊迴路的低電平迴路線(即圖2中的N)。本實施例中，繼電器RL吸合時，控制板電源接入端與供電電源接通，即控制板上電；繼電器RL釋放時，控制板電源接入端與供電電源斷開，SP控制板斷電。
[0034]當電源控制電路所在的控制板上電前，若電流環通訊迴路上有電(電流環通訊基礎)，則由電流環通訊迴路經二極體Dl對驅動電容Cl進行充電，即該途徑是即從電流環通訊迴路中取電，同時經分壓電阻R1、R2分壓及C2平滑延時控制三極體Ql加電，驅動繼電器RL吸合，控制板上電；當電流環通訊迴路沒電時，即當電流環通訊迴路的通訊信號消失時，三極體Ql的基極電流在平滑電容C2的延時作用下產生變化，導致三極體Ql集電極電流發生變化，進而驅動繼電器RL釋放，控制板斷電。
[0035]本實施例中，驅動電容Cl的電容量取值為實現從電流環通訊迴路中取電，並濾除電流環通訊迴路的通訊信號對驅動的影響，獲取穩定的驅動電壓實現繼電器RL的穩定吸八口 ο
[0036]需要說明的是，其中，繼電器RL (又稱作relay)是一種電控制器件，是當輸入量(激勵量)的變化達到規定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器。它具有輸入迴路和輸出迴路之間的互動關係，通常應用於自動化的控制電路中，起著自動開關、安全保護或者轉換電路等作用。本實施例中，流經三極體Ql集電極的電流為繼電器RL的輸入量，對應的被控量為連接控制板電源的開關的吸合和釋放。
[0037]其中，三極體Ql是電流放大器件，包括集電極C，基極B和發射極E。通常把從基極B流至發射極E的電流叫做基極電流Ib，把從集電極C流至發射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個電流的方向都是流出發射極的，所以通常發射極E上就用了一個箭頭來表示電流的方向。三極體的放大原理為:集電極電流受基極電流的控制(前提為電源能夠提供給集電極足夠大的電流)，並且基極電流很小的變化就會引起集電極電流很大的變化，且變化滿足一定的比例關係:集電極電流的變化量是基極電流變化量的β倍，即電流變化被放大了 β倍。如果將一個變化的小信號加到基極跟發射極之間引起基極電流Ib的變化，進而導致了集電極電流Ic很大的變化。本實施中，三極體Ql的集電極電流由驅動電容Cl的充電電量提供，且驅動電容Cl的充電電量足以提供給集電極足夠大的電流。三極體Ql的基極電流隨著電流環通訊迴路上通訊信號的變化而產生變化，進而導致三極體Ql的集電極電流隨之發生較大的變化，實現驅動繼電器RL吸合或釋放。優選的，本實施例中所述繼電器RL為電磁繼電器RL、極化繼電器RL或舌簧繼電器RL。
[0038]本實施例中，所述電流環通訊迴路的低電平迴路線為公用的電源線零線N，所述電流環通訊迴路的高電平迴路線為系統內一獨立通訊線，比如一以零線N為迴路的電源線。分壓電阻Rl、R2用於分壓，平滑電容C2用於在驅動繼電器RL釋放時產生延時。上述電源控制電路的信號取自電流環通訊迴路，根據電流環通訊迴路的通訊驅動能力控制被管理的控制板是否上電，電流環通訊迴路上有電則控制對應的控制板上電，電流環通訊迴路上無電時則控制對應的控制板延時一定時間後斷電。
[0039]較佳地，本實施例的電源控制電路還包括二極體D3，該二極體D3的陰極連接二極體Dl的陰極、繼電器RL的一輸入端，二極體D3的陽極連接三極體Ql的集電極、繼電器RL的另一輸入端。在繼電器RL釋放時，二極體D3可保護反向電動勢對三極體Ql的衝擊。
[0040]本實施例的電源控制電路，針對分布式供電類型的多控制板系統，當電流環通訊迴路上有通訊信號時，從電流環通訊迴路取電為充電電容Cl充電以驅動繼電器RL吸合，使得控制板電源接入端與供電電源接通；當電流環通訊迴路上通訊信號消失時，三極體Ql基極電流在平滑電容C2的延時作用下發生變化，導致三極體Ql集電極電流發生更大變化，從而驅動繼電器RL釋放，使得控制板電源接入端與供電電源斷開，系統進入低功耗待機狀態。通過該電源控制電路，充分利用了控制板之間的電流環通訊迴路，被管理的控制板上電前，被控制板從電流環通訊迴路上取電驅動繼電器RL吸合，使得被管理的控制板上電；當系統進入待機工作狀態或者低功耗模式時，管理的控制板關閉通訊功能，電流環通訊迴路的通訊信號消失，被控制板根據所述電流環通訊迴路上的通訊信號驅動繼電器RL釋放，被管理的控制板斷電。由此實現了根據電流環通訊迴路的通訊驅動能力控制被管理的控制板電源的接通或斷開，有利於分布式供電類型的多控制板系統中對各個控制板電源的管理。本實施例的電源控制電路為純硬體電路，不需要軟體協議更改和MCU配合，升級改造要求低；並且本發明通過三極體Ql驅動繼電器RL，三極體Ql集電極的驅動信號與基極的控制信號的分離，使得對繼電器RL的驅動裕量充足、效果可靠穩定。
[0041]進一步，請參見圖3，圖3是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路第二實施例的電路圖。與第一實施例不同之處在於，本實施例的電源控制電路還包括二極體D2。所述二極體D2的陽極連接一電源支路，該電源支路連接控制板電源輸出端，二極體D2的陰極連接驅動電容Cl的正極，驅動電容Cl的負極連接電流環通訊迴路的低電平迴路線。
[0042]本實施例中，當控制板上電前，若電流環通訊迴路上有通訊信號，則由電流環通訊迴路經二極體Dl對驅動電容Cl進行初始充電，該途徑是利用正式通訊前從電流環通訊迴路中取電；當控制板上電後，控制板電源接入端與供電電源接通，控制板電源輸出端有電源輸出，則可從所述電源支路取電經二極體D2對驅動電容Cl進行主要充電，換句話說，控制板上電後，驅動電容Cl充電的主來源是連接控制板電源接入端的一電源支路，經D2。
[0043]本實施例的電源管理電路在具體實現時，可先評價得出電流環通訊迴路的供電驅動能力，若取自電流環通訊迴路的取電充足，則可以斷開控制板提供的所述電源支路，即驅動電容Cl無需連接控制板電源接入端分的電源支路充電，等效於第一實施例的電源管理電路實現對控制板電源通斷的管理。若取自電流環通訊迴路的取電不充足，或者為了提高驅動的可靠性，則還可接通所述電源支路，即驅動電容Cl在電流環通訊迴路取電不充足時還可由所述電源支路充電。
[0044]優選的，所述二極體Dl、D2為高速二極體，所述繼電器RL為電磁繼電器RL、極化繼電器RL或舌簧繼電器RL，所述三極體Ql為矽三極體或鍺三極體。
[0045]本實施例的電源管理電路，根據電流環通訊迴路的通訊驅動能力控制繼電器RL的吸合或釋放，進而實現了根據電流環通訊迴路的通訊驅動能力控制被管理的控制板上電或斷電，有利於分布式供電類型的多控制板系統中對各個控制板電源的管理。本實施例的電源控制電路為純硬體電路，不需要軟體協議更改和MCU配合，升級改造要求低；並且通過評價電流環通訊迴路的供電驅動能力，若通訊取電充足的話，則可以省略被管理版的電源支路充電。另外，通過三極體Ql驅動繼電器RL，三極體Ql集電極的驅動信號與基極的控制信號的分離，使得對繼電器RL的驅動裕量充足、效果可靠穩定。
[0046]需要說明是，本領域普通技術人員根據現有技術可確定本發明上述實施例的電源控制電路中各電子元器件的參數，在此不作限定。
[0047]較佳地，本發明實施例中，所述電流環通訊迴路的低電平迴路線為公用的電源線零線，所述電流環通訊迴路的高電平迴路線為系統內一獨立通訊線，包括但不限於火線；無需增加額外的線路，有利於降低成本和簡化電路連接。
[0048]為了進一步的解釋本發明的電源控制電路的工作原理，下面以包含室內機和室外機的空調為例，結合附圖4-附圖7，具體說明本發明的基於電流環通訊迴路的電源控制電路的工作原理。
[0049]請參閱圖4，圖4是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路的第一應用原理圖，詳述了上述電源控制電路在控制系統中的位置及連接。如圖4所示，該多控制板系統包括空調室內機控制板(管理板)10和空調室外機控制板(被管理板)20，並且所述空調室外機控制板20包括如上述實施例所述的電源控制電路。其中，空調室外機控制板20也為通訊邏輯上的主機，空調室內機控制板10也為通訊邏輯上的從機，主機的第二通訊模塊21和從機的第一通訊模塊11通過電流環通訊迴路進行通訊。本實施例中，電流環通訊迴路的高電平迴路線為系統內一以零線N為迴路的電源線(S)30，可以為火線，也可以為火線之外的其他線路；電流環通訊迴路的低電平迴路線為公用的零線(N) 40。
[0050]被管理板上電之前，被管理板的電源控制電路從電流環通訊迴路上取電，向驅動電容Cl充電,驅動被管理板上電。上電後，系統進入待機模式或者其他低功耗模式，管理板關閉通訊功能，停止向電流環通訊迴路供電，使得電流環通訊迴路的通訊信號消失，則被管理板的電源控制電路中三極體Ql基極的電流經過平滑電容C2的延時作用後發生一定變化，導致三極體Ql集電極的電流發生較大的變化，由此驅動電源控制電路的繼電器RL釋放，被管理板斷電，系統進入低功耗模式；管理板的第一通訊模塊根據電流環通訊迴路的信號轉換得到一個指示燈信號，指示系統已進入待機狀態。若系統收到切換到正常工作模式的指令，則管理板開啟通訊功能，電流環通訊迴路的電流恢復，被管理板的電源控制電路從電流環通訊迴路取電向電容Cl充電，由此驅動繼電器RL吸合，被管理板上電，系統進入到正常工作狀態。
[0051]本實施例通過該電源控制電路，充分利用了控制板之間的電流環通訊迴路，被管理的控制板上電前，被控制板從電流環通訊迴路上取電驅動繼電器RL吸合，使得被管理的控制板上電；當電流環通訊迴路沒電時，繼電器RL釋放，被管理的控制板斷電。由此實現了根據電流環通訊迴路的通訊驅動能力控制被管理的控制板與供電電源的接通或斷開，有利於分布式供電類型的多控制板系統中對各個控制板電源的管理。並且，本實施例的電源控制電路為純硬體電路，不需要軟體協議更改和MCU配合，升級改造要求低；並且通過評價電流環通訊迴路的供電驅動能力，若通訊迴路的取電充足，則可以省略被管理板的所述電源支路；另外，通過三極體Ql驅動繼電器RL，驅動裕量充足、效果可靠穩定。
[0052]請參閱圖5，圖5是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路的第二應用原理圖，為上述電源控制電路應用於一對一通訊的控制型式。如圖5所示，室內機100的控制板包括室內機電源、控制單元、喚醒/基本/安全功能單元、存儲單元以及其他功能單元；並且室內機的控制單元還與電流環通訊迴路中的接收單元和發送單元連接，以通過電流環通訊迴路與室外機進行通訊。室內機100與使用者最接近，可以實現「休眠狀態」(待機狀態)，當系統處於正常工作狀態時，室內機控制單元控制喚醒/基本/安全功能單元、存儲單元以及其他功能單元工作，室內機的控制單元還將對應的通訊信號發送到電流環通訊迴路中；當系統進入休眠狀態後，室內機的控制單元切斷自身不必須的功耗(包含通訊)，只保留「喚醒功能」、「基本功能」、「安全功能」；即室內機的控制單元關閉其他功能單元。
[0053]對應地，室外機200的控制板包括室外機電源、電源控制電路、室外機控制單元、基本/安全/其他功能單元、存儲單元；其中室外機控制單元還與電流環通訊迴路中的接收單元和發送單元連接，以通過電流環通訊迴路與室內機進行通訊，並且，所述電源控制電路與電流環通訊迴路連接，以從電流環通訊迴路上取電，當電流環通訊迴路上有電時，則通過電源控制電路控制室外機電源接通，當電流環通訊迴路上無電時，則通過電源控制電路控制室外機電源斷開，即室外機在電流環通訊迴路的通訊信號丟失的情況下，電源控制電路延時後驅動繼電器RL釋放，切斷室外機電源。觸發喚醒，當室內機由「休眠狀態」轉「運行狀態」時，室內機向電流環通訊迴路供電，電流環通訊迴路的通訊信號恢復，電源控制電路從電流環通訊迴路上取電給電容充電，驅動繼電器RL吸合，控制室外機上電。
[0054]請參閱圖6，圖6是本發明一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路的第三應用原理圖，為上述電源控制電路應用於多對一通訊的控制型式。如圖6所示，與圖5的實施例的區別在於，本實施例中有多個室內機控制板，所述多個室內機控制板同時對應一個室外機控制板。該系統包括:第一室內機101的控制板，第二室內機102的控制板和室外機200的控制板，其中所述第一室內機101、第二室內機102的控制板均包括電源、控制單元、喚醒/基本/安全功能單元、存儲單元以及其他功能單元；其中第一室內機101、第二室內機102控制板的控制單元還分別與電流環通訊迴路中的接收單元和發送單元連接，以通過電流環通訊迴路與室外機進行通訊。當第一室內機101或第二室內機102控制板中任一切換到「休眠狀態」時，對應控制單元關閉其他功能單元(包括通訊功能)，停止向電流環通訊迴路供電，此時電流環通訊迴路中的通訊信號消失。
[0055]對應地，室外機200的控制板包括室外機電源、電源控制電路、室外機控制單元、基本/安全/其他功能單元、存儲單元；其中室外機控制單元還與電流環通訊迴路中的接收單元和發送單元連接，以通過電流環通訊迴路與室內機進行通訊；並且，所述電源控制電路與電流環通訊迴路連接，以從電流環通訊迴路上取電，當電流環通訊迴路中有電時，則控制室外機控制板電源接入端與供電電源接通，室外機控制板上電；當電流環通訊迴路無電時，則電源控制電路延時後繼電器RL釋放，室外機控制板電源接入端與供電電源斷開，室外機控制板斷電。當第一室內機101或第二室內機102由「休眠狀態」轉「運行狀態」時，通訊恢復，室內機重新向電流環通訊迴路供電，電流環通訊迴路中的通訊信號恢復，電源控制電路驅動繼電器RL吸合，控制室外機控制板上電，系統進入正常工作模式。
[0056]進一步的,下面對具體的電流環通訊的發送單元和接收單元做一個解釋。請參閱圖7，圖7是本發明實施例的電流環通訊迴路的主要構成為，以光電耦合器(光電二極體和光敏半導體元件)為主構成的接收單元和發送單元的電路圖。如圖7所示，發送單元包括光電二極體和光敏半導體元件，其中光電二極體連接相應的數字電路(即控制板)，光敏半導體元件連接電流環通訊迴路，通過發送單元將數字電路側的通訊信號載波到電流環通訊迴路。接收單元與發送單元對應，也包括光電二極體和光敏半導體元件，但是光電二極體連接電流環通訊迴路，光敏半導體元件連接相應的數字電路(即控制板)，通過接收單元檢波，提取電流環通訊迴路的信號。
[0057]通過光電耦合器實現強電電路與弱電數字電路的安全隔離，並以此實現通訊接收單元的檢波和通訊發送單元的載波。當處於低壓安全場合、無安全隔離要求時，通過三極體直接實現檢波與載波。
[0058]用作發送單元時，光耦合器的輸入側連接控制單元，光耦合器的輸出側串聯於電流環迴路中，可以抽象成圖7所示的單刀開關。
[0059]用作接收單元時，光耦合器的輸出側連接控制單元，光耦合器的輸入側串聯於電流環迴路中，可以抽象成圖7所示的發光二極體。
[0060]通過實施本發明的上述實施例的電源控制電路，針對分布式供電類型的多控制板系統，充分利用原控制板之間的電流環通訊迴路，被管理的控制板上電之前，電源控制電路可從電流環通訊迴路上取電進而驅動繼電器RL吸合，控制被管理的控制板上電；當系統進入待機工作狀態或者低功耗模式時，管理的控制板關閉通訊功能，停止向電流環通訊迴路供電，電流環通訊迴路無電，電源控制電路根據所述電流環通訊迴路上的電流變化控制繼電器RL釋放，被管理的控制板斷電。由此實現了根據電流環通訊迴路的通訊驅動能力控制被控制板與供電電源的接通或斷開，有利於分布式供電類型的多控制板系統中對各個控制板電源的管理。本發明的電源控制電路採用電流環通訊電路足以實現驅動繼電器RL的吸合和釋放，無需改變原有系統接口，也不會增加原系統電路的耐壓要求，兼容性好；純硬體電路，不需要軟體協議更改和MCU配合，升級改造要求低；並且本發明通過三極體Ql驅動繼電器RL，三極體Ql集電極的驅動信號與基極的控制信號的分離，使得對繼電器RL的驅動裕量充足、效果可靠穩定。
[0061]以上所揭露的僅為本發明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利要求範圍，因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，仍屬本發明所涵蓋的範圍。
【權利要求】
1.一種基於電流環通訊迴路的電源控制電路，其特徵在於，包括繼電器RL，驅動電容C1，分壓電阻Rl、R2，平滑電容C2，二極體D1，三極體Q1 ； 分壓電阻R1 —端、二極體D1陽極連接到電流環通訊迴路的高電平迴路線S，二極體D1陰極連接驅動電容C1正極、繼電器RL —輸入端，分壓電阻R1另一端連接分壓電阻R2 —端、平滑電容C2正極、三極體Q1基極，三極體Q1集電極連接繼電器RL另一輸入端，繼電器RL —輸出端連接供電電源，繼電器RL另一輸出端連接控制板電源接入端，分壓電阻R2另一端、平滑電容C2負極、驅動電容C1負極、三極體Q1發射極均連接電流環通訊迴路的低電平迴路線N ;繼電器RL吸合時，控制板電源接入端與供電電源接通，繼電器RL釋放時，控制板電源接入端與供電電源斷開； 控制板上電前，若電流環通訊迴路上有電，從電流環通訊迴路取電經二極體D1對驅動電容C1進行充電，同時經分壓電阻Rl、R2分壓及C2平滑延時控制三極體Q1加電，驅動繼電器RL吸合，控制板上電；當電流環通訊迴路沒電時，三極體Q1的基極電流在平滑電容C2的延時作用下產生變化，導致三極體Q1的集電極電流發生變化，進而驅動繼電器RL釋放，控制板斷電； 其中，驅動電容C1的電容量取值為實現從電流環通訊迴路中取電，並濾除電流環通訊迴路的通訊信號，獲取穩定的驅動電壓實現繼電器RL的穩定吸合。
2.根據權利要求1所述的電源控制電路，其特徵在於，還包括二極體D2;所述二極體D2陽極連接一電源支路，該電源支路連接控制板電源輸出端，二極體D2陰極連接驅動電容C1正極； 當控制板上電前，若電流環通訊迴路上有電，則從電流環通訊迴路取電經二極體D1對驅動電容C1進行初始充電，並且當控制板上電後，還能從所述電源支路取電經二極體D2對驅動電容C1進行充電。
3.根據權利要求1或2所述的電源控制電路，其特徵在於，還包括二極體D3，二極體D3陰極連接二極體D1陰極，二極體D3陽極連接三極體Q1集電極； 所述二極體D3用於在繼電器RL釋放時保護反向電動勢對三極體Q1的衝擊。
4.根據權利要求2所述的電源控制電路，其特徵在於，所述二極體D1、二極體D2為高速二極體。
5.根據權利要求1所述的電源控制電路，其特徵在於，所述電流環通訊迴路的高電平迴路線為系統內一獨立通訊線；所述電流環通訊迴路的低電平迴路線為公用的電源線零線。
6.根據權利要求1所述的電源控制電路，其特徵在於，所述繼電器RL為電磁繼電器、極化繼電器或舌簧繼電器。
7.根據權利要求1所述的電源控制電路，其特徵在於，所述三極體Q1為矽三極體或鍺三極體。
【文檔編號】F24F11/00GK104345729SQ201310342627
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】魏延培, 張豔, 劉立闖 申請人:海爾集團公司, 青島海爾空調電子有限公司