[发明专利]一种利用双绞线供电并实现多机数字通讯的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种兼有供电及通讯功能的装置，具体地说是一种利用双绞线供电并实现多机数字通讯的装置。

背景技术

众所周知，目前电子设备间互相通讯都是使用某种通讯总线和协议进行通讯，在有多个电路单元并分布在相距较远的区域时，要分别布置电源线和通讯线路。但是有些应用现场无法进行重新布线或由于空间限制无法将电源线路和通讯线路同时布置。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种利用双绞线供电并实现多机数字通讯的装置，通过双绞线实现为电子电路供电并进行多机数字通讯。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

具有电源电路及通讯电路，双绞线的每条线路上分别串联第1、2电感，再并联第1高频旁路电容后与供电电源连接，所述电源电路通过高频截止电路并联于双绞线上，通讯电路通过隔离电容并联于双绞线上。

所述高频截止电路由第3、4电感和第2高频旁路电容组成，其中第3、4电感的一端分别接至双绞线，另一端并联第1高频旁路电容后与电源电路的输入端相连；电源电路输入端与第2高频旁路电容之间设有保护二极管；在通讯电路与隔离电容之间分别设有瞬变抑制二极管；连接有供电通讯装置的双绞线的两端分别并联终端电阻。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明装置可以在为电子电路供电的双绞线上同时进行多机数据通讯，可以减少布线数量降低材料和施工成本，尤其是在布线和施工受到限制或已有一对双绞线无法敷设通讯线路的应用场合完成带有数据通讯的电子电路应用。

附图说明

图1为本发明的电路原理图；

图2为本发明的双绞线连接拓扑结构图。

具体实施方式

实施例1

本实施例以需要使用本发明供电和通讯含有MCU的挂接单元为例。如图1、2所示，VDDM和VSSM是供电电源的接入端，并联第1高频旁路电容CM后经第1、2电感LM1、LM2与双绞线1的两根导线BUSA和BUSB相连接，使在双绞线1上传输的通讯信号不会被供电电源所吸收。

本发明装置包括电源电路4及通讯电路3，二者组成一个挂接单元挂接于上述双绞线1上，其中电源电路4由第3、4电感电感L1、电感L2和第2高频旁路电容C3组成的高频截止电路与双绞线1并联，可使在双绞线1上传输的通讯信号不会被该挂接单元中的电源电路4所吸收。电源电路4中的稳压集成电路U2经VCC端为通讯电路3中的集成电路U1和微处理器MCU提供稳定的工作电源；稳压集成电路U2的输入端与第2高频旁路电容C3之间设有保护二极管D1，可以保证双绞线1不会因极性接反而损坏电源电路4中的稳压电路部分；电容C4、C5、C6起到滤波和蓄能的作用；端点VDD和VSS是双绞线1隔离了通讯信号的电源输出端。

所述通讯电路3通过隔离电容C1、C2并联于双绞线1上，通讯电路3中的集成电路U1是具有差分驱动和接收的集成电路(如RS485、RS422总线驱动接收芯片)，用于完成微处理器MCU的通讯数据转换及双绞线1上的数据发送和接收；隔离电容C1、C2隔离了双绞线1上的供电直流分量，仅允许通讯信号馈入和输出；在集成电路U1与隔离电容C1、C2之间的节点分别通过瞬变抑制二极管ZD1、ZD2接地，双向瞬变抑制二极管ZD1、ZD2可吸收因双绞线1上电感和电容引起的尖峰电压。

实施例2

如图2所示，本实施例将多个需要使用双绞线1通讯和供电的本发明装置连接到双绞线1上，当第1单元AP-1需要与第2单元AP-2进行通讯时，第1单元AP-1将需要通讯的数据通过通讯电路3中集成电路U1传送到双绞线1上，第2单元AP-2通过集成电路U1接收这些数据；其他各个单元之间也是这样进行通讯的。连接有供电通讯装置的双绞线1的两端分别并联终端电阻2，用以减轻由于双绞线存在的分布电容和分布电感产生的反射干扰的元件。