[发明专利]一种串口电路的保护装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯设备的串口技术，特别是一种串口电路的保护装置及方法。

背景技术

RS-232是计算机与通信设备中应用最广泛的一种串行接口，RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准，RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯；收、发端的数据信号电平相对于信号地，典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，工作电平在+3～+12V与-3～-12V之间，其传送距离最大约为15米，最高速率为20Kbps。RS-232是为点对点通讯而设计的、即只用一对收、发设备，其驱动器负载为3kΩ～7kΩ，所以RS-232适合本地设备之间的通信。

在实际应用中，RS-232串口配置端口使用最基本的三线连接方式，如图1所示，使用发送数据(TXD)、接收数据(RXD)和信号地(GND)三根物理信号，就可以实现简单的全双工通信；具体连接时，可以使用带有DB9连接器插头或者RJ45连接器插头的线缆，将通信设备和计算机连接起来进行互联通信。

现有技术中，常用的RS-232串口电路一般没有专门的电位差保护设计。如图2所示，当通信设备与计算机接地良好时，两端GND上的电压V1和V2没有电位差，都与大地等电位，即都为0V，通信设备与计算机通过通讯线路进行互联时，串口电路中没有过电流产生，设备通信正常；当通信设备或者计算机接地不良时，会造成GND悬空现象，这种情况下，由于GND对通讯设备或计算机的电源输入正负极的分布电容存在，如图3所示，造成GND的电位被抬高到输入电压的一半，即对220V交流电源输入来说，GND的电位可达到110V；对-48V的直流电源输入来说，GND的电位可达到-24V。在GND电位被抬高的同时，由于串口的TXD和RXD要与GND保持一定的相对电位差，所以TXD和RXD的电位也被相应抬高，那么，当通讯设备与计算机的通讯线路进行互联时，会因通讯线路的电位不一致，在连接瞬间，造成串口电路中有过电流产生，导致串口芯片烧坏，对通讯造成影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种串口电路的保护装置及方法，能够防止串口电路产生过电流，从而对串口电路及串口芯片起到保护作用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种串口电路的保护装置，该装置包括：限流器件，串联于串口接口与串口芯片之间，用于在串口电路产生过电流时，提升自身阻值，减小串口电路中的电流。

上述方案中，所述限流器件串联于通讯设备或计算机的串口接口与串口芯片之间。

上述方案中，所述限流器件为正温度系数热敏电阻。

上述方案中，所述限流器件包括三个正温度系数热敏电阻，每条通讯线路上设置一个正温度系数热敏电阻。

本发明还提供了一种串口电路的保护方法，该方法包括：

在串口接口与串口芯片之间设置限流器件，当串口电路产生过电流时，限流器件提升自身阻值，减小串口电路中的电流。

上述方案中，该方法进一步包括：在每条通讯线路上设置一个正温度系数热敏电阻。

本发明所提供的串口电路的保护装置及方法，在串口接口与串口芯片之间设置限流器件，当串口电路因通讯线路的电位差产生过电流时，限流器件可以迅速减小串口电路中的电流，从而对串口电路及串口芯片起到保护作用。

采用本发明的装置及方法，有效减少了串口电路中因通讯线路的电位差产生的过电流，保护了串口电路及串口芯片，保证了通讯的正常进行；不仅适用于RS-232串口电路，而且广泛适用于含有地线的串行通讯接口电路，如RS-422与RS-485串行接口等，具有实际应用前景。

附图说明

图1为现有技术通讯设备与计算机串口通讯示意图；

图2为现有技术通讯设备与计算机正常通讯时地电位示意图；

图3为现有技术串口地线接地不良时串口连接示意图；

图4为本发明中串口电路保护装置结构图；

图5为本发明中串口电路保护方法流程图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在串口接口与串口芯片之间设置限流器件，当串口电路因通讯线路的电位差产生过电流时，限流器件可以迅速减小串口电路中的电流，从而对串口电路及串口芯片起到保护作用。

本发明所提供的串口电路的保护装置，如图4所示，该装置包括：限流器件，串联于通讯设备或者计算机的串口接口与串口芯片之间，用于当串口电路中因通讯线路的电位差产生过电流时，有效减小串口电路中的电流，从而对串口电路及串口芯片加以保护。较佳地，将限流器件串联在通讯设备的串口接口与串口芯片之间。