[发明专利]基于磁隔离技术的485通讯电路

说明书

本发明公开了一种基于磁隔离技术的隔离供电485通信电路。该电路包括主端磁隔离驱动芯片、磁隔离变压器、从端磁隔离485芯片及其外围电路。该电路通过3种不同频率的信号经过磁隔离变压器实现了供电与双向数据传输的合二为一，省去了传统光耦隔离485通信电路需要隔离供电电源的不便。本发明利用磁隔离变压器的隔离特性及能量传递及信息传输特性，在保证设备及用电安全的同时，简化了原有隔离通信电路的设计复杂度。

技术领域

本发明涉及一种基于磁隔离技术的485通讯电路。主要适用于涉及隔离通信的应用场景。

背景技术

RS485串行总线标准采用平衡发送和差分接收方式，具有很强的抑制共模干扰能力，被广泛应用于工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域。而在应用中常常涉及到通讯的两个网络，一侧与弱电控制电路相连，另一侧与强电设备相连。强电侧存在高压，为了保证设备稳定及用电安全，通信的两个网络间需要进行电气隔离。

目前主流的作做法是通过光耦将485通信芯片与控制电路进行隔离，如图1 所示。光耦器件通过光信号将主端、从端电路进行安全隔离，同时实现信号传输的作用。但是光耦方案每路信号需要一个独立光耦，且主端、从端两个网络需要给分别供电，这样就要求增加一路隔离供电，整个系统复杂且占用空间。此种方案还存在随着光耦器件老化对通信速率产生严重影响的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁隔离技术的485隔离通信解决方案。在充分考虑实际应用中的通信及隔离要求，使用一种全新的磁隔离技术，在实现数据通信的同时免去设计隔离供电电源的不便。

本发明的通讯电路通过主端磁隔离驱动芯片与磁隔离变压器相连，磁隔离变压器与从端磁隔离485芯片相连。变压器在实现主端与从端隔离的同时，为从端磁隔离485芯片提供供电及信号传输的媒介。仅需要给主端芯片供电便可实现主端与从端的隔离通信要求。如图2所示。

所述主端，是指与主端磁隔离驱动芯片相连的电气网络。

所述从端，是指与从端磁隔离485芯片相连的电气网络。

所述主端磁隔离驱动芯片包括通讯模块、供电模块、磁隔离驱动模块、调制解调模块。

所述磁隔离变压器通过电磁转换实现主端与从端的能量传递及信号传输。

所述磁隔离485芯片包括整流稳压模块、调制解调模块、485通信模块。

附图说明

图1光耦方案485隔离通信框图。

图2磁隔离方案485隔离通信框图。

具体实施方式

如图2所示，主端磁隔离驱动芯片在供电模块获取电能后开始工作，通过内部的驱动电路为磁隔离变压器提供f1、f2、f3，3种频率的驱动信号。频率 f1、f2分别代表向从端磁隔离485芯片发送二进制比特1和0。频率f3用于为从端次隔离485芯片提供数据回传的载体，主端磁隔离驱动芯片通过内部解调模块从f3频率上解调从端磁隔离485芯片回传的数据。

磁隔离变压器通过两个无电气连接的绕组实现主端与从端的隔离。两个绕组间通过电磁感应实现电能的传递和信号的传输。

从端磁隔离485芯片接收磁隔离变压器传输的信号，通过内部整流稳压模块将其转化为稳定的电源为芯片供电。同时通过频率解调模块将传输信号中的 f1、f2两种频率的信息解调为数据1和0，将数据转发到485总线上。当接收到485总线上传输的数据时，从端磁隔离485芯片通过调幅方式将数据调制到 f3信号频率上。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。