[發(fā)明專利]一種高性能的寄生供電方法及其結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410123946.7
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103904743A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 房慧龍;房淼森
• 申請（專利權(quán)）人: 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 路接洲

1.一種高性能的寄生供電方法，其特征在于包括以下步驟：

1）在主設(shè)備收發(fā)器與從設(shè)備收發(fā)器之間連接通訊數(shù)據(jù)線；

2）在主設(shè)備收發(fā)器端連接受控上拉模塊，在從設(shè)備收發(fā)器端連接寄生供電模塊；

3）受控上拉模塊通過通訊數(shù)據(jù)線上的信號電平控制自動選擇強(qiáng)上拉或弱上拉電阻，對寄生供電模塊的儲能電容充電進(jìn)而對從設(shè)備進(jìn)行供電。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高性能的寄生供電方法，其特征在于：所述的步驟2）中的受控上拉模塊包括單穩(wěn)態(tài)電路、強(qiáng)上拉開關(guān)管以及弱上拉電阻；所述的單穩(wěn)態(tài)電路的輸入端與通訊數(shù)據(jù)線相連，單穩(wěn)態(tài)電路的輸出端與強(qiáng)上拉開關(guān)管的控制極相連，強(qiáng)上拉開關(guān)管的另外兩端與弱上拉電阻的兩端并聯(lián)，并聯(lián)后的一端與主設(shè)備的電源相連，另一端連接通信數(shù)據(jù)線；所述的寄生供電模塊包括整流開關(guān)管以及儲能電容；所述的整流開關(guān)管的控制極連接通信數(shù)據(jù)線，整流開關(guān)管的另外兩端中的一端接至通訊數(shù)據(jù)線，另外一端與儲能電容的一端相連并從此端引出寄生電源；儲能電容的另一端接地。

3.如權(quán)利要求1所述的一種高性能的寄生供電方法，其特征在于：所述的步驟3）中通過通訊數(shù)據(jù)線對從設(shè)備供電的方法為：

當(dāng)通信數(shù)據(jù)線為空閑高電平時，單穩(wěn)態(tài)電路輸出低電平，關(guān)閉強(qiáng)上拉開關(guān)管，受控上拉模塊選擇弱上拉電阻，通過弱上拉電阻和寄生供電模塊中的整流開關(guān)管為儲能電容充電，儲能電容產(chǎn)生的寄生電源為從設(shè)備提供基本的供電；

當(dāng)通信數(shù)據(jù)線上的信號從低電平變化到高電平時，單穩(wěn)態(tài)電路將輸出暫態(tài)，在其輸出暫態(tài)的期間，強(qiáng)上拉開關(guān)管將導(dǎo)通，通訊數(shù)據(jù)線將與主電源接通并為從設(shè)備供電；

當(dāng)通訊數(shù)據(jù)線輸出高電平狀態(tài)時，將控制寄生供電模塊中的整流開關(guān)管導(dǎo)通，為儲能電容迅速充電；儲能電容產(chǎn)生的寄生電源為從設(shè)備供電。

4.如權(quán)利要求2所述的一種高性能的寄生供電方法，其特征在于：所述的單穩(wěn)態(tài)電路由通訊數(shù)據(jù)線上的上升邊沿觸發(fā)自動控制電路的強(qiáng)上拉狀態(tài)并將強(qiáng)上拉狀態(tài)限制在一定時間內(nèi)；所述的時間取決單穩(wěn)態(tài)輸出的暫態(tài)時間。

5.如權(quán)利要求3所述的一種高性能的寄生供電方法，其特征在于：所述的單穩(wěn)態(tài)電路輸出的暫態(tài)時間小于主、從設(shè)備之間傳送最短的數(shù)據(jù)脈沖寬度；所述的脈沖寬度取決于雙方通信的數(shù)據(jù)比特率S；所述的單穩(wěn)態(tài)電路輸出的暫態(tài)時間tp為：0.8/S≤tp＜1/S。

6.一種高性能的寄生供電結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括主、從設(shè)備收發(fā)器以及連接主、從設(shè)備收發(fā)器的通訊數(shù)據(jù)線；所述的主設(shè)備收發(fā)器端設(shè)置受控上拉模塊以及主電源；所述的從設(shè)備收發(fā)器端設(shè)置寄生供電模塊；所述的受控上拉模塊通過通訊數(shù)據(jù)線上的信號電平控制自動選擇強(qiáng)上拉或弱上拉電阻，對寄生供電模塊的儲能電容充電進(jìn)而對從設(shè)備進(jìn)行供電。

7.如權(quán)利要求6所述的一種高性能的寄生供電結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的受控上拉模塊包括單穩(wěn)態(tài)電路、強(qiáng)上拉開關(guān)管以及弱上拉電阻；所述的單穩(wěn)態(tài)電路的輸入端與通訊數(shù)據(jù)線相連，單穩(wěn)態(tài)電路的輸出端與強(qiáng)上拉開關(guān)管的控制極相連，強(qiáng)上拉開關(guān)管的另外兩端與弱上拉電阻的兩端并聯(lián)，并聯(lián)后的一端與主設(shè)備的電源相連，另一端連接通信數(shù)據(jù)線；所述的寄生供電模塊包括整流開關(guān)管以及儲能電容；所述的整流開關(guān)管的控制極連接通信數(shù)據(jù)線，整流開關(guān)管的另外兩端中的一端接至通訊數(shù)據(jù)線，另外一端與儲能電容的一端相連并從此端引出寄生電源；儲能電容的另一端接地。

8.如權(quán)利要求7所述的一種高性能的寄生供電結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的單穩(wěn)態(tài)電路為微分型單穩(wěn)態(tài)電路。