[發(fā)明專利]一種變頻器與獨立控制電路構(gòu)成的串行通訊系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010021199.1
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN111147057A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐磊
• 申請（專利權(quán)）人: 南京瑞貽電子科技有限公司
• 主分類號: H03K7/08
• 分類號: H03K7/08;H03K3/013
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

1.一種變頻器與獨立控制電路構(gòu)成的串行通訊系統(tǒng)，包括操控界面、變頻控制電路單元、可編程控制器單元、非協(xié)議控制變頻輔助單元、電機調(diào)控電路單元和通訊網(wǎng)絡(luò)單元；

操控界面，實現(xiàn)人機數(shù)據(jù)交互，通過簡易化的按鍵指示完成系統(tǒng)操作界面設(shè)計；

變頻控制電路單元，包括一種三路變頻總控電路，根據(jù)輸入端口接受到的不同電流指示，更換內(nèi)部變頻模塊的運行模式，從而完成三種可并行的變頻信號控制，進一步控制電機完成不同調(diào)控指令；

可編程控制器單元，以獨立的控制電路作為裝置整體的操作中心，通過對所述變頻控制電路單元傳送不同的電流指示，合作完成不同通訊單元的運行指令；

非協(xié)議控制變頻輔助單元，作為裝置設(shè)定的初始模塊輔助變頻的運行，可以完成變頻信號的基礎(chǔ)調(diào)控，以裝置默認的模式存在，當沒有外界電流信號更改的時候自動運行；

電機調(diào)控電路單元，接受變頻信號的控制，完成電機指定命令；

通訊網(wǎng)絡(luò)單元，對電機信號和變頻控制信號進行統(tǒng)一接收，利用傳感器噪聲建模的方式對兩路信號進行噪聲去除工作，同時以高功率微波的方式實現(xiàn)應急通訊的使用，最大程度上實現(xiàn)獨立控制電路的數(shù)據(jù)準確度；

所述三路變頻總控電路，其特征在于，包括非協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸模塊、并行數(shù)據(jù)傳輸模塊和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊；

所述非協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸模塊，包括集成芯片U1、整流器U2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電感L1、電感L2、電感L3、二極管D1、二極管D2、三極管Q1和三極管Q2，所述整流器U2的第一引腳與電壓信號Vin連接，所述整流器U2的第二引腳與所述集成芯片U1的第九引腳連接，所述整流器U2的第三引腳接地，所述集成芯片U1的第十六引腳與所述電阻R1的一端連接，所述集成芯片U1的第十五引腳與所述電阻R2的一端連接，所述集成芯片U1的第十三引腳與所述電阻R3的一端連接，所述電阻R1的另一端與所述電阻R2的另一端、所述電阻R3的另一端均接地，所述集成芯片U1的第十一引腳與電流信號I12連接，所述集成芯片U1的第四引腳與電流信號I75連接，所述集成芯片U1的第三引腳與電流信號I150連接，所述集成芯片U1的第十七引腳與所述電阻R4的一端連接，所述電阻R4的另一端分別與所述電容C1的一端、所述電阻R5的一端、所述電容C2的一端連接，所述電容C2的另一端接地，所述電阻R5的另一端分別與所述電容C1的另一端、所述集成芯片U1的第二引腳連接，所述集成芯片U1的第十八引腳與所述電感L1的一端連接，所述電感L1的另一端與所述電容C3的一端連接，所述電容C3的另一端與所述三極管Q1的發(fā)射極連接，所述三極管Q1的集電極與所述二極管D1的負極連接，所述二極管D1的正極接地，所述三極管Q1的基極分別與所述電感L2的一端、所述電阻R6的一端連接，所述電感L2的另一端與所述集成芯片U1的第一引腳連接，所述集成芯片U1的第五引腳與所述電阻R8的一端連接，所述電阻R8的另一端接地，所述電阻R6的另一端與所述集成芯片U1的第二十引腳連接，所述集成芯片U1的第六引腳與所述二極管D2的正極連接，所述二極管D2的負極分別與所述集成芯片U1的第七引腳、電流信號Iout1連接，所述集成芯片U1的第八引腳與所述電感L3的一端連接，所述電感L3的另一端與所述三極管Q2的發(fā)射極連接，所述三極管Q2的基極與所述集成芯片U1的第十九引腳連接，所述三極管Q2的集電極分別與所述電容C4的一端、所述電容C5的一端連接，所述電容C4的另一端與所述電阻R7的一端連接，所述電阻R7的另一端與所述集成芯片U1的第十引腳連接，所述電容C5的另一端與所述電阻R9的一端連接，所述電阻R9的另一端與所述集成芯片U1的第十二引腳連接，所述集成芯片U1的第十四引腳與電壓信號U6.2連接；

所述并行數(shù)據(jù)傳輸模塊，包括變壓器TR1、運算放大器U3、運算放大器U4、可調(diào)電阻VR1、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電容C6、電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、電感L4、電感L5、電感L6、電感L7、二極管D3、二極管D4、二極管D5、二極管D6和三極管Q3，所述運算放大器U3的第三引腳分別與所述電阻R14的一端、所述電阻R16的一端、電流信號I1連接，所述電阻R16的另一端與所述可調(diào)電阻VR1的一端連接，所述可調(diào)電阻VR1的另一端與所述電阻R13的一端連接，所述電阻R13的另一端分別與所述二極管D4的正極、所述二極管D5的正極連接，所述二極管D4的負極分別與所述二極管D5的負極、所述電阻R12的一端連接，所述電阻R12的另一端與所述變壓器TR1的第一引腳連接，所述變壓器TR1的第二引腳分別與所述電容C8的一端、電流信號Iout1連接，所述電容C8的另一端分別與所述電阻R14的另一端、所述運算放大器U3的第六引腳、所述電容C9的一端連接，所述運算放大器U3的第四引腳與所述運算放大器U3的第七引腳均為斷路，所述運算放大器U3的第二引腳與所述電阻R17的一端連接，所述電阻R17的另一端與所述電感L6的一端連接，所述電感L6的另一端分別與所述電感L7的一端、所述二極管D8的正極連接，所述二極管D8的負極分別與所述電容C9的另一端、所述電容C10的一端、所述電阻R15的一端連接，所述電感L7的另一端與所述電阻R19的一端連接，所述電阻R19的另一端與所述二極管D6的正極均接地，所述二極管D6的負極與所述運算放大器U4的第二引腳連接，所述電容C10的另一端與所述電阻R18的一端連接，所述電阻R18的另一端與所述運算放大器U4的第三引腳連接，所述電阻R15的另一端分別與所述運算放大器U4的第六引腳、所述電阻R20的一端連接，所述運算放大器U4的第四引腳與所述運算放大器U4的第七引腳均為斷路，所述電阻R20的另一端與電流信號Iout2連接，所述變壓器TR1的第三引腳與所述電阻R10的一端連接，所述電阻R10的另一端分別與所述電容C6的一端、所述二極管D3的負極連接，所述電容C6的另一端接地，所述二極管D3的正極與所述電阻R11的一端連接，所述電阻R11的另一端分別與所述電容C7的一端、所述三極管Q3的集電極連接，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管Q3的基極與所述電感L4的一端連接，所述電感L4的另一端分別與所述電容C7的另一端、所述電感L5的一端連接，所述電感L5的另一端與所述變壓器TR1的第四引腳連接；

所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊，包括變壓器TR2、集成芯片U5、運算放大器U5、可調(diào)電阻VR2、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電阻R30、電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電容C11、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電容C16、電感L8、電感L9、電感L10、電感L11、二極管D7、三極管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6，所述電阻R33的一端與電流信號I1連接，所述電阻R33的另一端與所述運算放大器U6的第三引腳連接，所述運算放大器U6的第四引腳與所述運算放大器U6的第七引腳均為斷路，所述運算放大器U6的第六引腳與所述電阻R30的一端連接，所述電阻R30的另一端分別與所述MOS管Q6的D極、電流信號Iout3連接，所述運算放大器U6的第二引腳分別與所述電阻R31的一端、所述MOS管Q5的D極連接，所述電阻R31的另一端分別與所述電容C16的一端、所述電阻R32的一端連接，所述電容C16的另一端接地，所述電阻R32的另一端與所述可調(diào)電阻VR2的一端連接，所述可調(diào)電阻VR2的另一端分別與所述電阻R29的一端、所述電阻R34的一端連接，所述電阻R29的另一端與所述變壓器TR2的第一引腳連接，所述電阻R34的另一端分別與所述電感L11的一端、所述電感L10的一端連接，所述電感L10的另一端與所述變壓器TR2的第二引腳連接，所述電感L11的另一端與所述集成芯片U5的第八引腳連接，所述變壓器TR2的第三引腳與所述電容C11的一端連接，所述電容C11的另一端分別與所述電容C12的一端、所述電阻R21的一端連接，所述電阻R21的另一端與所述三極管Q4的基極連接，所述三極管Q4的集電極與所述電阻R25的一端連接，所述電阻R25的另一端與所述MOS管Q5的G極連接，所述電阻R26的一端與所述MOS管Q5的S極連接，所述電阻R26的另一端與所述MOS管Q6的G極連接，所述MOS管Q6的S極分別與所述電容C14的一端、所述電容C15的一端連接，所述電容C14的另一端分別與所述電阻R27的一端、所述電阻R28的一端連接，所述電阻R27的另一端與所述集成芯片U5的第十五引腳連接，所述電阻R28的另一端與所述集成芯片U5的第十引腳連接，所述電容C15的一端與所述電感L8的一端連接，所述電感L8的另一端與所述集成芯片U5的第十四引腳連接，所述三極管Q4的發(fā)射極分別與所述二級管D7的負極、所述集成芯片U5的第三引腳連接，所述二極管D7的正極與所述電阻R23的一端連接，所述電阻R23的另一端與所述變壓器TR2的第四引腳連接，所述電容C12的另一端與所述電阻R22的一端連接，所述電阻R22的另一端分別與所述集成芯片U5的第二引腳、所述電阻R24的一端連接，所述電阻R24的另一端分別與所述電容C13的一端、所述電感L9的一端連接，所述電容C13的另一端接地，所述電感L9的另一端與所述變壓器TR2的第五引腳連接，所述集成芯片U5的第一引腳與電流信號Iout1連接，所述集成芯片U5的第十六引腳與電流信號Iout2連接，所述集成芯片U5的第九引腳與電流信號Iout3連接，所述集成芯片U5的第五引腳接地，所述集成芯片U5的第四引腳與電壓信號VSS連接，所述集成芯片U5的第十三引腳與電壓信號VDD連接，所述集成芯片U5的第六引腳與電流信號Iout連接，所述集成芯片U5的第七引腳與所述集成芯片U5的第十一引腳均為斷路；

所述集成芯片U1的型號是AD693，通過電流輸入端與所述非協(xié)議控制變頻輔助單元相連接，在默認狀態(tài)下實現(xiàn)變頻信號的三向變頻；

所述變壓器TR1是一種四引腳變壓器，通過在所述電流信號Iout1和可變電阻控制越級支路的控制下，完成并行數(shù)據(jù)的傳輸，實現(xiàn)雙路并行變頻信號控制；

所述變壓器TR2是一種二輸入三輸出的變壓器，通過三路輸出交叉連接和單個電流支路并行，實現(xiàn)一分十二路變頻信號控制。