[實用新型]一種帶供電功能的有線UART通訊電路

有效

• 申請號: 202120471009.6
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN214544339U
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 江海軍;張美仙
• 申請（專利權）人: 江蘇林洋能源股份有限公司
• 主分類號: H04L12/10
• 分類號: H04L12/10;H02J1/00;H02M3/156
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

1.一種帶供電功能的有線UART通訊電路，其特征是：包括主設備以及通訊設備，其中，

所述主設備包括傳輸電源輸入單元、主設備MCU控制單元、隔離單元、主設備電源與通訊信號控制單元；所述主設備MCU控制單元通過隔離單元連接至主設備電源與通訊信號控制單元，所述的傳輸電源輸入單元的輸出端連接至主設備電源與通訊信號控制單元的對應信號端；

所述通訊設備包括保護單元、通訊設備電源與通訊信號控制單元、傳輸電源輸出單元和通訊設備MCU控制單元；所述的保護單元、傳輸電源輸出單元和通訊設備MCU控制單元均與通訊設備電源與通訊信號控制單元相連；

所述主設備與通訊設備通過兩根UART通訊線連接。

2.根據權利要求1所述的一種帶供電功能的有線UART通訊電路，其特征是：所述的主設備的傳輸電源輸入單元包括電阻R1-R3，三極管Q1，二極管D1和D2，所述的三極管Q1為NPN型三極管，電阻R1、R3的一端與三極管Q1的集電極連接，連接的節點連到主設備輸出電源VDD1；電阻R3的另一端與二極管D1的陽極連接到三極管Q1的基級；電阻R1的另一端與電阻R2的一端連接接到三極管Q1的發射極；二極管D1的陰極與二極管D2的陽極串聯，電阻R2的另一端與二極管D2的陰極相連作為傳輸電源輸入單元的輸出連接到通訊線LA_OUT。

3.根據權利要求1所述的一種帶供電功能的有線UART通訊電路，其特征是：所述主設備的隔離單元包括光耦U1和U2，用于實現主設備MCU控制單元和主設備電源與通訊信號控制單元的隔離。

4.根據權利要求1所述的一種帶供電功能的有線UART通訊電路，其特征是：所述的主設備MCU控制單元包括主設備MCU、電阻R6和R11，主設備MCU的UART接收信號端M_UART_RX連接光偶U1三極管側的發射極，并通過下拉電阻R6連主設備MCU的地DGND；光偶U1三極管側的集電極連接到主設備MCU的電源VCC1；主設備MCU發送信號端M_UART_TX通過電阻R11連接光耦U2二極管側的陰極，光耦U2二極管側的陽極連接主設備的MCU電源VCC1。

5.根據權利要求1所述的一種帶供電功能的有線UART通訊電路，其特征是：所述的主設備電源與通訊信號控制單元包括二極管D3，穩壓管D4，TVS管D5，三極管Q2，可調三端穩壓芯片U3和電阻R4、R5、R7-R10，所述的三極管Q2為PNP型三極管；二極管D3的陽極連接到通訊線LA_OUT；二極管D3的陰極連接到穩壓管D4的陰極；穩壓管D4的陽極通過電阻R5連接到光耦U1二極管側的陽極；光耦U1二極管側的陰極直接連接到中間地MGND；三極管Q2的發射極連接到通訊線LA_OUT；三極管Q2的基極連接到電阻R4與電阻R8的分壓節點；電阻R4另一端連接到通訊線LA_OUT，電阻R8另一端連接到可調三端穩壓芯片U3的陰極；三極管Q2的集電極通過電阻R9連接中間地MGND；電阻R7與電阻R10形成分壓電路；分壓節點連接可調三端穩壓芯片U3的參考端，電阻R7的另一端接到通訊線LA_OUT；電阻R10的另一端連接中間地MGND；光耦U2三極管側的集電極連接可調三端穩壓芯片U3的陽極；光耦U2三極管側的發射極連接中間地MGND；TVS管D5的陽極連接中間地MGND；TVS管D5的陰極連接通訊線LA_OUT；通訊線LB_OUT連接中間地MGND。

6.根據權利要求1所述的一種帶供電功能的有線UART通訊電路，其特征是：所述通訊設備的保護單元包括TVS管D6和二極管D7-D10，所述的TVS管D6為雙向TVS管，兩端分別接通訊線LA_OUT與通訊線LB_OUT；二極管D7的陽極與二極管D9的陰極共同連接到通訊線LA_OUT；二極管D8的陽極與二極管D10的陰極共同連接到通訊線LB_OUT；二極管D7的陰極與二極管D8的陰極共同連接到通訊線LA_IN，二極管D9的陽極與二極管D10的陽極共同連接到通訊線LB_IN。