本發(fā)明涉及一種電子技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種通信設(shè)備和通信系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前電子類產(chǎn)品發(fā)展迅速,外部接口混雜,對(duì)于存在主芯片的產(chǎn)品,一般存在對(duì)外接口,同時(shí)具備充電與通信功能。目前,一般電子產(chǎn)品的通信接口中充電接口與通信接口是分離的,即分別使用不同的信號(hào)線來(lái)實(shí)現(xiàn)通信和充電,至少需要三線以上,需要很多硬件支持,浪費(fèi)資源,且大多不支持反插功能。隨著產(chǎn)品舒適性的不斷提高,方便用戶使用,不限正反的接口通信亦越來(lái)越重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種應(yīng)用于主端的通信設(shè)備。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種通信系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
本發(fā)明一方面提供了一種通信設(shè)備,該通信設(shè)備包括:主控芯片、通斷模塊、第一開關(guān)模塊、控制模塊、接入檢測(cè)模塊、第一有線對(duì)外接口和與供電電源連接的供電接口;其中,主控芯片包括:控制端口、檢測(cè)端口和接入檢測(cè)端;第一有線對(duì)外接口由第一接口和第二接口組成,第一接口與供電接口電連接,第二接口與供電電源的地端電連接;控制端口與通斷模塊電連接;檢測(cè)端口連接在供電接口與第一接口的連接點(diǎn)上;通斷模塊設(shè)置在地端與連接點(diǎn)之間,在控制端口的輸出信號(hào)的控制下斷開或?qū)ǖ囟伺c連接點(diǎn)之間的通路;第一開關(guān)模塊串聯(lián)在第一組件和第二組件之間,第一開關(guān)模塊的第一連接端與第二組件電連接,第一開關(guān)模塊的第二連接端與第一組件電連接,第一開關(guān)模塊的受控端與控制模塊的開關(guān)控制端電連接,第一開關(guān)模塊常態(tài)下導(dǎo)通,受控端配置為在開關(guān)控制端的輸出信號(hào)的控制下斷開第一連接端與第二連接端之間的通路;其中,第一組件為供電接口,第二組件為第一接口,接入檢測(cè)模塊串聯(lián)在第二接口與供電電源的地引腳之間;或者,第一組件為第二接口,第二組件為供電電源的地端,接入檢測(cè)模塊串聯(lián)在供電接口與第一接口之間;或者,第一組件為第二接口,第二組件為接入檢測(cè)模塊,接入檢測(cè)模塊串聯(lián)在第一開關(guān)模塊與供電電源的地端之間;接入檢測(cè)模塊還包括檢測(cè)信號(hào)輸出端,檢測(cè)信號(hào)輸出端與主控芯片的接入 檢測(cè)端電連接,配置為在接入檢測(cè)模塊檢測(cè)到有外部設(shè)備接入第一有線對(duì)外接口時(shí)向接入檢測(cè)端輸出接入檢測(cè)信號(hào);主控芯片的接入檢測(cè)端,配置為在接收到檢測(cè)信號(hào)輸出端輸出的接入檢測(cè)信號(hào)時(shí)識(shí)別出有外部設(shè)備接入第一有線對(duì)外接口。
此外,控制模塊與第一開關(guān)模塊并聯(lián),配置為檢測(cè)第一連接端的電平與第二連接端的電平,在第一連接端與第二連接端之間的電平的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí)控制開關(guān)控制端輸出第一控制信號(hào)。
此外,控制模塊還包括第一控制檢測(cè)端和第二控制檢測(cè)端;其中:第一控制檢測(cè)端與接入檢測(cè)模塊的檢測(cè)信號(hào)輸出端電連接,配置為檢測(cè)檢測(cè)信號(hào)輸出端輸出的接入檢測(cè)信號(hào)的電平;第二控制檢測(cè)端與參考端電連接,配置為檢測(cè)參考端輸出的參考電平;開關(guān)控制端,配置為在接入檢測(cè)信號(hào)的電平高于參考電平時(shí)受控地輸出第一控制信號(hào)。
此外,接入檢測(cè)模塊包括檢測(cè)組件和負(fù)載組件;在第一組件為供電接口,第二組件為第一接口,接入檢測(cè)模塊串聯(lián)在第二接口與供電電源的地引腳之間的情況下,負(fù)載組件串聯(lián)在第二接口與供電電源的地引腳之間,負(fù)載組件的第一連接端與第二接口電連接,負(fù)載組件的第二連接端與供電電源的地引腳電連接;在第一組件為第二接口,第二組件為接入檢測(cè)模塊,接入檢測(cè)模塊串聯(lián)在第一開關(guān)模塊與供電電源的地端之間的情況下,負(fù)載組件串聯(lián)在第一開關(guān)模塊與供電電源的地端之間,負(fù)載組件的第一連接端與第一開關(guān)模塊的第一連接端電連接,負(fù)載組件的第二連接端與供電電源的地引腳電連接;檢測(cè)組件包括:第一接入檢測(cè)端和檢測(cè)輸出端,其中:第一接入檢測(cè)端與負(fù)載組件的第一連接端電連接,配置為檢測(cè)所負(fù)載組件的第一連接端的第一檢測(cè)電壓,檢測(cè)輸出端作為接入檢測(cè)模塊的檢測(cè)信號(hào)輸出端,配置為在第一檢測(cè)電壓為高電平時(shí)受控地輸出接入檢測(cè)信號(hào)。
此外,接入檢測(cè)模塊包括檢測(cè)組件和負(fù)載組件;在第一組件為第二接口,第二組件為供電電源的地端,接入檢測(cè)模塊串聯(lián)在供電接口與第一接口之間的情況下,負(fù)載組件串聯(lián)在供電接口與第一接口之間,負(fù)載組件的第一連接端與供電接口電連接,負(fù)載組件的第二連接端與第一接口電連接;檢測(cè)組件包括:第一接入檢測(cè)端、第二接入檢測(cè)端和檢測(cè)輸出端,其中:第一接入檢測(cè)端與負(fù)載組件的第一連接端電連接,配置為檢測(cè)負(fù)載組件的第一連接端的第一檢測(cè)電壓,第二接入檢測(cè)端與負(fù)載組件的第二連接端電連接,配置為檢測(cè)負(fù)載組件的第二連接端的第二檢測(cè)電壓,檢測(cè)輸出端作為接入檢測(cè)模塊的檢測(cè)信號(hào)輸出端,配置為在第一檢測(cè)電壓與第二檢測(cè)電壓的差值滿足預(yù)設(shè)閾值時(shí)受控地輸出接入檢測(cè)信號(hào)。
此外,通斷模塊包括:第一通斷連接端,與地端電連接;第二通斷連接端,與連接點(diǎn)電連接;和控制端,與控制端口相連,并配置成根據(jù)控制端口的輸出信號(hào)控制第一通斷連接端和第二通斷連接端斷開或?qū)ā?/p>
此外,該通信設(shè)備還包括:穩(wěn)流組件,連接在供電接口與連接點(diǎn)之間。
此外,穩(wěn)流組件包括:電感元件。
此外,該通信設(shè)備還包括:續(xù)流組件,其中,續(xù)流組件的第一端與連接點(diǎn)電連接,續(xù)流組件的第二端與供電接口電連接,且續(xù)流組件只能從第一端到第二端導(dǎo)通。
此外,該通信設(shè)備還包括:串聯(lián)在連接點(diǎn)與地端之間的第一分壓負(fù)載元件和第二分壓負(fù)載元件,其中,第一分壓負(fù)載元件連接在連接點(diǎn)與第二分壓負(fù)載元件之間,檢測(cè)端口通過(guò)第一分壓負(fù)載元件與連接點(diǎn)電連接。
此外,該通信設(shè)備還包括:連接在控制端口與通斷模塊之間的隔直組件。
此外,該通信設(shè)備還包括:升壓復(fù)位電路單元,升壓復(fù)位電路單元電連接在供電接口與穩(wěn)流組件之間,或者,電連接在穩(wěn)流組件和連接點(diǎn)之間,其中,升壓復(fù)位電路單元還與主控芯片電連接,用于根據(jù)主控芯片輸出的升壓控制信號(hào)進(jìn)入工作狀態(tài)或非工作狀態(tài),其中,在工作狀態(tài)下,升壓復(fù)位電路單元對(duì)從供電接口輸入的供電電壓進(jìn)行升壓,并為第一接口提供升壓后的供電電壓,在非工作狀態(tài)下,升壓復(fù)位電路單元不對(duì)從供電接口輸入的供電電壓進(jìn)行升壓,并輸出預(yù)定低電壓。
此外,升壓復(fù)位電路單元包括:DC/DC升壓組件,其中:DC/DC升壓組件包括:輸入端、輸出端和控制端,輸入端與供電接口電連接,輸出端與穩(wěn)流組件電連接,或者,輸入端與穩(wěn)流組件電連接,輸出端與連接點(diǎn)電連接;控制端,與主控芯片電連接,并配置成根據(jù)主控芯片輸出的升壓控制信號(hào)來(lái)控制DC/DC升壓組件進(jìn)入工作狀態(tài)或者非工作狀態(tài)。
此外,升壓復(fù)位電路單元,還包括:連接在地端與DC/DC升壓組件的輸出端之間的濾波組件。
此外,升壓復(fù)位電路單元,還包括:第二開關(guān)模塊,其中:第二開關(guān)模塊包括:第三連接端,與地端電連接;第四連接端,與輸出端電連接;和控制端,與主控芯片電連接,并配置成根據(jù)主控芯片輸出的通斷控制信號(hào)來(lái)控制第三連接端和第四連接端斷開或?qū)ā?/p>
本發(fā)明另一方面還提供了一種通信系統(tǒng),該通信系統(tǒng)包括:主通信設(shè)備和從通信設(shè)備,其中,主通信設(shè)備包括上述的通信設(shè)備;從通信設(shè)備至少包括:對(duì)外接口,其中,對(duì)外接口由第三接口和第四接口組成,對(duì)外接口與主通信設(shè)備的第一有線對(duì)外接口電連接。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明提供了一種通信設(shè)備和通信系統(tǒng),其中通信設(shè)備僅具有兩個(gè)通信的接口,通過(guò)本實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)僅具有兩個(gè)接口的通信設(shè)備之間的雙線通信,且能夠支持防反插、過(guò)流檢測(cè)以及外部設(shè)備接入檢測(cè)等功能。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2a為本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2b為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2c為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3a為本發(fā)明實(shí)施例1提供的第一開關(guān)模塊和控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3b為本發(fā)明實(shí)施例1提供的主能信設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3c為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主能信設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3d為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主能信設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4a為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4b為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4c為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4d為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5a為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5b為本發(fā)明實(shí)施例1提供的另一種主通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5c為本發(fā)明實(shí)施例1提供的升壓復(fù)位電路單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6a為本發(fā)明實(shí)施例1提供的可選主通信設(shè)備的電路原理圖;
圖6b為本發(fā)明實(shí)施例1提供的可選主通信設(shè)備的電路原理圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例1提供的一個(gè)可選的通信系統(tǒng)的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或數(shù)量或位置。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電 連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種通信系統(tǒng)。
圖1為本實(shí)施例提供的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,該通信系統(tǒng)100包括:主通信設(shè)備10和從通信設(shè)備20,從通信設(shè)備20的對(duì)外接口與主通信設(shè)備10的第一有線對(duì)外接口連接,其中,從通信設(shè)備20的對(duì)外接口由第三接口和第四接口這兩個(gè)接口組成,主通信設(shè)備10的第一有線對(duì)外接口也是由第一接口和第二接口這兩個(gè)接口組成,主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20通過(guò)各自的兩個(gè)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
圖2a、圖2b和圖2c為本實(shí)施例提供的主通信設(shè)備10的結(jié)構(gòu)示意圖,該主通信設(shè)備10主要包括:主控芯片110、通斷模塊120、第一有線對(duì)外接口130、與供電電源連接的供電接口140、第一開關(guān)模塊1120、控制模塊1130和接入檢測(cè)模塊1140。其中,主控芯片110包括:控制端口111、檢測(cè)端口112和接入檢測(cè)端116。第一有線對(duì)外接口130由第一接口131和第二接口132組成,第一接口131與供電接口140電連接,第二接口132與供電電源的地端(GND_M)電連接,其中,第二接口132作為信息反饋接口。控制端口111與通斷模塊120電連接,檢測(cè)端口112連接在供電接口140與第一接口131的連接點(diǎn)T0上。通斷模塊120設(shè)置在地端與連接點(diǎn)T0之間,在控制端口111的輸出信號(hào)的控制下斷開或?qū)ǖ囟伺c連接點(diǎn)T0之間的通路。第一開關(guān)模塊1120串聯(lián)在第一組件和第二組件之間,第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121與第二組件電連接,第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122與第一組件電連接,第一開關(guān)模塊1120的受控端1123與控制模塊1130的開關(guān)控制端1131電連接,第一開關(guān)模塊1120常態(tài)下導(dǎo)通,受控端1123配置為在開關(guān)控制端1131的輸出信號(hào)的控制下斷開第一連接端1121與第二連接端1122之間的通路。其中,如圖2a所示,第一組件為供電接口140,第二組件為第一接口131,第一開關(guān)模塊1120串聯(lián)在供電接口140和第一接口131之間,第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121與第一接口131電連接,第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122與供電接口140電連接,接入檢測(cè)模塊1140串聯(lián)在第二接口132與供電電源的地引腳之間,第二接口132可以作為接入檢測(cè)接口;或者,如圖2b所示,第一組件為第二接口132,第二組件為供電電源的地端,第一開關(guān)模塊1120串聯(lián)在第二接口132和供電電源的地端(GND_M)之間,第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121接地,第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122與第二接口132電連接,接入檢測(cè)模塊1140串聯(lián)在供電接口140與第一接口131之間,第二接口132可以作為過(guò)流保護(hù)接口;或者,如圖2c所示,第一組件為第二接口132,第二組件為接入檢測(cè)模塊1140,接入檢測(cè)模塊1140串聯(lián)在第一開關(guān)模塊1120與供電電源的地端之間,其中,第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121與接入檢測(cè)模塊1140電連接,第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122與第二接口132電連接,第二接口132可以作為過(guò)流保護(hù)及接入檢測(cè)接口。在上述圖2a、2b、2c中,接入檢測(cè)模塊1140還包括檢測(cè)信號(hào)輸出端1141,檢測(cè)信號(hào)輸出端1141與主控芯片110的接入檢測(cè)端116電連接,配置為在接入檢測(cè)模塊1140檢測(cè)到有外部設(shè)備接入第一有線對(duì)外接口130時(shí)向接入檢測(cè)端116輸出接入檢測(cè)信號(hào);主控芯片110的接入檢測(cè)端116,配置為在接收到檢測(cè)信號(hào)輸出端1141輸出的接入檢測(cè)信號(hào)時(shí)識(shí)別出有外部設(shè)備接入第一有線對(duì)外接口130。
由此,通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的主通信設(shè)備10,在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),可以通過(guò)控制端口111的信號(hào),控制連接點(diǎn)T0與地端的通路導(dǎo)通或關(guān)斷,使得第一接口131的電平周期性發(fā)生變化,進(jìn)而傳輸對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù)。在接收數(shù)據(jù)時(shí),可以通過(guò)檢測(cè)端口112檢測(cè)第一接口131的電平,主控芯片可以根據(jù)檢測(cè)端口112連續(xù)檢測(cè)到的電平變化得出對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),當(dāng)連接點(diǎn)T0與地端的通路導(dǎo)通時(shí),連接點(diǎn)T0的電壓被地端拉低,第一接口131輸出低電平的信號(hào)(接地電壓為零);當(dāng)連接點(diǎn)T0與地端的通路斷開時(shí),連接點(diǎn)T0的電壓來(lái)自供電電源,第一接口131輸出高電平的信號(hào),因此,通過(guò)主控芯片110的控制端口111輸出的信號(hào)便可以控制主通信設(shè)備10待輸出的比特?cái)?shù)據(jù)。此外,主通信設(shè)備10還包括接入檢測(cè)模塊1140、第一開關(guān)模塊1120以及控制模塊1130。其中,接入檢測(cè)模塊1140在檢測(cè)到有外部設(shè)備接入第一有線對(duì)外接口130時(shí)會(huì)向接入檢測(cè)端116輸出接入檢測(cè)信號(hào),由此,主控芯片110可以在接收到接入檢測(cè)信號(hào)時(shí)識(shí)別出第一有線對(duì)外接口130已被外部設(shè)備接入。并且,主通信設(shè)備10中的控制模塊1130還能夠在線路上的電流過(guò)大時(shí)控制第一開關(guān)模塊1120斷開其第一連接端1121與第二連接端1122之間的通路,由此,避免線路出現(xiàn)過(guò)流的情況,從而達(dá)到保護(hù)電路中元器件不被燒毀的目的。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖2a(或圖2b、圖2c)所示,主控芯片110還包括:供電接口113,該供電接口113與主通信設(shè)備的10的供電接口140連接,以便于供電電源為主控芯片110和主通信設(shè)備10供電。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖3a所示,控制模塊1130與第一開關(guān)模塊1120并聯(lián),配置為檢測(cè)第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121的電平與第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122的電平,在第一連接端1121與第二連接端1122之間的電平的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí)控制所述開關(guān)控制端1131輸出第一控制信號(hào)。具體地,控制模塊1130包括開關(guān)控制端1131、第一檢測(cè)端口1132和第二檢測(cè)端口1133,其中,第一檢測(cè)端1132與第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121電連接,配置為檢測(cè)所述第一開關(guān)模塊的第一連接端的第一電平V1;第二檢測(cè)端1133與第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122電連接,配置為檢測(cè)所述第一開關(guān)模塊的第二連接端的第二電平V2;開關(guān)控制端1131與第一開關(guān)模塊1120的受控端1123電連接,配置為在第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121的第一電平V1與第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122的第二電平V2的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),受控地輸出第一控制信號(hào)。在本實(shí)施 例中,第一開關(guān)模塊1120與第一組件和第二組件的連接關(guān)系如上文所述,在此不再做重復(fù)說(shuō)明。
第一開關(guān)模塊1120的受控端1123用于根據(jù)接收到的第一控制信號(hào)斷開第一連接端1121與第二連接端1122的連接。在一種可選的實(shí)施方式中,線路保護(hù)觸發(fā)條件為第二電平V2與第一電平V1的差值大于預(yù)設(shè)值,即當(dāng)電平滿足V2-V1>VF時(shí),觸發(fā)線路保護(hù),開關(guān)控制端1131受控地輸出第一控制信號(hào),其中,VF為預(yù)設(shè)值。由此,控制模塊1130通過(guò)檢測(cè)第一開關(guān)模塊1120兩端電平的差值,來(lái)判斷線路上的電流是否過(guò)大,當(dāng)電流過(guò)大時(shí)(即電平的差值大于預(yù)設(shè)值),控制模塊1130向第一開關(guān)模塊1120輸出第一控制信號(hào),以斷開第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121與第二連接端1122之間的連接,從而在線路發(fā)生短路時(shí)進(jìn)行保護(hù),防止主通信設(shè)備10中的元器件因線路上的電流過(guò)大而被燒壞。
可選地,在第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121與第二連接端1122之間的連接處于斷開的情況下,開關(guān)控制端1131,還配置為受控地向第一開關(guān)模塊1120的受控端1123輸出第二控制信號(hào),用來(lái)控制第一開關(guān)模塊1120導(dǎo)通其第一連接端1121與第二連接端1122之間的連接。在第一連接端1121和第二連接端1122導(dǎo)通后,控制模塊1130再次通過(guò)第一檢測(cè)端口1132檢測(cè)第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121的第一電平V1,通過(guò)第二檢測(cè)端口1133檢測(cè)第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122的第二電平V2,如果第二電平V2與第一電平V1的差值不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件(即V2-V1≤VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),則說(shuō)明線路保護(hù)電路所接入的電路中的短路異常已經(jīng)消失,此時(shí),第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121與第二連接端1122之間的連接維持導(dǎo)通狀態(tài);否則,在第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí)(即V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),通過(guò)開關(guān)控制端1131向第一開關(guān)模塊1120的受控端1123輸出第一控制信號(hào),用來(lái)控制第一開關(guān)模塊1120斷開其第一連接端1121與第二連接端1122之間的連接,從而使主通信設(shè)備10的電路處于斷開狀態(tài)。通過(guò)該可選實(shí)施方式提供的技術(shù)方案,在第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121與第二連接端1122之間的連接斷開時(shí),控制模塊1130向第一開關(guān)模塊1120輸出第二控制信號(hào),使第一開關(guān)模塊1120重新進(jìn)入導(dǎo)通的狀態(tài),再次判斷第二電平V2與第一電平V1的差值是否滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件,并在不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),即在主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的短路異?;謴?fù)后,控制模塊1130持續(xù)向第一開關(guān)模塊1120輸出第二控制信號(hào),控制第一開關(guān)模塊1120導(dǎo)通其第一連接端1121和第二連接端1122,從而將主通信設(shè)備10的電路從斷開狀態(tài)恢復(fù)為導(dǎo)通狀態(tài)。
在該可選的實(shí)施方式中,第一開關(guān)模塊1120可以采用NMOS管或PMOS管來(lái)實(shí)現(xiàn)通斷功能,現(xiàn)分別對(duì)第一開關(guān)模塊1120為NMOS管以及PMOS管進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
方式一(第一開關(guān)模塊1120為NMOS管):
本實(shí)施方式中,第一開關(guān)模塊1120為NMOS管,其柵極G作為第一開關(guān)模塊1120的受控端1123,其源極S作為第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121,其漏極D作為第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122??刂颇K1130,用于在NMOS管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),通過(guò)其第一檢測(cè)端口1132檢測(cè)NMOS管的源極S的 第一電平V1,并通過(guò)第二檢測(cè)端口1133檢測(cè)NMOS管的漏極D的第二電平V2。并且,在第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),即第二電平V2與第一電平V1的差值大于預(yù)設(shè)值(V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),控制模塊1130通過(guò)開關(guān)控制端1131向NMOS管的柵極G輸出第一控制信號(hào),該第一控制信號(hào)為低電平信號(hào)VN1,用于使NMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),其中,低電平信號(hào)VN1滿足VN1≤V1,且|VN1-V1|≤|Vth|,Vth為NMOS管的開啟電壓。由此,可以通過(guò)第一控制信號(hào)(即低電平信號(hào)VN1)斷開第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121與第二連接端1122之間的連接,使第一組件與第二組件之間形成斷路,控制模塊1130在檢測(cè)到NMOS管源極S和漏極D的電平差值過(guò)大時(shí)(即主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路中存在短路異常時(shí)),控制NMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),斷開第一組件與第二組件之間的電路,以防止主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路中的元器件因電路中存在短路異常而受損。
可選地,控制模塊1130,還用于在NMOS管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí),即第一組件與第二組件之間的連接斷開的情況下,通過(guò)開關(guān)控制端1131向NMOS管的柵極G輸出第二控制信號(hào),該第二控制信號(hào)為高電平信號(hào)VN2,用于使NMOS管進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài),其中,高電平信號(hào)VN2滿足VN2>V1,且|VN2-V1|>|Vth|,Vth為NMOS管的開啟電壓,V1為NMOS管的源極S的電平。由此,可以通過(guò)第二控制信號(hào)(即高電平信號(hào)VN2)使第一組件與第二組件之間的連接導(dǎo)通。在第一組件與第二組件之間的連接導(dǎo)通后,控制模塊1130可以再次通過(guò)第一檢測(cè)端口1132檢測(cè)NMOS管源極S的第一電平V1,通過(guò)第二檢測(cè)端口1133檢測(cè)NMOS管漏極D的第二電平V2,此時(shí),如果第二電平V2與第一電平V1的差值不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件(即V2-V1≤VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),說(shuō)明主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的短路異常已經(jīng)消失,則第一組件與第二組件之間繼續(xù)維持導(dǎo)通狀態(tài);否則,在第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí)(即V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),控制模塊1130通過(guò)開關(guān)控制端1131向NMOS管的柵極G輸出第一控制信號(hào),該第一控制信號(hào)為低電平信號(hào),使NMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),從而將第一組件與第二組件之間的連接斷開,使主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路處于短路保護(hù)狀態(tài)。由此,在主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路處于短路保護(hù)的狀態(tài)(NMOS管處于截止?fàn)顟B(tài))時(shí),控制模塊1130向NMOS管輸出高電平信號(hào),使NMOS管重新進(jìn)入導(dǎo)通的狀態(tài),再次判斷第二電平V2與第一電平V1的差值是否滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件,并在不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),即在主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的短路異?;謴?fù)后,控制模塊1130持續(xù)向NMOS管輸出高電平信號(hào),控制NMOS管導(dǎo)通,從而將主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路從短路保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)為正常工作狀態(tài)。
在該可選的實(shí)施方式中,在第一開關(guān)模塊1120采用NMOS管,且第一組件為第二接口132、第二組件為供電電源的地端(GND_M)的情況下;或者,在第一開關(guān)模塊1120采用NMOS管,且第一組件為第二接口132、第二組件為接入檢測(cè)模塊1140的情況下,控制模塊1130的功能還可以由計(jì)算芯片1134和 主控芯片110共同實(shí)現(xiàn)。圖3b為本實(shí)施例的主能信設(shè)備10的部分結(jié)構(gòu)示意圖,圖中只示出與第一開關(guān)模塊1120和控制模塊1130相關(guān)的部分,其余未示出。如圖3b所示,計(jì)算芯片1134包括第一檢測(cè)引腳11341、第二檢測(cè)引腳11342和輸出引腳11343,第一檢測(cè)引腳11341作為控制模塊1130的第一檢測(cè)端口1132,第二檢測(cè)引腳11342作為控制模塊1130的第二檢測(cè)端口1133。主控芯片110還設(shè)置有檢測(cè)引腳117以及控制引腳118,檢測(cè)引腳117與計(jì)算芯片1134的輸出引腳11343電連接,控制引腳118與第一開關(guān)模塊1120的受控端1123電連接,其中,控制引腳118作為控制模塊1130的開關(guān)控制端1131。第一開關(guān)模塊1120為NMOS管,其柵極G作為第一開關(guān)模塊1120的受控端1123,其源極S作為第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121,其漏極D作為第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122。本實(shí)施例中,計(jì)算芯片1134的第一檢測(cè)引腳11341與NMOS管的源極S電連接,用于在NMOS管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),檢測(cè)NMOS管源極S的第一電平V1,第二檢測(cè)引腳11342與NMOS管的漏極D電連接,用于在NMOS管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),檢測(cè)NMOS管漏極D的第二電平V2。
本實(shí)施方式中,計(jì)算芯片1134,用于在第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),即第二電平V2與第一電平V1的差值大于預(yù)設(shè)值(V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),通過(guò)其輸出引腳11343輸出第一觸發(fā)信號(hào)VO1,主控芯片110,用于在其檢測(cè)引腳117檢測(cè)到第一觸發(fā)信號(hào)VO1時(shí),通過(guò)其控制引腳118向NMOS管的柵極G輸出第一控制信號(hào),其中,第一控制信號(hào)為低電平信號(hào)VN1,用于使NMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),其中,低電平信號(hào)VN1滿足VN1≤V1,且|VN1-V1|≤|Vth|,Vth為NMOS管的開啟電壓。由此,可以通過(guò)第一控制信號(hào)(即低電平信號(hào)VN1)使第一組件與第二組件之間形成斷路,主控芯片110可以在計(jì)算芯片1134檢測(cè)到NMOS管源極S和漏極D的電平差值過(guò)大時(shí),控制NMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),斷開第一組件與第二組件之間的電路,以防止主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路中的元器件因電路中存在短路異常而受損。
可選地,計(jì)算芯片1134可以采用鋰電池保護(hù)IC芯片(例如,日本精工S-8261ABJMD-G3JT2)。該鋰電池保護(hù)IC芯片在第二電平V2與第一電平V1的差值大于100mV時(shí)(V2-V1>100mV,100mV為預(yù)設(shè)值),通過(guò)其輸出引腳11343輸出低電平信號(hào)。主控芯片110在其檢測(cè)引腳117檢測(cè)到低電平信號(hào)時(shí),通過(guò)其控制引腳118向NMOS管的柵極G輸出低電平信號(hào),使NMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。由此,主控芯片110可以配合該鋰電池保護(hù)IC,實(shí)現(xiàn)線路的短路保護(hù),且該鋰電池保護(hù)IC成本較低,功能集成化較高,有利于降低線路保護(hù)電路的制作成本和擴(kuò)展線路保護(hù)電路的功能。
可選地,如圖3b所示,計(jì)算芯片1134還可以包括供電引腳11344,且計(jì)算芯片1134的供電引腳11344與供電接口140電連接。由此,計(jì)算芯片1134可以通過(guò)其供電引腳11344獲得電能。
可選地,主控芯片110,還可用于在NMOS管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí),即第一組件與第二組件之間的連接斷開時(shí),通過(guò)控制引腳118向NMOS管的柵極G輸出高電平信號(hào)VN2,使NMOS管進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài),其中, 高電平信號(hào)VN2滿足VN2>V1,且|VN2-V1|>|Vth|,Vth為NMOS管的開啟電壓,V1為NMOS管的源極S的電平。由此,可以通過(guò)該高電平信號(hào)VN2使第一組件與第二組件之間的連接導(dǎo)通。在第一組件與第二組件之間的連接導(dǎo)通后,計(jì)算芯片1134再次通過(guò)其第一檢測(cè)引腳11341檢測(cè)NMOS管源極S的第一電平V1,通過(guò)第二檢測(cè)引腳11342檢測(cè)NMOS管漏極D的第二電平V2,此時(shí),如果第二電平V2與第一電平V1的差值不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件(即V2-V1≤VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),說(shuō)明主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的短路異常已經(jīng)消失,則第一組件與第二組件之間的連接繼續(xù)維持導(dǎo)通狀態(tài);否則,在第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí)(即V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),計(jì)算芯片1134通過(guò)其輸出引腳11343輸出第一觸發(fā)信號(hào)VO1,主控芯片110在其檢測(cè)引腳117檢測(cè)到第一觸發(fā)信號(hào)VO1時(shí),通過(guò)其控制引腳3503向NMOS管的柵極G輸出低電平信號(hào)VN1,用于使NMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),其中,低電平信號(hào)VN1滿足VN1≤V1,且|VN1-V1|≤|Vth|,Vth為NMOS管的開啟電壓。由此,可以通過(guò)該低電平信號(hào)VN1將第一組件與第二組件之間的連接斷開,使主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路處于短路保護(hù)狀態(tài)。由此,在主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路處于短路保護(hù)的狀態(tài)時(shí)(NMOS管處于截止?fàn)顟B(tài)),主控芯片110向NMOS管輸出高電平信號(hào),使NMOS管重新進(jìn)入導(dǎo)通的狀態(tài),計(jì)算芯片1134再次判斷第二電平V2與第一電平V1的差值是否滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件,并在不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),即在主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的短路異常恢復(fù)后,使NMOS管持續(xù)導(dǎo)通,以維持主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的正常工作,從而將主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路從短路保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)為正常工作狀態(tài)。
在本實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式中,計(jì)算芯片1134的輸出引腳11343也可以直接與NMOS管的柵極G連接,在檢測(cè)第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí)(即V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),向NMOS管的柵極G輸出低電平,斷開第一組件與第二組件之間的連接,一段時(shí)間之后,再向NMOS管的柵極G輸出高電平,導(dǎo)通第一組件與第二組件之間的連接,并開始檢測(cè)第二電平V2與第一電平V1,如此循環(huán)。
方式二(第一開關(guān)模塊1120為PMOS管):
本實(shí)施方式中,第一開關(guān)模塊1120為PMOS管,其柵極G作為第一開關(guān)模塊1120的受控端1123,其漏極D作為第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121,其源極S作為第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122??刂颇K1130,用于在PMOS管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),通過(guò)其第一檢測(cè)端口1132檢測(cè)PMOS管的漏極D的第一電平V1,并通過(guò)第二檢測(cè)端口1133檢測(cè)PMOS管的源極S的第二電平V2。并且,在第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),即第二電平V2與第一電平V1的差值大于預(yù)設(shè)值(V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),控制模塊1130通過(guò)控制端口103向PMOS管的柵極G輸出第一控制信號(hào),該第一控制信號(hào)為高電平信號(hào)VP1,用于使PMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),其中,高電平信號(hào)VP1滿足VP1≥V2,且|VP1-V2|≤|Vth|,Vth為PMOS管的開啟電壓。由此,可以通過(guò)該高電平信號(hào)VP1斷開第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121和第二連接端1122,使第一組件與第二組件之間形成斷路。由此,控制模塊1130在檢測(cè)到PMOS管源極S和漏極D的電平差值過(guò)大(即待保護(hù)電路2中存在短路異常)時(shí),控制PMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),斷開第一組件和第二組件之間的電路,以防止主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路中的元器件因電路中存在短路異常而受損。
可選地,控制模塊1130,還用于在PMOS管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí),即第一組件與第二組件之間的連接斷開時(shí),通過(guò)控制端口103向PMOS管的柵極G輸出第二控制信號(hào),該第二控制信號(hào)為低電平信號(hào)VP2,用于使PMOS管進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài),其中,低電平信號(hào)VP2滿足VP2<V2,且|VP2-V2|>|Vth|,Vth為PMOS管的開啟電壓,V2為PMOS管的源極S的電平。由此,可以通過(guò)該低電平信號(hào)VP2使第一組件與第二組件之間的連接導(dǎo)通。在第一組件與第二組件之間的連接導(dǎo)通后,控制模塊1130再次通過(guò)第一檢測(cè)端口1132檢測(cè)PMOS管漏極D的第一電平V1,通過(guò)第二檢測(cè)端口1133檢測(cè)PMOS管源極S的第二電平V2,此時(shí),如果第二電平V2與第一電平V1的差值不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件(即V2-V1≤VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),說(shuō)明主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的短路異常已經(jīng)消失,則第一組件與第二組件之間繼續(xù)維持導(dǎo)通狀態(tài);否則,在第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí)(即V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),控制模塊1130通過(guò)控制端口103向PMOS管的柵極G輸出第一控制信號(hào),該第一控制信號(hào)為高電平信號(hào)VP1,用于使PMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),從而將第一組件與第二組件之間的連接斷開,使主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路處于短路保護(hù)狀態(tài)。由此,在主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路處于短路保護(hù)的狀態(tài)時(shí)(PMOS管處于截止?fàn)顟B(tài)),控制模塊1130向PMOS管輸出低電平信號(hào)VP2,使PMOS管重新進(jìn)入導(dǎo)通的狀態(tài),再次判斷第二電平V2與第一電平V1的差值是否滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件,并在不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),即在主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的短路異?;謴?fù)后,控制模塊1130持續(xù)向PMOS管輸出低電平信號(hào),控制PMOS管導(dǎo)通,從而將主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路從短路保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)為正常工作狀態(tài)。
在該可選的實(shí)施方式中,在第一開關(guān)模塊1120為PMOS管,且第一組件為供電接口140,第二組件為第一接口131的情況下,控制模塊1130的功能還可以由計(jì)算芯片1134和主控芯片110共同實(shí)現(xiàn)。圖3c為本實(shí)施例的主通信設(shè)備10的部分結(jié)構(gòu)示意圖,圖中只示出與第一開關(guān)模塊1120和控制模塊1130相關(guān)的部分,其余未示出。如圖3c所示,計(jì)算芯片1134包括第一檢測(cè)引腳11341、第二檢測(cè)引腳11342和輸出引腳11343,第一檢測(cè)引腳11341作為控制模塊1130的第一檢測(cè)端口1132,第二檢測(cè)引腳11342作為控制模塊1130的第二檢測(cè)端口1133。主控芯片110還包括檢測(cè)引腳117和控制引腳118,主控芯片110的檢測(cè)引腳117與計(jì)算芯片1134的輸出引腳11343電連接,控制引腳118與第一開關(guān)模塊1120的受控端1123電連接。其中,控制引腳118作為控制模塊1130的開關(guān)控制端1131。第一開關(guān)模塊1120為PMOS管,其 柵極G作為第一開關(guān)模塊1120的受控端1123,其漏極D作為第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121,其源極S作為第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122。本實(shí)施例中,計(jì)算芯片1134的第一檢測(cè)引腳11341與PMOS管的漏極D電連接,用于在PMOS管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),檢測(cè)PMOS管漏極D的第一電平V1,第二檢測(cè)引腳11342與PMOS管的源極S電連接,用于在PMOS管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),檢測(cè)PMOS管源極S的第二電平V2。
本實(shí)施例中,控制引腳118與PMOS管的柵極G電連接,用于控制PMOS管的截止或?qū)āS?jì)算芯片1134,用于在第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),即第二電平V2與第一電平V1的差值大于預(yù)設(shè)值(V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),通過(guò)其輸出引腳11343輸出第一觸發(fā)信號(hào)VO1,主控芯片110,用于在其檢測(cè)引腳117檢測(cè)到第一觸發(fā)信號(hào)VO1時(shí),通過(guò)其控制引腳118向PMOS管的柵極G輸出第一控制信號(hào),其中,第一控制信號(hào)為高電平信號(hào)VP1,用于使PMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),其中,高電平信號(hào)VP1滿足VP1≥V2,且|VP1-V2|≤|Vth|,Vth為PMOS管的開啟電壓。由此,可以通過(guò)該高電平信號(hào)VP1使第一組件與第二組件之間形成斷路,主控芯片110可以在計(jì)算芯片1134檢測(cè)到PMOS管源極S和漏極D的電平差值過(guò)大時(shí),控制PMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),斷開第一組件與第二組件之間的電路,以防止主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路中的元器件因電路中存在短路異常而受損。
可選地,計(jì)算芯片1134采用鋰電池保護(hù)IC芯片(例如,日本精工S-8261ABJMD-G3JT2)。該鋰電池保護(hù)IC芯片在第二電平V2與第一電平V1的差值大于100mV時(shí)(V2-V1>100mV,100mV為預(yù)設(shè)值),通過(guò)其輸出引腳11343輸出低電平信號(hào)。主控芯片110,用于在其檢測(cè)引腳117檢測(cè)到低電平信號(hào)時(shí),通過(guò)其控制引腳118向PMOS管的柵極G輸出高電平信號(hào),使PMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。由此,主控芯片110可以配合該鋰電池保護(hù)IC,實(shí)現(xiàn)線路的短路保護(hù),且該鋰電池保護(hù)IC成本較低,功能集成化較高,有利于降低線路保護(hù)電路的制作成本和擴(kuò)展線路保護(hù)電路的功能。
可選地,如圖3c所示,計(jì)算芯片1134還包括供電引腳11344,且計(jì)算芯片1134的供電引腳11344與供電接口140電連接。由此,計(jì)算芯片1134可以通過(guò)其供電引腳11344獲得電能。
可選地,主控芯片110,還用于在PMOS管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí),即第一組件與第二組件之間的連接斷開時(shí),通過(guò)控制引腳118向PMOS管的柵極G輸出低電平信號(hào)VP2,用于使PMOS管進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài),其中,低電平信號(hào)VP2滿足VP2<V2,且|VP2-V2|>|Vth|,Vth為PMOS管的開啟電壓,V2為PMOS管的源極S的電平。由此,可以通過(guò)該低電平信號(hào)VP2使第一組件與第二組件之間的連接導(dǎo)通。在第一組件與第二組件之間的連接導(dǎo)通后,計(jì)算芯片1134再次通過(guò)其第一檢測(cè)引腳11341檢測(cè)PMOS管漏極D的第一電平V1,通過(guò)第二檢測(cè)引腳11342檢測(cè)PMOS管源極S的第二電平V2,此時(shí),如果第二電平V2與第一電平V1的差值不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件(即V2-V1≤VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),說(shuō)明主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的短路異常已經(jīng)消失,則第一組件與第二組件之間的連接繼續(xù)維持導(dǎo)通狀態(tài);否則,在 第二電平V2與第一電平V1的差值滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí)(即V2-V1>VF,其中VF為預(yù)設(shè)值),計(jì)算芯片1134通過(guò)其輸出引腳11343輸出第一觸發(fā)信號(hào)VO1,主控芯片110,用于在其檢測(cè)引腳117檢測(cè)到第一觸發(fā)信號(hào)VO1時(shí),通過(guò)其控制引腳118向PMOS管的柵極G輸出高電平信號(hào)VP1,用于使PMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),其中,高電平信號(hào)VP1滿足VP1≥V2,且|VP1-V2|≤|Vth|,Vth為PMOS管的開啟電壓。由此,可以通過(guò)該高電平信號(hào)VP1使第一組件與第二組件之間的連接斷開,使主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路處于短路保護(hù)狀態(tài)。由此,在主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路處于短路保護(hù)的狀態(tài)時(shí)(PMOS管處于截止?fàn)顟B(tài)),主控芯片110向PMOS管輸出低電平信號(hào)VP2,使PMOS管重新進(jìn)入導(dǎo)通的狀態(tài),計(jì)算芯片1134再次判斷第二電平V2與第一電平V1的差值是否滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件,并在不滿足線路保護(hù)觸發(fā)條件時(shí),即在主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的短路異常恢復(fù)后,使PMOS管持續(xù)導(dǎo)通,以維持主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路的正常工作,從而將主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路從短路保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)為正常工作狀態(tài)。
因此,通過(guò)如方式一或方式二中提供的線路過(guò)流保護(hù)的技術(shù)方案,僅需利用控制模塊1130檢測(cè)第一開關(guān)模塊1120的兩個(gè)連接端的電平差值即可達(dá)到判斷線路是否存在異常的目的。不需要在線路中搭載電阻,測(cè)量電阻兩端的電壓、計(jì)算流經(jīng)電阻的電流并判斷流經(jīng)電阻的電流是否過(guò)大,再通過(guò)判斷結(jié)果控制開關(guān)的通斷。因此,本實(shí)施方式提供的技術(shù)方案具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且判斷線路是否斷路的速度較快等優(yōu)點(diǎn)。
作為本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖3d所示,控制模塊1130包括第一控制檢測(cè)端1132和第二控制檢測(cè)端1133;其中:第一控制檢測(cè)端1132與接入檢測(cè)模塊1140的檢測(cè)信號(hào)輸出端1141電連接,配置為檢測(cè)檢測(cè)信號(hào)輸出端1141輸出的接入檢測(cè)信號(hào)的電平;第二控制檢測(cè)端1133與參考端1150電連接,配置為檢測(cè)參考端輸出的參考電平Vref;開關(guān)控制端1131,配置為在接入檢測(cè)信號(hào)的電平高于參考電平Vref時(shí)受控地輸出第一控制信號(hào)。
在該可選的實(shí)施方式中,第一開關(guān)模塊1120連接在第一組件和第二組件之間,當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)模塊當(dāng)從通信設(shè)備20與主通信設(shè)備10的連接電路發(fā)生短路時(shí),接入檢測(cè)模塊1140的檢測(cè)信號(hào)輸出端1141輸出高電平信號(hào),該高電平信號(hào)的電平值高于參考電平Vref,其中,參考電平Vref可以為預(yù)設(shè)的電平值。第一開關(guān)模塊1120可以采用NMOS管來(lái)實(shí)現(xiàn)通斷功能,NMOS管的G極為第一開關(guān)模塊1120的受控端1123,該NMOS管通過(guò)其G極接收控制模塊1130發(fā)送的第一控制信號(hào),第一控制信號(hào)為低電平信號(hào)VN1,用于使NMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),其中,低電平信號(hào)VN1滿足VN1≤V1,且|VN1-V1|≤|Vth|,Vth為NMOS管的開啟電壓,V1為NMOS管S極的電平值。在該可選的實(shí)施方式中,第一開關(guān)模塊1120還可以采用PMOS管來(lái)實(shí)現(xiàn)通斷功能,PMOS管的G極為第一開關(guān)模塊1120的受控端1123,該P(yáng)MOS管通過(guò)其G極接收控制模塊1130發(fā)送的第一控制信號(hào),第一控制信號(hào)為高電平信號(hào)VP1,用于使PMOS管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),其中, 高電平信號(hào)VP1滿足VP1≥V2,且|VP1-V2|≤|Vth|,Vth為PMOS管的開啟電壓,V2為PMOS管S極的電平值。由此,控制模塊1130可以在線路發(fā)生短路時(shí)輸出第一控制信號(hào),該第一控制信號(hào)用于控制第一開關(guān)模塊1120斷開第一組件和第二組件之間的連接,從而防止主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20之間的通信電路中的元器件因電路中存在短路異常而受損。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖4a所示,接入檢測(cè)模塊1140包括檢測(cè)組件1142和負(fù)載組件1143;在第一組件為供電接口140,第二組件為第一接口131,接入檢測(cè)模塊1140串聯(lián)在第二接口132與供電電源的地引腳(GND_M)之間的情況下,負(fù)載組件1143串聯(lián)在第二接口132與供電電源的地引腳之間,負(fù)載組件1143的第一連接端11431與第二接口132電連接,負(fù)載組件的第二連接端11432與供電電源的地引腳電連接。檢測(cè)組件1142包括:第一接入檢測(cè)端11421和檢測(cè)輸出端11422,其中:第一接入檢測(cè)端11421與負(fù)載組件1143的第一連接端11431電連接,配置為檢測(cè)負(fù)載組件1143的第一連接端11431的第一檢測(cè)電壓,檢測(cè)輸出端11422即為接入檢測(cè)模塊1140的檢測(cè)信號(hào)輸出端1141,配置為在第一檢測(cè)電壓為高電平時(shí)受控地輸出接入檢測(cè)信號(hào)。
作為本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖4b所示,接入檢測(cè)模塊1140包括檢測(cè)組件1142和負(fù)載組件1143;在第一組件為第二接口132,第二組件為接入檢測(cè)模塊1140,接入檢測(cè)模塊1140串聯(lián)在第一開關(guān)模塊1120與供電電源的地端之間的情況下,負(fù)載組件1143串聯(lián)在第一開關(guān)模塊1120與供電電源的地端之間,負(fù)載組件1143的第一連接端11431與第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121電連接,負(fù)載組件1143的第二連接端11432與供電電源的地引腳電連接。檢測(cè)組件1142包括:第一接入檢測(cè)端11421和檢測(cè)輸出端11422,其中:第一接入檢測(cè)端11421與負(fù)載組件1143的第一連接端11431電連接,配置為檢測(cè)所負(fù)載組件1143的第一連接端11431的第一檢測(cè)電壓,檢測(cè)輸出端11422為接入檢測(cè)模塊1140的檢測(cè)信號(hào)輸出端1141,配置為在第一檢測(cè)電壓為高電平時(shí)受控地輸出接入檢測(cè)信號(hào)。
在上述兩種可選的實(shí)施方式中,負(fù)載模塊1143可以采用分壓電阻,該分壓電阻的第一端與第二接口132連接,第二端接地,檢測(cè)組件1142用于通過(guò)其第一接入檢測(cè)端11421檢測(cè)分壓電阻第一端的電平。當(dāng)?shù)谝挥芯€對(duì)外接口有外部設(shè)備接入時(shí),電流從主通信設(shè)備10的供電接口140流出,經(jīng)由第一開關(guān)模塊1120,通過(guò)第一接口131流入外部設(shè)備,再經(jīng)由第二接口132流入分壓電阻,最后流向主通信設(shè)備10的地,從而使主通信設(shè)備10與接入的外部設(shè)備間形成回路,此時(shí),檢測(cè)組件1142通過(guò)其第一接入檢測(cè)端11421檢測(cè)到分壓電阻的第一端(即圖4a、4b中11431)為高電平,此時(shí),檢測(cè)組件1142的檢測(cè)輸出端11422輸出接入檢測(cè)信號(hào)。主控芯片110通過(guò)其接入檢測(cè)端116接收該接入檢測(cè)信號(hào),由此,主控芯片110可以判斷出有外部設(shè)備接入第一有線對(duì)外接口130。當(dāng)?shù)谝挥芯€對(duì)外接口沒(méi)有外部設(shè)備接入時(shí),主通信設(shè)備10不能與外部設(shè)備形成回路,檢測(cè)組件1142通過(guò)其第一接入檢測(cè)端11421檢測(cè)到分壓電阻第一端的電平值為 主通信設(shè)備10的地的電平值,此時(shí),檢測(cè)組件1142的檢測(cè)輸出端11422不會(huì)輸出第一接入檢測(cè)信號(hào)。由此,主控芯片110在其接入檢測(cè)端116沒(méi)有接收到第一檢測(cè)信號(hào)時(shí),可以判斷出第一有線對(duì)外接口130沒(méi)有外部設(shè)備接入。由此,檢測(cè)組件1142可以通過(guò)其第一接入檢測(cè)端11421檢測(cè)分壓電阻第一端的電平是否為高電平,控制其檢測(cè)輸出端11422輸出接入檢測(cè)信號(hào),使得主控芯片110識(shí)別是否有從通信設(shè)備20接入。
在上述兩種可選的實(shí)施方式中,檢測(cè)組件1142可以替換為一根導(dǎo)線,該導(dǎo)線的一端連接主控芯片110的接入檢測(cè)端口116,另一端連接負(fù)載組件1143的第一連接端11431,由此,主控芯片110可以通過(guò)其接入檢測(cè)端口116直接檢測(cè)負(fù)載組件1143第一連接端11431的電平值,從而使主控芯片110可以判斷出是否有外部設(shè)備通過(guò)第一有線對(duì)外接口130接入主通信設(shè)備10。
作為本實(shí)施例一種可選的實(shí)施方式,如圖4c所示,接入檢測(cè)模塊1140包括檢測(cè)組件1142和負(fù)載組件1143。在第一組件為第二接口132,第二組件為供電電源的地端(GND_M),接入檢測(cè)模塊1140串聯(lián)在供電接口140與第一接口131之間的情況下,負(fù)載組件1143串聯(lián)在供電接口140與第一接口131之間,負(fù)載組件1143的第一連接端11431與供電接口140電連接,負(fù)載組件1143的第二連接端11432與第一接口131電連接。檢測(cè)組件1142包括:第一接入檢測(cè)端11421、第二接入檢測(cè)端11423和檢測(cè)輸出端11422,其中:第一接入檢測(cè)端11421與負(fù)載組件1143的第一連接端11431電連接,配置為檢測(cè)負(fù)載組件1143的第一連接端11431的第一檢測(cè)電壓,第二接入檢測(cè)端11423與負(fù)載組件1143的第二連接端11432電連接,配置為檢測(cè)負(fù)載組件1143的第二連接端11432的第二檢測(cè)電壓,檢測(cè)輸出端11422作為接入檢測(cè)模塊1140檢測(cè)信號(hào)輸出端1141,配置為在第一檢測(cè)電壓與第二檢測(cè)電壓的差值滿足預(yù)設(shè)閾值時(shí)受控地輸出接入檢測(cè)信號(hào)。
在該可選的實(shí)施方式中,負(fù)載模塊1143可以采用分壓電阻,該分壓電阻連接在供電接口140與第一接口131之間,檢測(cè)組件1142可以采用差分放大器,該差分放大器的同相輸入端(+)為第一接入檢測(cè)端11421,用于檢測(cè)分壓電阻第一端的電平,該差分放大器的反相輸入端(-)為第二接入檢測(cè)端11423,用于檢測(cè)分壓電阻第二端電平。當(dāng)?shù)谝挥芯€對(duì)外接口130有外部設(shè)備接入時(shí),電流從主通信設(shè)備10的供電接口140流出,經(jīng)由負(fù)載模塊1143,通過(guò)第一接口131流入外部設(shè)備,再經(jīng)由第二接口132流入最后流向主通信設(shè)備10的地,從而使主通信設(shè)備10與接入的外部設(shè)備間形成回路,此時(shí),因?yàn)榉謮弘娮枭嫌须娏魍ㄟ^(guò),差分放大器的兩個(gè)檢測(cè)引腳可以檢測(cè)到電壓差,由此,差分放大器可以將檢測(cè)到的電壓差放大得到接入檢測(cè)信號(hào),并通過(guò)其檢測(cè)輸出端11422將接入檢測(cè)信號(hào)輸出,主控芯片110通過(guò)其接入檢測(cè)端116接收該接入檢測(cè)信號(hào),由此,主控芯片110可以判斷出有外部設(shè)備接入第一有線對(duì)外接口130。當(dāng)?shù)谝挥芯€對(duì)外接口沒(méi)有外部設(shè)備接入時(shí),主通信設(shè)備10不能與外部設(shè)備形成回路,此時(shí),因?yàn)榉謮弘娮枭蠜](méi)有電 流通過(guò),差分放大器的兩個(gè)檢測(cè)引腳不能夠檢測(cè)到電壓差,主控芯片110因此接收不到接入檢測(cè)信號(hào),由此,主控芯片110可以在其接入檢測(cè)端116接收不到接入檢測(cè)信號(hào)時(shí),判斷出第一有線對(duì)外接口130沒(méi)有外部設(shè)備接入。
作為本實(shí)施例一種可選的實(shí)施方式,如圖4d所示,第一組件為第二接口132,第二組件為供電電源的地端(GND_M),接入檢測(cè)模塊1140串聯(lián)在供電接口140與第一接口131之間。檢測(cè)組件1142可以采用差分放大器,負(fù)載組件1143可以采用分壓電阻。該差分放大器的同相輸入端(+)檢測(cè)分壓電阻第一端11431的電平(即第一檢測(cè)電壓),該差分放大器的反相輸入端(-)檢測(cè)分壓電阻第二端11432電平(即第二檢測(cè)電壓),該差分放大器的輸出端與主控芯片110的接入檢測(cè)端116電連接,在第一檢測(cè)電壓與第二檢測(cè)電壓的差值滿足預(yù)設(shè)閾值時(shí)受控地輸出接入檢測(cè)信號(hào)。由此,主控芯片110可以判斷出第一有線對(duì)外接口130是否有外部設(shè)備接入。在該可選的實(shí)施方式中,控制模塊1130包括第一控制檢測(cè)端1132和第二控制檢測(cè)端1133。其中:第一控制檢測(cè)端1132與差分放大器的輸出端電連接,配置為檢測(cè)差分放大器的輸出端所輸出的接入檢測(cè)信號(hào)的電平;第二控制檢測(cè)端1133與參考端1150電連接,配置為檢測(cè)參考端輸出的參考電平Vref。開關(guān)控制端1131,在接入檢測(cè)信號(hào)的電平高于參考電平Vref時(shí)受控地輸出第一控制信號(hào)。在有外部設(shè)備接入主通信設(shè)備10,且外部設(shè)備的電路存在短路故障的情況下,電流從主通信設(shè)備10的供電接口140流出,經(jīng)由負(fù)載模塊1143,通過(guò)第一接口131流入外部設(shè)備,再經(jīng)由第二接口132流入最后流向主通信設(shè)備10的地,從而使主通信設(shè)備10與接入的外部設(shè)備間形成回路,并且,由于外部設(shè)備存在短路故障,通過(guò)分壓電阻的電流較大,因此差分放大器的兩個(gè)檢測(cè)引腳可以檢測(cè)到較大的電壓差,由此,差分放大器可以將檢測(cè)到的電壓差放大得到接入檢測(cè)信號(hào)(該接入檢測(cè)信號(hào)為高電平信號(hào)),并通過(guò)其輸出端將接入檢測(cè)信號(hào)輸出至主控芯片110,主控芯片110通過(guò)其接入檢測(cè)端116接收該接入檢測(cè)信號(hào),由此,主控芯片110可以判斷出有外部設(shè)備接入第一有線對(duì)外接口130。并且,由于差分放大器的輸出端與控制模塊1130的第一控制檢測(cè)端1132電連接,控制模塊1130的第一控制檢測(cè)端1132由此可以接收到差分放大器發(fā)送的接入檢測(cè)信號(hào)。控制模塊1130在接入檢測(cè)信號(hào)的電平高于參考電平Vref時(shí)通過(guò)其開關(guān)控制端1131輸出第一控制信號(hào),以控制第一開關(guān)模塊1120關(guān)斷。由此,采用本實(shí)施方式提供的電路,在接入主通信設(shè)備10的外部設(shè)備存在短路故障的情況下,控制模塊1130可以控制第一開關(guān)模塊1120關(guān)斷,從而使主通信設(shè)備10的第一組件和第二組件之間形成斷路,達(dá)到保護(hù)主通信設(shè)備10中元器件不被燒毀的目的。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,主通信設(shè)備10可以是PC機(jī)、PAD(平板電腦)、智能手機(jī)、智能可穿戴設(shè)備等可以與從設(shè)備進(jìn)行通訊的設(shè)備,也可以是轉(zhuǎn)接裝置,其受控于外部終端,本通信系統(tǒng)100還包括外部的通信終端(圖上未示出),通過(guò)外部的通信終端控制作為轉(zhuǎn)接裝置的主通信設(shè)備10與從通信設(shè)備20進(jìn)行比特?cái)?shù)據(jù)傳輸,此時(shí),外部的通信終端可以是PC機(jī)、PAD(平板電腦)、智能手機(jī)、智能可 穿戴設(shè)備等主控設(shè)備,因此,作為一種可選是實(shí)施方式,主通信設(shè)備10還包括:第二對(duì)外接口,主通信設(shè)備10通過(guò)該第二對(duì)外接口與通信終端電連接,主通信設(shè)備10接收通信終端的控制信號(hào),控制主控芯片的控制端口輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào),控制主通信設(shè)備10向從通信設(shè)備20傳輸待輸出的比特?cái)?shù)據(jù)。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,通斷模塊120包括:第一通斷連接端121,與地端電連接;第二通斷連接端122,與連接點(diǎn)T0電連接;和控制端123,與控制端口111相連,并配置成根據(jù)控制端口111的輸出信號(hào)控制第一通斷連接端121和第二通斷連接端122斷開或?qū)ā?/p>
在該可選實(shí)施方式中,通斷模塊120可以為NMOS管,其源極(S)作為通斷模塊的第一連接端,其漏極(D)作為通斷模塊的第二連接端,其柵極(G)作為通斷模塊的控制端。本實(shí)施例中以下的描述中均以通斷模塊120為NMOS管為例進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)然,該通道模塊120也可以為PMOS管,其各端連接參照PMOS管的導(dǎo)通條件來(lái)設(shè)定,這里不做限制。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖5a所示(圖5a所示的主通信設(shè)備10采用如圖2a所示的方式連接第一開關(guān)模塊1120以及接入檢測(cè)模塊1140),主通信設(shè)備10還可以包括:穩(wěn)流組件150,連接在供電接口140與連接點(diǎn)T0之間。其中,在具體實(shí)施時(shí),作為一種可選方式,穩(wěn)流組件可以包括:電感元件。穩(wěn)流組件可以利用電感的特性,保證電路電流沒(méi)有突變,在通斷模塊120導(dǎo)通對(duì)地時(shí)不會(huì)燒毀主通信設(shè)備的其他器件。
此外,作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖5a所示,主通信設(shè)備10還可以包括:續(xù)流組件160,其中,續(xù)流組件160的第一端161與連接點(diǎn)T0電連接,續(xù)流組件160的第二端162與供電接口電連接,且續(xù)流組件160只能從第一端161到第二端162導(dǎo)通。在具體實(shí)施時(shí),作為一種可選方式,續(xù)流組件160可以為二極管或其他可以續(xù)流的元件,本實(shí)施例不做限制。以二極管為例,二極管的正極作為第一端,負(fù)極作為第二端,即,二極管可以反向并聯(lián)在電感的兩端。當(dāng)通斷模塊120從導(dǎo)通狀態(tài)變成斷開的瞬間,穩(wěn)流組件中的電感兩端的電動(dòng)勢(shì)并不立即消失,連接點(diǎn)T0的電壓不穩(wěn)定,波形的波峰或波谷出現(xiàn)振蕩(有毛刺),而殘余的電動(dòng)勢(shì)會(huì)對(duì)電路中的元件產(chǎn)生反向電壓,進(jìn)而燒毀元件,反向并聯(lián)在電感兩端的二極管,可以將殘余的電動(dòng)勢(shì)釋放(起這種作用的二極管就叫續(xù)流二極管),從而保護(hù)了電路中的其它元件的安全,進(jìn)一步地,通過(guò)該續(xù)流組件可以消除快速下降沿的振蕩(即,得到平穩(wěn)的波形),以輸出平穩(wěn)的電壓(高電平或低電平)。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖5a所示,主通信設(shè)備10還可以包括:串聯(lián)在連接點(diǎn)T0與地端之間的第一分壓負(fù)載元件170和第二分壓負(fù)載元件180,其中,第一分壓負(fù)載元件170連接在連接點(diǎn)T0與第二分壓負(fù)載元件180之間,檢測(cè)端口112通過(guò)第一分壓負(fù)載元件170與連接點(diǎn)T0電連接。作為一種可選方式,第一分壓負(fù)載元件170和第二分壓負(fù)載元件180可以為電阻或其他可以負(fù)載元件,本實(shí)施 例不做限制。
如圖5a所示,第二分壓負(fù)載元件180連接在地端和第一分壓負(fù)載元件170之間,檢測(cè)端口112連接在第一分壓負(fù)載元件170和第二分壓負(fù)載元件180的連接點(diǎn)T1上,以檢測(cè)該連接點(diǎn)T1的電壓。在具體實(shí)施時(shí),供電電源的供電電壓與主通信設(shè)備的系統(tǒng)檢測(cè)電壓可能會(huì)不一致,例如,供電電源的供電電壓為5V,而檢測(cè)端口的最高檢測(cè)電壓只能承受3.5V,那么就需要通過(guò)分壓,使得檢測(cè)端口的輸入最高電壓小于等于3.5V,使得檢測(cè)端口與供電電源做到電平匹配。
如圖5a所示,作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,主通信設(shè)備10還可以包括:連接在控制端口111與通斷模塊120之間的隔直組件190。作為一種可選方式,隔直組件190可以為電容或其他可以隔離直流的組件,本實(shí)施例不做限制。通過(guò)該隔直組件可以隔離直流信號(hào),以防止主控器件的控制端由于錯(cuò)誤操作或其他異常情況長(zhǎng)時(shí)間輸出高電平,而引起通斷模塊長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)通導(dǎo)致器件燒毀。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖5a所示,主通信設(shè)備10還可以包括:串聯(lián)在通斷模塊120的第一連接端和第三連接端之間的通斷模塊保護(hù)組件1100,作為一種可選方式,通斷模塊保護(hù)組件1100可以為電阻或其他保護(hù)組件,本實(shí)施例不做限制。通過(guò)通斷模塊保護(hù)組件1100可以將由于異常積累在通斷模塊120的控制端123的電荷從地端放掉避免造成,從而可以防止例如NMOS管的G極由于異常的電荷積累造成MOS導(dǎo)通。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,如圖5b所示(圖5b所示的主通信設(shè)備10采用如圖2a所示的方式連接第一開關(guān)模塊1120以及接入檢測(cè)模塊1140),主通信設(shè)備10還可以包括:升壓復(fù)位電路單元1110,該升壓復(fù)位電路單元1110電連接在供電接口140與連接點(diǎn)T0之間,或者,該升壓復(fù)位電路單元1110點(diǎn)連接在穩(wěn)流組件150和連接點(diǎn)T0之間,且與主控芯片110連接。在該可選實(shí)施方式中,如果供電接口140與連接點(diǎn)T0之間連接有穩(wěn)流組件150,且如圖3B所示,該升壓復(fù)位電路單元1110可以連接在供電接口140與穩(wěn)流組件150之間,并與主控芯片110的接口114連接。即升壓復(fù)位電路單元1110可以有三個(gè)端口:輸入端、輸出端和控制端,其中,輸入端與供電接口140電連接,輸出端口與穩(wěn)流組件150電連接,控制端與主控芯片110的接口114電連接。在該可選實(shí)施方式中,升壓復(fù)位電路單元110配置為根據(jù)主控芯片110輸出的升壓控制信號(hào)進(jìn)入工作狀態(tài)或非工作狀態(tài)。其中,在工作狀態(tài)下,升壓復(fù)位電路單元1110對(duì)從供電接口140輸入的供電電壓進(jìn)行升壓,并為第一接口131提供升壓后的供電電壓,在非工作狀態(tài)下,升壓復(fù)位電路單元1110不對(duì)從供電接口140輸入的供電電壓進(jìn)行升壓,并輸出預(yù)定低電壓。例如,在非工作狀態(tài)升壓復(fù)位電路單元1110可以斷開輸出端口與升壓復(fù)位電路單元1110內(nèi)部的其它元器件的連接,從而使得升壓復(fù)位電路單元1110的輸出端口的電壓為0,進(jìn)而使得第一接口131的輸入電壓為0。當(dāng)然,在非工作狀態(tài)下,升壓復(fù)位電路單元1110輸出的預(yù)定低電平也可以是除0以外的其它低于供電接口140輸入的供電電壓的電壓值,具體本實(shí)施例不作限定。
在升壓復(fù)位電路單元1110處于非工作狀態(tài)時(shí),無(wú)論通斷模塊120的第一通斷連接端121與第二通斷連接端122導(dǎo)通還是關(guān)斷,第一接口131將一直輸出低電平的信號(hào)。若第一接口131持續(xù)輸出低電平的時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)(預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)為主控芯片110不向升壓復(fù)位電路單元1110發(fā)送升壓控制信號(hào)的一次連續(xù)時(shí)間),則該持續(xù)低電平信號(hào)為復(fù)位信號(hào),此時(shí)的主通信設(shè)備10、從通信設(shè)備20均處于復(fù)位狀態(tài),主通信設(shè)備10不能向外發(fā)送待輸出的比特?cái)?shù)據(jù),也不能接收從通信設(shè)備20發(fā)送的比特?cái)?shù)據(jù)。因此,當(dāng)主通信設(shè)備10檢測(cè)到數(shù)據(jù)發(fā)送或接收異常(例如:未在有效時(shí)間內(nèi)接收到返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)等)時(shí),可以通過(guò)此種方式啟動(dòng)主從通信設(shè)備進(jìn)入復(fù)位狀態(tài),即主控芯片110不向升壓復(fù)位電路單元1110發(fā)送升壓控制信號(hào)。
由此,通過(guò)本發(fā)明上述可選實(shí)施例提供的主通信設(shè)備10,可以通過(guò)主控芯片110輸出的升壓控制信號(hào),控制升壓復(fù)位電路單元1110對(duì)供電電源提供的供電電壓進(jìn)行升壓,輸出升壓后的供電電壓至第一有線對(duì)外接口130。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),主控芯片110根據(jù)當(dāng)前待發(fā)送的長(zhǎng)度為N的比特串對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔產(chǎn)生X個(gè)控制信號(hào),輸出X個(gè)控制信號(hào)以觸發(fā)通斷模塊120產(chǎn)生X個(gè)信號(hào),使第一接口131輸出X個(gè)低電平脈沖或X個(gè)高電平脈沖,進(jìn)而傳輸對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù)。具體的,在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),可以通過(guò)主控芯片110產(chǎn)生的X個(gè)控制信號(hào),控制連接點(diǎn)T0與地端的通路導(dǎo)通或關(guān)斷,當(dāng)連接點(diǎn)T0與地端的通路導(dǎo)通時(shí),連接點(diǎn)T0的電壓被地端拉低,第一接口131輸出低電平的信號(hào)(接地電壓為零);當(dāng)連接點(diǎn)T0與地端的通路斷開時(shí),連接點(diǎn)T0的電壓來(lái)自升壓復(fù)位電路單元1110,第一接口131輸出高電平的信號(hào),使得第一接口131輸出X個(gè)低電平脈沖或X個(gè)高電平脈沖,進(jìn)而傳輸對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù)。
其中,作為一種可選方式,該升壓復(fù)位電路單元1110可以采用如圖5c所示的升壓復(fù)位電路單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu),升壓復(fù)位電路單元1110可以包括DC/DC升壓組件1111,該DC/DC升壓組件1111包括:輸入端11110,與供電接口140電連接,輸出端11111,與穩(wěn)流組件150電連接;或者,輸入端11110與穩(wěn)流組件150電連接,輸出端11111與連接點(diǎn)T0電連接;和控制端11112,與主控芯片110的114接口電連接,并配置成根據(jù)主控芯片110輸出的升壓控制信號(hào)控制升壓復(fù)位電路單元1110處于工作狀態(tài)或非工作狀態(tài)。
其中,DC/DC升壓組件1111可以包括DC/DC升壓芯片、電感和二極管等元器件,此為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí),此處不再對(duì)DC/DC升壓組件1111的結(jié)構(gòu)贅述。DC/DC升壓芯片可以采用但不限于如下型號(hào):MC34063A、BQ24195L、MP3209等;
若主控芯片110不向DC/DC升壓組件1111發(fā)送升壓控制信號(hào),則DC/DC升壓組件1111處于不工作狀態(tài)。因此,當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),無(wú)論連接點(diǎn)T0與地端的通路斷開還是導(dǎo)通,連接點(diǎn)T0的電壓均為低電平,第一接口131一直輸出低電平的信號(hào),主通信設(shè)備10不能向外發(fā)送待輸出的比特?cái)?shù)據(jù),此時(shí)的主通信設(shè)備10相當(dāng)于處于復(fù)位狀態(tài)。此復(fù)位狀態(tài)是使主通信設(shè)備10暫停通過(guò)第一接口131向外發(fā)送數(shù)據(jù),重新初始化。因此,當(dāng)主通信設(shè)備10檢測(cè)到數(shù)據(jù)發(fā)送或接收異常(例如:未在有效時(shí)間內(nèi)接收到返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)等)時(shí),可以停止向DC/DC升壓組件1111發(fā)送升壓控制信號(hào),啟動(dòng)復(fù)位狀態(tài)。
在DC/DC升壓組件1111不工作的情況下,主通信設(shè)備10依然可以通過(guò)主控芯片110的檢測(cè)接口112接收從通信設(shè)備20發(fā)送的數(shù)據(jù),具體地,主控芯片110可以通過(guò)檢測(cè)接口112檢測(cè)連接點(diǎn)T1的電壓,根據(jù)連接點(diǎn)T1的電壓變化可以確定從通信設(shè)備20發(fā)送的數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步地,如圖5c所示,升壓復(fù)位電路單元1110還可以包括:連接在地端與DC/DC升壓組件1111的輸出端11111之間的濾波組件1112;該濾波組件1112可以有效去掉經(jīng)DC/DC升壓組件1111升壓之后的電壓信號(hào)中的毛刺,使電壓信號(hào)平滑。其中,在具體實(shí)施時(shí),作為一種可選方式,濾波組件1112可以包括:電容元件,電容元件的個(gè)數(shù)與DC/DC升壓組件1111的具體型號(hào)有關(guān),本實(shí)施例不做限制。
由于在DC/DC升壓組件1111工作狀態(tài)下,濾波組件1112會(huì)儲(chǔ)存電能,因此,在DC/DC升壓組件1111由工作狀態(tài)變換為不工作狀態(tài)時(shí),濾波組件1112會(huì)逐漸放電,輸出電壓也相應(yīng)逐漸降低,最后為零。
為使濾波組件1112能夠快速放電,在該實(shí)施可選方式中,如圖5c所示,升壓復(fù)位電路1110還可以包括:第二開關(guān)模塊1113,第二開關(guān)模塊1113連接在地端與DC/DC升壓組件1111的輸出端11111之間,并與主控芯片110連接;第二開關(guān)模塊1113接收主控芯片110發(fā)送的通斷控制信號(hào),在該通斷控制信號(hào)的控制下斷開或?qū)ǖ囟伺c輸出端11111之間的通路。通過(guò)該實(shí)施方式,在DC/DC升壓組件1111由工作狀態(tài)變換為不工作狀態(tài)時(shí),即主控芯片110停止向DC/DC升壓組件1111發(fā)送升壓控制信號(hào)時(shí),主控芯片110向第二開關(guān)模塊1113發(fā)送通斷控制信號(hào),控制第二開關(guān)模塊1113導(dǎo)通地端與輸出端11111之間的通路,從而使得濾波組件1112的兩端都接地,形成回路,利用該回路中的低阻值負(fù)載進(jìn)行放電,加速濾波組件1112中存儲(chǔ)的電能的釋放速度,進(jìn)而加快了主通信設(shè)備10初始化的速度。
可選地,如圖5c所示,第二開關(guān)模塊1113可以包括:第三連接端11130,與地端電連接;第四連接端11131,與輸出端11111電連接;和控制端11132,與主控芯片110相連,并配置成根據(jù)主控芯片110輸出的通斷控制信號(hào)來(lái)控制第三連接端11130和第四連接端11131斷開或?qū)ā?/p>
可選地,第二開關(guān)模塊1113可以為NMOS管,其源極(S)作為通斷模塊的第三連接端11130,其漏極(D)作為通斷模塊的第四連接端11131,其柵極(G)作為通斷模塊的控制端11132。本實(shí)施例中以下的描述中均以第二開關(guān)模塊1113為NMOS管為例進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)然,該通道模塊1113也可以為PMOS管、二極管或者三極管,其各端連接參照PMOS管、二極管或者三極管的導(dǎo)通條件來(lái)設(shè)定,這里不做限制。
進(jìn)一步地,如圖5c所示,升壓復(fù)位電路單元1110還可以包括:連接在第二開關(guān)模塊1113的第三連接端11130和控制端11132之間的開關(guān)模塊保護(hù)組件1114;作為一種可選方式,開關(guān)模塊保護(hù)組件1114可以為電阻或其他保護(hù)組件,本實(shí)施例不做限制。通過(guò)開關(guān)模塊保護(hù)組件1114可以將由于異常積累在控制端11132的電荷從地端放掉,從而可以防止例如NMOS管的G極由于異常的電荷積累而造成MOS導(dǎo)通。
進(jìn)一步地,如圖5c所示,升壓復(fù)位電路單元1110還可以包括:連接在第二開關(guān)模塊1113的第四連接端11131和輸出端11111之間的放電保護(hù)組件1115;作為一種可選方式,放電保護(hù)組件1115可以為電阻或 其他保護(hù)組件,本實(shí)施例不做限制。當(dāng)?shù)诙_關(guān)模塊1113為MOS管時(shí),由于MOS的導(dǎo)通電阻非常小,一般只有幾十毫歐至零點(diǎn)幾歐姆,采用并聯(lián)電容兩端給電容放電的方法相當(dāng)于短路放電,極容易燒毀MOS管,因此,在MOS管的漏極和電容器正極之間串聯(lián)一個(gè)幾歐姆的電阻再與電容并聯(lián)即可,此時(shí)MOS起開關(guān)作用,放電時(shí)間幾乎不受影響,降低了對(duì)MOS管的要求。
進(jìn)一步地,如圖5c所示,升壓復(fù)位電路單元1110還可以包括:連接在第二開關(guān)模塊1113的控制端11132和主控芯片110之間的降耗組件1116;作為一種可選方式,降耗組件1116可以為電阻或其他降耗組件,本實(shí)施例不做限制。通過(guò)該降耗組件1116可以降低整個(gè)電路的功耗。
在圖5a的基礎(chǔ)上,作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,主通信設(shè)備10還可以包括:設(shè)置在供電接口140內(nèi)部的升壓復(fù)位電路單元1110,該升壓復(fù)位電路單元1110通過(guò)接口113與主控芯片110連接;其中,在具體實(shí)施時(shí),作為一種可選方式,該升壓復(fù)位電路單元1110可以采用如圖5a所示的升壓復(fù)位電路單元的結(jié)構(gòu),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理可以參照上述對(duì)圖5a的描述,在此不再贅述。
在本發(fā)明實(shí)施例中,在主通信設(shè)備10中增加升壓復(fù)位電路單元的目的在于:將第一接口131輸出至從通信設(shè)備20的電壓升高,以使得有足夠高的電壓為從通信設(shè)備20供電或充電,從而避免因電路中的功率損耗或電壓降低導(dǎo)致不能達(dá)到從通信設(shè)備20中某些元器件的最小輸入電壓這種情況發(fā)生;并且為主通信設(shè)備10提供復(fù)位功能。
以下,針對(duì)本發(fā)明提供的主通信設(shè)備10進(jìn)行示例說(shuō)明,圖6a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選的主通信設(shè)備10的電路原理圖,圖6a所示的主通信設(shè)備10采用如圖2a所示的方式連接第一開關(guān)模塊1120以及接入檢測(cè)模塊1140。在該可選電路原理圖中,通斷模塊120為NMOS管Q3,其源極(S)作為通斷模塊的第一通斷連接端121,其漏極(D)作為通斷模塊的第二通斷連接端122,其柵極(G)作為通斷模塊的控制端123;第一開關(guān)模塊1120為PMOS管Q4,其漏極(D)作為第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121,其源極(S)作為第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122,其柵極(G)作為第一開關(guān)模塊1120的受控端1123;控制模塊1130的開關(guān)控制端1131與PMOS管Q4的柵極(G)電連接,第一檢測(cè)端口1132與PMOS管Q4的漏極(D)電連接,第二檢測(cè)端口1133與PMOS管Q4的源極(S)電連接;接入檢測(cè)模塊1140為分壓電阻R12;第一有線對(duì)外接口130為J1,第一接口131為J1的接口1,第二接口132為J1的接口2,供電電源V_MPWR,穩(wěn)流組件150為電感L3,續(xù)流組件160為二極管D1,第一分壓負(fù)載元件170為分壓電阻R3、第二分壓負(fù)載元件180為分壓電阻R11,隔直組件190為C1,其中,J1的接口1可以通過(guò)PMOS管Q4、電感L3和二極管D1連接至供電電源V_MPWR,L3連接在供電電源與PMOS管Q4之間,D1與L3并聯(lián),D1的正極電連接至J1的接口1,負(fù)極電連接至供電電源;PMOS管Q4連接在連接點(diǎn)T0與J1 的接口1之間,且PMOS的漏極(D)與接口1連接、源極(S)與連接點(diǎn)T0連接;J1的接口2可以通過(guò)分壓電阻R12與供電電源的地端GND_M電連接;控制端口MO通過(guò)隔直電容C1電連接至Q3的G端,Q3的S端接地端GND_M,Q3的D端連接至L3與J1的接口1的連接點(diǎn)T0,R19串聯(lián)在隔直電容C1與Q3的S端;分壓電阻R3和R11串聯(lián)在連接點(diǎn)T0與地GND_M之間,檢測(cè)端口MI電連接至分壓電阻R3和R11的連接點(diǎn)T1,檢測(cè)端口MI檢測(cè)T1的電壓(相當(dāng)于檢測(cè)T0的電平變化);Q3的D端和S端在控制端口MO的輸出信號(hào)的控制下斷開或?qū)ǖ囟薌ND_M與連接點(diǎn)T0之間的通路;主控芯片110的接入檢測(cè)端116電連接至J1的接口2,其中,接入檢測(cè)端116連接在J1的接口2與分壓電阻R12的連接點(diǎn)T3上,接入檢測(cè)端116檢測(cè)T3的電壓。其中,N MOS管可以采用但不局限于如下型號(hào):2N7002,F(xiàn)DV301,F(xiàn)DV303等;二極管可以采用但不局限于如下型號(hào):BAR43,BAR54,BAR46,BAR50等。另外,分壓電阻R3和R11的阻值可以根據(jù)需求進(jìn)行選擇,以使得檢測(cè)端口檢測(cè)到的電壓與供電電源的輸出電壓匹配,在此不再贅述。其中,分壓電阻R3和R11的阻值可以遵從下面的公式,V_T1=R11/(R3+R11)*V_T0。
以下,對(duì)本發(fā)明提供的主通信設(shè)備10的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明:
靜默態(tài)時(shí),Q3處于斷開狀態(tài)(此時(shí),控制端口MO發(fā)送低電平信號(hào)或不發(fā)送信號(hào)),連接點(diǎn)T0的電壓為供電電源的電壓,保持高電平,第一接口輸出高電平;發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),控制端口MO發(fā)送高電平信號(hào),控制Q3導(dǎo)通,連接點(diǎn)T0的電壓被拉低,第一接口輸出低電平信號(hào),發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后回到靜默態(tài);接收數(shù)據(jù)時(shí),檢測(cè)端口MI檢測(cè)到連接點(diǎn)T1的電壓突然由高電平下降為低電平,說(shuō)明在接收數(shù)據(jù),主控芯片可以根據(jù)檢測(cè)端口MI連續(xù)檢測(cè)到的電平變化得出對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù)。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例中的主通信設(shè)備和從通信設(shè)備都只能單向通信,即,在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不能接收數(shù)據(jù),在接收數(shù)據(jù)時(shí)不能發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)主通信設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后,可以向從通信設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束的指示,從通信設(shè)備結(jié)束接收數(shù)據(jù),可以開始發(fā)送數(shù)據(jù),此時(shí),主通信設(shè)備可以檢測(cè)到從通信設(shè)備發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù),主通信設(shè)備進(jìn)入接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。
由于電阻R12連接在J1的接口2與地之間,在沒(méi)有外部設(shè)備接入主通信設(shè)備10時(shí),J1的接口2的電壓為低電平,相當(dāng)于地端的電平,當(dāng)有外部設(shè)備通過(guò)J1接入主通信設(shè)備10時(shí),電流從供電電源V_MPWR流出,經(jīng)過(guò)J1的接口1流入外部設(shè)備,再?gòu)耐獠吭O(shè)備經(jīng)J1的接口2流入主通信設(shè)備10,最后經(jīng)過(guò)分壓電阻R12流向供電電源的地端GND_M,從而使主通信設(shè)備10與外部通信設(shè)備形成回路,由此分壓電阻R12上有電流流過(guò),連接點(diǎn)T3的電壓被拉高,主控芯片110可以通過(guò)接入檢測(cè)端116檢測(cè)到連接點(diǎn)T3的電壓變高,從而可以判斷出有外部設(shè)備接入主通信設(shè)備10,使主通信設(shè)備10可以實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備的接入檢測(cè)功能。
當(dāng)接入主通信設(shè)備10的外部設(shè)備存在短路故障時(shí)(即J1的接口1和接口2之間的線路被短路),主通信設(shè)備10線路上的電流較大,此時(shí),Q4的源極(S)與漏極(D)的電壓差超過(guò)預(yù)設(shè)值VF,即控制模塊1130通過(guò)其第一檢測(cè)端口1132檢測(cè)到的電平值與通過(guò)其第二檢測(cè)端口1133檢測(cè)到的電平值差值超過(guò)預(yù)設(shè)值VF,此時(shí),控制模塊1130可以通過(guò)其開關(guān)控制端1131向Q4的柵極(G)發(fā)送第一控制信號(hào),該第一控制信號(hào)用于控制Q4關(guān)斷,使主通信設(shè)備10中的電路形成斷路,防止主通信設(shè)備10中的元器件因電流過(guò)大而被燒壞。由此,主通信設(shè)備10可以在接入的外部設(shè)備存在短路故障的情況下,實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)的功能。
通過(guò)本實(shí)施例提供的通信設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)僅具有兩個(gè)接口的通信設(shè)備之間的雙線通信,且主通信設(shè)備10還具有過(guò)流保護(hù)功能以及外部設(shè)備接入檢測(cè)功能。
圖6b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)可選的主通信設(shè)備10的電路原理圖,圖6b所示的主通信設(shè)備10采用如圖2a所示的方式連接第一開關(guān)模塊1120以及接入檢測(cè)模塊1140。如圖6b所示,該主通信設(shè)備10與圖6a所示的主通信設(shè)備的區(qū)別在于,圖6b中的主通信設(shè)備增加了升壓復(fù)位電路單元。如圖6b所示,在該可選電路原理圖中,供電電源為V_MPWR,升壓復(fù)位電路單元1110的第二開關(guān)模塊1113為NMOS管Q6,其源極(S)作為第二開關(guān)模塊1113的第一連接端,其漏極(D)作為第二開關(guān)模塊1113的第二連接端,其柵極(G)作為第二開關(guān)模塊1113的控制端;升壓復(fù)位電路單元1110的濾波組件1112為電容C4和C5,放電保護(hù)組件1115為電阻R23,升壓復(fù)位電路單元1110的降耗組件1116為電阻R25,升壓復(fù)位電路單元1110的開關(guān)模塊保護(hù)組件1114為電阻R24。通斷模塊120為NMOS管Q3,其源極(S)作為通斷模塊120的第一連接端1121,其漏極(D)作為通斷模塊120的第二連接端1122,其柵極(G)作為通斷模塊120的控制端1123;第一開關(guān)模塊1120為PMOS管Q4,其漏極(D)作為第一開關(guān)模塊1120的第一連接端1121,其源極(S)作為第一開關(guān)模塊1120的第二連接端1122,其柵極(G)作為第一開關(guān)模塊1120的受控端1123;控制模塊1130的開關(guān)控制端1131與PMOS管Q4的柵極(G)電連接,第一檢測(cè)端口1132與PMOS管Q4的漏極(D)電連接,第二檢測(cè)端口1133與PMOS管Q4的源極(S)電連接;接入檢測(cè)模塊1140為分壓電阻R12;第一有線對(duì)外接口130為J1,第一接口131為J1的接口1,第二接口132為J1的接口2,穩(wěn)流組件160為電感L3,續(xù)流組件170為二極管D1,第一分壓負(fù)載元件170為分壓電阻R3,第二分壓負(fù)載元件180為分壓電阻R11,隔直組件190為電容C1,通斷模塊保護(hù)組件1100為電阻R19。其中,供電接口140、DC/DC升壓組件1111的控制端11112分別電連接至主控芯片110的供電端口113、控制端口114,供電接口140電連接至DC/DC升壓組件1111的輸入端11110;濾波電容C4和C5連接在DC/DC升壓組件1111的輸出端11111與地端GND_M之間;J1的接口1可以通過(guò)PMOS管Q4、電感L3和二極管D1連接至DC/DC升壓組件1111的輸出端11111,D1與L3并聯(lián),D1的正極電連接至J1的接口1,負(fù)極電連接至輸出端11111;PMOS管Q4連接在連接點(diǎn)T0與J1的接口1之間,且PMOS的漏極(D)與接口1連接、源極(S)與連接點(diǎn)T0連接;J1的接口2可以通過(guò)分壓電阻R12與供電電源的地端GND_M電連接;主控芯片110的控制端口115通過(guò)降耗電阻R25電連接至Q6的G端,Q6的S 端接地端GND_M,Q6的D端連接至DC/DC升壓組件1111的輸出端11111與L3的連接點(diǎn)T7,R24連接在Q6的S端與G端之間,R23連接在連接點(diǎn)T7與Q6的D端之間,Q6的D端和S端在控制端口115的通斷控制信號(hào)的控制下斷開或?qū)ǖ囟薌ND_M與連接點(diǎn)T7之間的通路;主控芯片110的控制端口MO通過(guò)隔直電容C1電連接至Q3的G端,Q3的S端接地端GND_M,Q3的D端連接至L3與J1的接口1的連接點(diǎn)T0,R19連接在Q3的S端與G端之間,Q3的D端和S端在控制端口MO的控制信號(hào)的控制下斷開或?qū)ǖ囟薌ND_M與連接點(diǎn)T0之間的通路;分壓電阻R3和R11串聯(lián)在連接點(diǎn)T0與地端GND_M之間,檢測(cè)端口MI電連接至分壓電阻R3和R11的連接點(diǎn)T1,檢測(cè)端口MI檢測(cè)T1的電壓(相當(dāng)于檢測(cè)T0的電平變化);主控芯片110的接入檢測(cè)端116電連接至J1的接口2與分壓電阻R12的連接點(diǎn)T3上,接入檢測(cè)端116檢測(cè)T3的電壓。
其中,NMOS管可以采用但不局限于如下型號(hào):2N7002,F(xiàn)DV301,F(xiàn)DV303等;二極管可以采用但不局限于如下型號(hào):BAR43,BAR54,BAR46,BAR50等。一般情況下,R23的阻值越小越好,可以選擇幾歐姆。另外,分壓電阻R3和R11的阻值可以根據(jù)需求進(jìn)行選擇,以使得檢測(cè)端口檢測(cè)到的電壓與供電電源的輸出電壓匹配,在此不再贅述。其中,分壓電阻R3和R11的阻值可以遵從下面的公式,V_T1=R11/(R3+R11)*V_T0。
以下,對(duì)本發(fā)明提供的主通信設(shè)備10的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明:
靜默態(tài)時(shí),DC/DC升壓組件1111接收控制端口114發(fā)送的升壓控制信號(hào),并對(duì)供電電源的供電供電壓進(jìn)行升壓處理,電容C4和C5去掉升壓后的電壓信號(hào)中的毛刺;Q3和Q6均處于斷開狀態(tài)(此時(shí),控制端口MO、控制端口115發(fā)送低電平信號(hào)或不發(fā)送信號(hào)),連接點(diǎn)T0、T7的電壓為經(jīng)過(guò)DC/DC升壓組件1111升壓后的電壓,保持高電平,J1的接口1輸出高電平。
發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),控制端口MO發(fā)送高電平信號(hào),控制Q3導(dǎo)通,連接點(diǎn)T0的電壓被拉低,J1的接口1輸出的電平由高變?yōu)榈?,產(chǎn)生低電平脈沖,接口1輸出低電平脈沖信號(hào),主控芯片110可以根據(jù)低電平脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔來(lái)發(fā)送對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù),發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后,控制端口MO再發(fā)送低電平信號(hào),控制Q3斷開,連接點(diǎn)T0的電壓為經(jīng)過(guò)DC/DC升壓組件1111升壓后的電壓,J1的接口1輸出的電平由低變?yōu)楦?,回到靜默態(tài);接收數(shù)據(jù)時(shí),檢測(cè)端口MI檢測(cè)到連接點(diǎn)T1的電壓突然由高電平下降為低電平,說(shuō)明在接收數(shù)據(jù),主控芯片110可以根據(jù)檢測(cè)端口MI連續(xù)檢測(cè)到的低電平脈沖信號(hào)的周期確定接收到的對(duì)應(yīng)的比特串。
需要復(fù)位時(shí),控制端口114不向DC/DC升壓組件1111發(fā)送升壓控制信號(hào),DC/DC升壓組件1111停止工作,輸出端11111輸出的電壓為零,連接點(diǎn)T7、T0的電壓被拉低,J1的接口1持續(xù)輸出低電平信號(hào),無(wú)論Q3導(dǎo)通還是斷開,主通信設(shè)備10都不能通過(guò)電平變化來(lái)向外發(fā)送比特?cái)?shù)據(jù),此時(shí),主通信設(shè)備10處于復(fù)位狀態(tài)。
但是,由于電容C4和C5儲(chǔ)存有一定電能,在DC/DC升壓組件1111停止工作后,C4和C5會(huì)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能放電完全,因此連接點(diǎn)T7會(huì)由高電平緩慢下降為低電平,相應(yīng)的,J1的接口1輸出的電平也會(huì)由高緩慢變?yōu)榈?,因此,需要通過(guò)控制Q6導(dǎo)通來(lái)使C4和C5快速放電。具體的,控制端口115發(fā)送高電平信號(hào),控制Q6導(dǎo)通,連接點(diǎn)T7的電壓被拉低,使C4和C5能夠迅速放電完全,J1的接口1輸出的電平也會(huì)由高迅速變?yōu)榈汀?/p>
由于電阻R12連接在J1的接口2與地之間,在沒(méi)有外部設(shè)備接入主通信設(shè)備10時(shí),J1的接口2的電壓為低電平,相當(dāng)于地端的電平,當(dāng)有外部設(shè)備通過(guò)J1接入主通信設(shè)備10時(shí),電流從供電電源V_MPWR流出,經(jīng)過(guò)J1的接口1流入外部設(shè)備,再?gòu)耐獠吭O(shè)備經(jīng)J1的接口2流入主通信設(shè)備10,最后經(jīng)過(guò)分壓電阻R12流向供電電源的地端GND_M,從而使主通信設(shè)備10與外部通信設(shè)備形成回路,由此分壓電阻R12上有電流流過(guò),連接點(diǎn)T3的電壓被拉高,主控芯片110可以通過(guò)接入檢測(cè)端116檢測(cè)到連接點(diǎn)T3的電壓變高,從而可以判斷出有外部設(shè)備接入主通信設(shè)備10,使主通信設(shè)備10可以實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備的接入檢測(cè)功能。
當(dāng)接入主通信設(shè)備10的外部設(shè)備存在短路故障時(shí)(即J1的接口1和接口2之間的線路被短路),主通信設(shè)備10線路上的電流較大,此時(shí),Q4的源極(S)與漏極(D)的電壓差超過(guò)預(yù)設(shè)值VF,即控制模塊1130通過(guò)其第一檢測(cè)端口1132檢測(cè)到的電平值與通過(guò)其第二檢測(cè)端口1133檢測(cè)到的電平值差值預(yù)設(shè)值VF,此時(shí),控制模塊1130可以通過(guò)其開關(guān)控制端1131向Q4的柵極(G)發(fā)送第一控制信號(hào),該第一控制信號(hào)用于控制Q4關(guān)斷,使主通信設(shè)備10中的電路形成斷路,防止主通信設(shè)備10中的元器件因電流過(guò)大而被燒壞。由此,主通信設(shè)備10可以在接入的外部設(shè)備存在短路故障的情況下,實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)的功能。
通過(guò)本實(shí)施例提供的主通信設(shè)備,可以將第一接口131輸出至從通信設(shè)備20的電壓升高,以使得有足夠高的電壓為從通信設(shè)備20供電或充電,從而避免因電路中的功率損耗或電壓降低導(dǎo)致不能達(dá)到從通信設(shè)備20中某些元器件的最小輸入電壓這種情況的發(fā)生;并且為主通信設(shè)備10提供復(fù)位功能。
圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選的通信系統(tǒng)100的電路原理圖(圖7所示的通信系統(tǒng)100中的主通信設(shè)備10采用如圖2a所示的方式連接第一開關(guān)模塊以及接入檢測(cè)模塊),如圖7所示,作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,該通信系統(tǒng)100的從通信設(shè)備20至少包括:對(duì)外接口J2,其中,對(duì)外接口J2由第三接口和第四接口組成,對(duì)外接口J2與主通信設(shè)備10的第一有線對(duì)外接口J1電連接。此外,從通信設(shè)備20還包括具有其他功能的組件,例如,實(shí)現(xiàn)通信功能的數(shù)據(jù)發(fā)送組件和數(shù)據(jù)接收組件,本實(shí)施例僅對(duì)從通信設(shè)備20的對(duì)外接口進(jìn)行說(shuō)明,不再對(duì)從通信設(shè)備20中的其他組件進(jìn)行贅述。
作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式,主從通信設(shè)備可以采用相同的對(duì)外接口,也可以采用不同的對(duì)外接口;可以采用相同的通斷模塊,也可以采用不同的通斷模塊;可以采用相同的分壓負(fù)載元件,也可 以采用不同的分壓負(fù)載元件,可以采用相同的隔直組件,也可以采用不同的隔直組件,只要可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例中各個(gè)元器件的功能,均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
通過(guò)本實(shí)施例提供的通信設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)僅具有兩個(gè)接口的通信設(shè)備之間的雙線通信。
以下,針對(duì)本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)100進(jìn)行示例說(shuō)明,如圖7所示,在該可選電路原理圖中,包括主通信設(shè)備10以及從通信設(shè)備20,其中,主通信設(shè)備的對(duì)外接口J1與從通信設(shè)備的對(duì)外接口J2連接,主通信設(shè)備10的結(jié)構(gòu)連接具體參見圖2a、圖2b或圖2c中的描述,此處不再贅述。
以下,對(duì)本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)100的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明:
靜默態(tài)時(shí),主通信設(shè)備10側(cè):Q3處于斷開狀態(tài)(此時(shí),控制端口MO發(fā)送低電平信號(hào)或不發(fā)送信號(hào)),連接點(diǎn)T0的電壓為供電電源的電壓,保持高電平,J1的接口1輸出高電平;MI檢測(cè)連接點(diǎn)T0的電壓,檢測(cè)端口MI一直檢測(cè)到高電平,第一接口輸出高電平;從通信設(shè)備20側(cè):Q5處于斷開狀態(tài)(此時(shí),控制端口SO不發(fā)送信號(hào),或者發(fā)送低電平信號(hào)),連接點(diǎn)T2的電壓為J2從J1的接口1接收到的高電平電壓信號(hào),連接點(diǎn)T2的電壓保持高電平;檢測(cè)端口SI檢測(cè)連接點(diǎn)T2的電壓,檢測(cè)端口SI一直檢測(cè)到高電平;
主通信設(shè)備10發(fā)送數(shù)據(jù),控制端口MO發(fā)送高電平信號(hào),控制Q3導(dǎo)通,連接點(diǎn)T0的電壓被拉低,J1的接口1輸出低電平信號(hào),發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后回到靜默態(tài);從通信設(shè)備20接收數(shù)據(jù)時(shí),檢測(cè)端口SI檢測(cè)到連接點(diǎn)T2的電壓突然從高電平下降為低電平時(shí),說(shuō)明在接收數(shù)據(jù),從通信設(shè)備20的主控芯片可以根據(jù)檢測(cè)端口SI連續(xù)檢測(cè)到的電平變化得出對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù);
從通信設(shè)備20發(fā)送數(shù)據(jù),控制端口SO發(fā)送高電平信號(hào),控制Q5導(dǎo)通,連接點(diǎn)T2的電壓被拉低,對(duì)外接口J2(J2中接口1或接口2中與主通信設(shè)備10的J1的接口1連接的那個(gè)接口)輸出低電平信號(hào)給主通信設(shè)備J1的接口1,發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后回到靜默態(tài);主通信設(shè)備10接收數(shù)據(jù),檢測(cè)端口MI檢測(cè)到連接點(diǎn)T1的電壓突然從高電平下降為低電平,說(shuō)明在接收數(shù)據(jù),主通信設(shè)備10的主控芯片可以根據(jù)檢測(cè)端口MI連續(xù)檢測(cè)到的電平變化得出對(duì)應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù)。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例中的主通信設(shè)備和從通信設(shè)備都只能單向通信,即,在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不能接收數(shù)據(jù),在接收數(shù)據(jù)時(shí)不能發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)主通信設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后,會(huì)向從通信設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束的指示,從通信設(shè)備結(jié)束接收數(shù)據(jù),可以開始發(fā)送數(shù)據(jù),此時(shí),主通信設(shè)備可以檢測(cè)到從通信設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù),主通信設(shè)備進(jìn)入接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。
通過(guò)本實(shí)施例提供的通信系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)僅具有兩個(gè)接口的通信設(shè)備之間的雙線通信。
流程圖中或在此以其他方式描述的任何過(guò)程或方法描述可以被理解為,表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過(guò)程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分,并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范 圍包括另外的實(shí)現(xiàn),其中可以不按所示出或討論的順序,包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序,來(lái)執(zhí)行功能,這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在上述實(shí)施方式中,多個(gè)步驟或方法可以用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,如果用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn),和在另一實(shí)施方式中一樣,可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn):具有用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路,具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路,可編程門陣列(PGA),現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成,的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時(shí),包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。
此外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。
上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器,磁盤或光盤等。
在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。