专利名称：设备机器用通信电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调等住宅设备机器中的、机器的主要构成部分之间的数据通信电路，例如，涉及分体式空调的室外机与可有多台的室内机之间的数据通信。特别涉及，能减少布线数量、且通信布线较长情况下也可以高速通信的电路。
背景技术：
如图7所示，以往，空调的室内机与室外机之间的通信，采用3条布线，其中2条是交流电源，剩下的1条是通信线，通信的基准电源与交流电源的其中一方共用(例如，参照专利文献1)。
该方法，通过1条通信线来发送接收数据，根据线上是否流动电流使接收用光耦合器526、536的一次侧的LED发光，来让控制电路521、531接收来自另一方的数据。这里，串联插入在线路中的电阻529、539和二极管528、538，用于在布线的接线发生错误、通信电路被施加过大电压时实行保护。
此外，作为另一种方法，也如图8所示，采用以2条专用通信线进行无极性传送的方式。在这种情况下，传送速度可高于上述的使用3条线的方式。此外，这种情况下，电源线与通信线是分离的，如果电源线错接到通信线，控制电路621、631将不被供电，所以，串联插入通信电路的继电器629、639不会接通，在接线错误时，电路不会被破坏(例如，参照非专利文献1)。
专利文献1特开平06-147616号公报非专利文献1小川等“种类不同功率不同的建筑物用系统多路空调”National Technical Report，Vol.38，No.1，Feb.1992然而，在上述以往的结构中，图7的用3条线实施通信的方法中，存在以下课题。这就是，为了防止接线错误时电路被破坏，通信线路上插入了电阻，所以，如果是长布线的话，在由线间的寄生电容和保护用电阻决定的时间常数的作用下，电路的应答变慢，使高速传送无法实现。
此外，还有一个课题是，由于图8情况下，通信线和电源线彼此独立，因此至少需要4条线。
本发明就是要解决这种现有课题，目的是提供一种通信电路，即便在拥有多台终端的情况下也可以用3条线进行布线，而且能够实现高速通信，即使发生误接线也不会损坏。
发明内容
为了解决上述课题，本发明中的设备机器用通信电路，连接总局(2)和至少一个分局来构成，该总局(2)内部设置有将交流转换成直流的直流电源电路(22)；在所述直流电源电路的两个输出电极之间串联连接的恒定电流电路(23)、开关元件(24；124)和电流检测装置(26)；在所述开关元件和所述电流检测装置间的接线、与通信线连接部之间设置的总局用继电器(25；125)；所述通信线连接部与所述直流电源电路的负极之间设置的异常电压检测装置(28，29；128，129，120)；以及，接收来自所述电流检测装置和所述异常电压检测装置的输入信号，控制所述开关元件和所述总局的继电器的控制电路(21；121)，该分局内部设置有一端连接在通信线连接部上的分局用继电器(35)、在所述分局用继电器的另一端与所述交流电源之间串联设置的分局用恒定电流电路(33)和分局用电流检测装置(36)；在所述分局用继电器和所述交流电源之间设置的分局用开关元件(34)；所述通信线连接部与所述交流电源之间设置的分局用异常电压检测装置(38，39；138，139，130)；以及，
接收来自所述分局用电流检测装置和所述分局用异常电压检测装置的输入信号，控制所述分局用继电器和所述分局用开关元件的控制电路(31)，其中，所述总局和分局，在各自的通信线连接部上与通信线连接，且在共用线连接部上连线至交流电源。
通过具备上述结构，由于通信线路上不存在电阻元件，因此由寄生电容和电阻之积决定的时间常数带来的电路的应答延迟几乎消失，因而高速的数据传送就可以实现。此外，通过将继电器插入到通信电路中，可在因误接线而导致高电压被施加在通信线上的情况下，防止高电压被施加在电路上，并可以利用包括机器电源的3条线实现机器间的供电和高速通信。
优选实施方式中的设备机器用通信电路，连接总局和至少一个分局来构成，该总局内部设置有将交流转换成直流的直流电源电路(122)；在所述直流电源电路的两个输出电极之间串联连接的恒定电流电路(323)和电流检测装置(326)；在所述恒定电流电路和所述电流检测装置间的接线、与通信线连接部及所述直流电源电路的负电极之间设置的开关元件(319；324)；所述通信线连接部与所述直流电源电路的负极之间设置的异常电压检测装置(128，129，120)；以及，接收来自所述电流检测装置和所述异常电压检测装置的输入信号，控制所述开关元件和所述总局的继电器的控制电路(321)，该分局内部设置有一端连接在通信线连接部上的分局用继电器(35)、在所述分局用继电器的另一端与所述交流电源之间串联设置的分局用恒定电流电路(33)和分局用电流检测装置(36)；在所述分局用继电器和所述交流电源之间设置的分局用开关元件(34，32)；所述通信线连接部与所述交流电源之间设置的分局用异常电压检测装置(38，139，130)；以及，
接收来自所述分局用电流检测装置和所述分局用异常电压检测装置的输入信号，控制所述分局用继电器和所述分局用开关元件的控制电路(31)，其中，所述总局和分局，在各自的通信线连接部上与通信线连接，且在共用线连接部上连线至交流电源。
另一优选实施方式中的设备机器用通信电路，连接总局和至少一个分局来构成，该总局内部设置有将交流转换成直流的直流电源电路(22)；在所述直流电源电路的两个输出电极之间串联连接的可改变电流值的恒定电流电路(223)和电流检测装置(26)；在所述可改变电流值的恒定电流电路和所述电流检测装置间的接线、与通信线连接部之间设置的总局用继电器(25)；所述通信线连接部与所述直流电源电路的负极之间设置的异常电压检测装置(28，29)；以及，接收来自所述电流检测装置和所述异常电压检测装置的输入信号，控制所述可改变电流值的恒定电流电路和所述总局的继电器的控制电路(21)，该分局内部设置有一端连接在通信线连接部上的分局用继电器(35)；在所述分局用继电器的另一端与所述交流电源之间串联设置的分局用恒定电流电路(33)和分局用电流检测装置(36)；在所述分局用继电器和所述交流电源之间设置的分局用开关元件(331，34)；所述通信线连接部与所述交流电源之间设置的分局用异常电压检测装置(38，39)；以及，接收来自所述分局用电流检测装置和所述分局用异常电压检测装置的输入信号，控制所述分局用继电器和所述分局用开关元件的控制电路(31)，其中，所述总局和分局，在各自的通信线连接部上与通信线连接，且在共用线连接部上连线至交流电源。
优选的实施方式的特征在于，在总局的直流电源电路(22)的两个输出电极之间，还设置稳压电路(27)。
优选的实施方式的特征在于，在总局的电流检测装置(26)上串联连接检测更大电流的第2电流检测装置(231)，通过第2电流检测装置的输出，使上述总局的电流检测装置中流动的电流绕行到其它路径(232)上。
优选的实施方式的特征在于，在总局的电流检测装置上串联连接检测更大电流的第2电流检测装置(211)，通过第2电流检测装置(211)的输出，减少所述总局的可改变电流值的恒定电流电路(223)的电流值。
优选的实施方式的特征在于，作为分局的发送用开关元件，将半导体开关元件(34)和阻抗元件(331)串联起来使用。
由上述可知，本发明，在像空调的室外机与室内机之间这样，需要电力布线和通信布线的情况下，由于能通过恒定电流电路对通往多台终端的连接进行电压调整并同时进行分配，因此通过该结构，电路上不存在串联的电阻，从而，不存在作为寄生电容和电阻之积的时间常数，因而可以产生能高速地进行数据传送的效果。
此外，由于本发明，检测出被施加在通信线上的电压，在为高电压的情况下，用继电器阻断通信电路，因此根据该结构，不但可以防止因误接线而导致的电路损坏，还可以区别是误接线还是通信电路故障，达到可以向布线施工人员通知异常原因的效果。
图1是表示本发明的第1实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图2是表示本发明的第2实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图3是表示本发明的第3实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图4是本发明的实施方式的控制流程图。
图5是表示本发明的第4实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图6是表示本发明的第5实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图7是以往的通信电路的结构图。
图8是以往的另一个通信电路的结构图。
图9是表示本发明的第6实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图10是表示本发明的第7实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图11是表示本发明的第8实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图12是表示可改变电流值的恒定电流电路的结构例的电路图。
图13是表示电流绕行控制的动作原理的电路图。
图14是表示本发明的第9实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图15是表示本发明的第9实施方式中的总局的动作原理的电路图。
图16是表示本发明的第10实施方式的设备机器用通信电路的框图。
图中1-交流电源，2、202、302、802-总局，3～5、203～205、303～305、703、704、803、804-分局，21、31-控制电路，25、35-继电器，24、34-发送用光耦合器，23、33、323-恒定电流电路，26、36-接收用光耦合器，29、39-AC光耦合器，22-直流电源电路，50-通信线连接部，50-共用线连接部。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明并不限于该实施方式。
(实施方式1)在图1中，电路块2为总局的电路，电路块3、4、5为分局的电路。总局电路中，直流电源22根据从用于驱动机器全体的交流电源1中得到电力生成直流电源。从直流电源22的正极侧起，串联连接恒定电流电路23、发送用光耦合器24的二次侧、接收用光耦合器26的一次侧、稳压电路27，到达直流电源22的负极侧。发送用光耦合器24构成开关元件，接收用光耦合器26构成电流检测装置。通过令直流电源22的负极侧与交流电源1的一端同线，包含电源能够用3条线实现通往分局的线路。另外，发送用光耦合器24的二次侧和接收用光耦合器26的一次侧的连接点，与继电器25连接，继电器25的另一端作为通往通信线的连接部，经布线与分局3、4、5连接。此外，在通信端子与直流电源22的负极侧之间，具备有电阻28和交流用光耦合器29(下称为AC光耦合器)，该交流用光耦合器29的一次侧的发光二极管在两个方向上构成。电阻28和光耦合器29构成异常电压检测装置。此外，总局2上的控制电路21进行通常的数据通信处理，将发送信号输出到发送用光耦合器24的一次侧，并从接收用光耦合器26的二次侧输入接收信号。此外，控制电路21，监视AC光耦合器29的输出，在由于误接线等导致高电压施加在通信端子的情况下，控制继电器25使其关断。另外，毋庸赘言，即使恒定电流电路23与发送用光耦合器24的二次侧的连接顺序颠倒，电路也可以工作。同样，发送用光耦合器26的二次侧与稳压电路27的连接顺序也可以颠倒，且即使电阻28和AC光耦合器29的一次侧的连接顺序颠倒，电路也可以同样工作。
下面，说明电路块3的分局的结构。分局与总局同样，在通信线、与机器电源和通信的共用线之间，连接电阻38和AC光耦合器39。电阻38和AC光耦合器39，构成异常电压检测装置。
此外，从通信线起，经继电器35，一路经恒定电流电路33和接收用光耦合器36的一次侧，连接至共用线；另一路经发送用光耦合器34的二次侧，连接至共用线。接收用光耦合器36，构成分局用电流检测装置。分局3中的控制电路31与总局2的同样，进行通常的数据通信处理，将发送信号输出到发送用光耦合器34的一次侧，并从接收用光耦合器36的二次侧输入接收信号。此外，控制电路31，监视AC光耦合器39的输出，在由于误接线等导致高电压施加在通往通信线的连接部上的情况下，控制继电器35使其关断。此外，与总局2同样，即使恒定电流电路33与接收用光耦合器36的一次侧的连接顺序、电阻38和AC光耦合器39的一次侧的连接顺序分别颠倒，电路也同样工作。
由以上可知，总局的控制电路21，根据总局的异常电压检测装置28、29的输出，在通信线连接部与直流电源电路之间的电压小于规定值时，进行接通总局的继电器25的控制；分局的控制电路31，根据分局的异常电压检测装置38、39的输出，在通信线连接部与直流电源电路之间的电压小于规定值时，进行接通分局的继电器35的控制。
另外，在图1中，可对作为总局的电流检测装置的发送用光耦合器26、与稳压电路27的串联连接，并联连接电阻，使电流由该电阻分流出去一部分。
交流电源线和通信线的总共3条线，可同样连接至分局4、5。
图4是表示对总局2和分局3中的各个控制电路21或31的继电器25或35的控制的顺序的流程图。控制电路21或31在接通电源、重置程序、并由步骤401进行各种变量和输入输出的初始化之后，在步骤402中，将继电器25或35分别暂时断开(OFF)，接着，进入步骤403，根据AC光耦合器29或39的输出进行判断。
在步骤403中，如果AC光耦合器29或39为断开，则判断为高电压有可能没有施加在通往通信线的连接部上，没有检测出异常电压，并进入步骤404。如果AC光耦合器29或39为接通(ON)，则高电压被施加在通信端子上，异常电压被检测出。这种情况下，由于存在误接线，所以要使用装置上所具备的显示装置(未图示)，将存在误接线的信息显示出来，通知进行接线作业的人员是误接线，而非通信电路的故障。作为显示方法，可以令发光二极管闪烁或用液晶等进行文字显示。另一方面，步骤404中，确认AC光耦合器29或39的断开状态是否持续了一定时间。如果检测到通信线与共用线之间没有被施加电压规定时间以上，例如持续至少比交流电源的电源周期长的期间规定次数的时间以上，控制电路21将继电器25接通。如果断开持续了一定时间，则进入处理405，如果没有经过一定时间，则返回步骤402。步骤405中，由于确认没被施加高电压，因此将继电器25或35接通，使之能够通信。然后，进入到步骤406，进行通常的通信控制处理。
下面，对用图1的电路结构进行的数据传送进行说明。要想从总局2传送数据，通过将各分局的发送用光耦合器34断开使分局3、4、5可以进行接收，将总局2的发送用光耦合器24接通/断开，通信线路中流有电流，分局3的接收用光耦合器36接通/断开。这时，在接收用光耦合器36的一次侧中，恒定电流电路23、33中的较小的电流时断时续。
如图1所示，在存在多个分局的情况下，将比分局侧恒定电流电路的设定电流值的总值、和总局2的接收用光耦合器26中流过的电流的总值略大的值，设为总局2的恒定电流电路23的设定电流值。要从分局3发送数据，将总局2的发送用光耦合器24接通，将分局3的发送用光耦合器34接通/断开。由于将发送用光耦合器34接通后，线路与共用线之间的电位差几乎为零，所以总局2的接收用光耦合器26变为断开状态。同样在其它分局中，接收用光耦合器也变为断开状态，将发送用光耦合器34断开后，总局2和分局的接收用光耦合器变为接通。这样一来，从分局发送来的信号，可以同时由其它分局和总局接收。
(实施方式2)图2是表示第2实施方式的电路图。在图2中，总局302的电路结构与实施方式1不同。从总局22中的直流电源22的正极侧起，串联连接发送用光耦合器24的二次侧、接收用光耦合器26的一次侧、恒定电流电路323，到达直流电源22的负极侧。
而且，根据本实施方式，可以省略实施方式1中的稳压电路27。控制电路21、31中的发送接收、和继电器的控制方法，与实施方式1相同。流动在通信线中的电流，是总局302和各分局303、304、305中的恒定电流电路的总值。
另外，在总局302中，即便将接收用光耦合器26与恒定电流电路323的连接顺序颠倒过来，也可以得到同样的效果。
(实施方式3)图3是表示第3实施方式的电路图。图3的电路与实施方式1所示的电路的区别在于，在接收用光耦合器26、36的一次侧上，并联连接有促进放电用的电阻220、230。由此，在将通信线路的电流断开时，能将储存在寄生电容等中的电荷迅速放电，因而通信速度可进一步加快。
(实施方式4)图5是表示第4实施方式的分局的电路图。相对于实施方式1、2所示的电路，图5的电路图中，对接收用光耦合器36的一次侧，追加了一个放电电路732，可以用通信线的电压进行强制放电。当通信线相对于共用线是高电位时，放电电路732不将接收用光耦合器36的一次侧的短路。但是，将通信线路的电流断开，通信线的电压开始下降后，则发生动作将接收用光耦合器36的一次侧短路。然后，通信线的电压充分下降后，放电电路732停止动作并解除短路，使通信线的电压可以再次上升。
(实施方式5)图6是表示第5实施方式的总局电路图。与图1相比，图6中，接收用光耦合器26和稳压电路27的连接顺序是颠倒的，而且，放电电路820被设在接收用光耦合器26的一次侧。相对于实施方式1所示的总局2的电路结构，图6电路图中，接收用光耦合器26的一次侧追加有一个放电电路820，可以用通信线的电压进行强制放电。当通信线相对于共用线为高电平时，放电电路820不将接收用光耦合器26的一次侧的短路。但是，将通信线路的电流断开，通信线的电压开始下降后，则发生动作将接收用光耦合器36的一次侧短路。然后，通信线的电压充分下降后，放电电路820停止动作并解除短路，使通信线的电压可以再次上升。
(实施方式6)图9中，电路块102为总局的电路，电路块3、4、5为分局的电路。总局电路用直流电源122，根据从用于驱动机器全体的交流电源1处得到电力，生成直流电源。从直流电源122的正极侧起，串联连接恒定电流电路123、被发送用光耦合器119的二次侧驱动的PNP晶体管124、接收用光耦合器126的一次侧、稳压电路127，到达直流电源122的负极侧。发送用光耦合器124构成开关元件，接收用光耦合器126构成电流检测装置。通过令直流电源122的负极侧与交流电源1的一端同线，包含电源能用3条线实现通往分局的线路。另外，PNP晶体管124和接收用光耦合器126的一次侧的连接点，与继电器125连接，继电器125的另一端作为通往通信线的连接部，经布线与分局3、4、5连接。此外，在通信端子与直流电源122的负极侧之间，具备有电阻128和光耦合器129，光耦合器129构成为，一次侧的发光二极管与直流电源122的极性为逆向，并相对光耦合器129的一次侧的发光二极管逆极性地连接二极管120。电阻128、光耦合器129和二极管120，构成异常电压检测装置。也就是说，异常电压检测装置，由电阻128、以及并联连接发光二极管与二极管120的电路构成，所述发光二极管的一次侧被施加与通信时极性相反的电压后会发光，且二极管120的极性与上述发光二极管相反。
此外，总局102上的控制电路121，进行通常的数据通信处理，将发送信号输出到发送用光耦合器124的一次侧，并从接收用光耦合器126的二次侧输入接收信号。此外，控制电路121监视光耦合器129的输出，在由于误接线等导致交流电压施加在通信端子上的情况下，控制继电器125使其关断。另外，毋庸赘言，即使恒定电流电路123与PNP晶体管124的连接顺序颠倒，电路也可以工作。同样，接收用光耦合器126的二次侧与稳压电路127的连接顺序可以颠倒，即使电阻128和光耦合器129的一次侧的连接顺序颠倒，也可以同样工作。
控制电路121进行以下控制，即在根据总局的异常电压检测装置128、129、120的输出，没有检测出总局的通信线连接部与直流电源电路之间的电压与通信时极性相反的情况下，将总局的继电器125接通。分局的控制电路31进行以下控制，即在根据分局的异常电压检测装置138、139、130的输出，没有检测出通信线连接部与直流电源电路之间的电压与通信时极性相反的情况下，将分局的继电器35接通。
下面，说明电路块3的分局的结构。分局中也与总局同样，在通信线、与机器的电源和通信的共用线之间，连接电阻138和光耦合器139。光耦合器139，与总局102中的光耦合器129同样，与通常下的电压方向相反地连接一次侧的发光二极管，并与通常下的电压方向相同地连接二极管30。电阻138、光耦合器139和二极管130，构成异常电压检测装置。
此外，从通信线起，经继电器35，经被发送用光耦合器34的二次侧驱动的NPN晶体管32，与共用线连接。其他与图1的分局3相同。
由上可知，总局的开关元件由光耦合器和PNP晶体管构成，对光耦合器的二次侧的光敏晶体管，将发射极侧连接在共用线上的，将集电极侧连接在PNP晶体管的基极上的，连同PNP晶体管的发射极和集电极构成开关电路。分局的开关元件也可以同样构成。
此外，分局的开关元件由光耦合器和晶体管构成，对光耦合器的二次侧的光敏晶体管，将发射极侧连接在晶体管的基极上的，将集电极侧连接在晶体管的集电极上的，将晶体管的发射极连接在共用线上，连同晶体管的发射极和集电极构成开关电路。
本实施方式的动作与图3所示的流程图相同，所以省略说明。
通过形成上述结构，总局102侧，通过恒定电流电路123、PNP晶体管124、接收用光耦合器126、稳压二极管127的各个部件中是否流有电流的动作来进行通信，分局3侧，通过恒定电流电路33、接收用光耦合器36、发送用光耦合器34、晶极管32的各个部件中否在流有电流的动作来进行通信。与图1相比，总局102中，由于从恒定电流电路123流入接收用光耦合器126的恒定电流，不通过发送用光耦合器119的二次侧，因此不会受到发送用光耦合器119的二次侧的内部电阻的影响。其结果，由于在通信电流流动的部分中，形成无电阻的电路结构，因此即便在通信线较长的情况下，通信线与共用线之间的线间电容的电容增大，决定应答延迟的主要因素、即作为电阻值与电容的乘积的时间常数也非常小，使高速的数据传送成为可能。
此外，如图9所示，分局的数量是多个，即便存在误接线，通信线与共用线之间的电压有时也不会变得那么高。即便在这种情况下，本实施方式中，由于在异常电压检测装置上使用了光耦合器和二极管，因此能容易地辨别出高电压与通常通信时的电压。另外，对于本实施方式的异常电压检测装置，即便交流电压1的电压变动较大，也可以辨别出是由于误接线而引起的高电压，还是由于交流电压上升而带来的高电压。
(实施方式7)图10是表示第7实施方式的电路图。图10中，总局302的电路结构与实施方式6有所不同。从总局302的直流电源122的正极侧起，串联恒定电流电路323、接收用光耦合器326的一次侧、稳压二极管327，到达直流电源122的负极侧。此外，在恒定电流电路323和接收用光耦合器326的一次侧的连接点、与直流电源122的负极侧之间，连接被发送用光耦合器319驱动的晶体管324。此外，与实施方式6相同，在恒定电流电路323和接收用光耦合器326的一次侧的连接点、与通信线之间，连接继电器125，并在误接线发生时，能够将通信电路阻断。
而且，根据本实施方式，串联连接在直流电源122两极的电路很少，所以，可以将直流电源122的电压设定得较低。
另外，在总局302中，颠倒接收用光耦合器326和稳压电路327的连接顺序，也可以得到同样的效果。
图10的电路结构下进行的数据传送，与图9中的数据传送相比不同点在于，在总局进行接收时，事先将发送用光耦合器319断开，其他部分与实施方式6相同。
此外，与实施方式6相同，由于数据通信部分中几乎没有电阻，因此即便是长布线，也可以进行高速的数据传送。
另外，为了对多个分局进行发送，作为总局需要发出多份的电流，发送用光耦合器需要较多的电流。而本实施方式7，可以用小于实施方式6的电流来对分局进行发送。
另外，在实施方式7中，由于将发送用光耦合器319设置在通信线和共用线之间，因此来自直流电源122的电源电流经由恒定电流电路323，负载电流恒定。因此，直流电源122易于设计。此外，由于线路不为断开状态，因此电路的阻抗较低，不易受到外来噪声的影响。
(实施方式8)在图11中，电路块2为总局的电路，电路块3、4、5为分局的电路。总局电路用直流电源22，根据从用于驱动机器全体的交流电源1处得到的电力生成直流电源。从直流电源22的正极侧起，串联连接可改变电流值的恒定电流电路223、接收用光耦合器26的一次侧、稳压电路27、电流检测用电阻231，到达直流电源22的负极侧。
可改变电流值的恒定电流电路223的详细情况，将在后面进行叙述。通过令直流电源22的负极侧与交流电源1的一端同线，包含电源能用3条线实现通往分局的线路。另外，从电流检测用电阻231与稳压二极管27之间，往绕行控制电路232输入控制信息。绕行控制电路232进行动作，使从可改变电流值的恒定电流电路223和光耦合器26的连接端，经光耦合器26流向直流电源22的负极侧的电流绕行。
另外，可改变电流值的恒定电流电路223和接收用光耦合器26的一次侧的连接点，与继电器25连接，继电器25的另一端作为通往通信线的连接部，经布线与分局3、4、5连接。
此外，在通信端子与直流电源22的负极侧之间，具备有电阻28和光耦合器29，该光耦合器29构成为一次侧的发光二极管的方向与直流电源22的极性相反。
此外，总局2上的控制电路21，向可改变电流值的恒定电流电路223输出发送信号，作为电流可变的信息指令。此外，控制电路21根据从接收用光耦合器26的二次侧输入的接收信号，进行通常的数据通信处理。另外，控制电路21，监视逆电压检测光耦合器29的输出，在由于误接线等导致交流混入通信端子，并被施加含有逆电压的电压的情况下，控制继电器25使其关断。另外，毋庸赘言，即使电阻28与逆电压检测光耦合器29的一次侧的连接顺序颠倒，也可以同样工作。
下面，说明电路块3的分局的结构。分局中也与总局同样，在通信线、与机器的电源和通信的共用线之间，连接电阻38和逆电压检测光耦合器39。
此外，从通信线起，经继电器35，一路经恒定电流电路33和接收用光耦合器36的一次侧，与共用线连接。
另一路经电阻331和发送用光耦合器34的二次侧，与共用线连接。
要想从分局3发送数据，在将总局2的可改变电流值的恒定电流电路223的设定电流值设成较大的值的状态下，将分局3的发送用光耦合器34接通/关断。接通发送用光耦合器34后，由于线路和共用线之间的阻抗为电阻331的值，因此从总局2发送的电流，会流经该电阻331和分局3的发送用光耦合器34的二次侧，通信线的端子电压，比总局2的稳压二极管27的电压低，接收用光耦合器26变为断开状态。
此外，由于插入了电阻331，因此电流的急剧变化能得到缓和，通信线路上的高频噪声被减少。
图12是图11中的可改变电流值的恒定电流电路223的结构例。
将稳压二极管215与晶体管210的基极端子相连，将电流检测用电阻211与晶体管210的发射极相连，即构成所谓的射极跟随电路。电阻211两端的电压被控制为，几乎与从稳压二极管215中减去晶体管210的基极—发射极间的电压所得到的值相等。
电阻211两端的电压恒定，表明晶体管210的发射极电流恒定，由于发射极电流与集电极电流几乎相等，因此从晶体管210的集电极贯通发射极的电流大致恒定。
这里，电阻212进行如下动作，即在光耦合器216断开时，使稳压二极管215中流有微小电流，使其产生很小的压降。
所以，从上至下在图12的电路中流动的电流，为较小的值。
通过接通光耦合器216，经电阻213，稍大的电流流入稳压二极管215，稳压二极管215产生基本恒定的压降，形成流有所希望电流的恒定电流电路。
此外，还与稳压二极管215并列地配置电阻214和电容217。
电阻214，是用于在减小决定晶体管210的基极电位的稳压二极管215的压降时迅速进行放电的电阻，电容217用于缓和晶体管210的基极电位变化的急剧性。
通过设置这些电阻214和电容217，可以只缓和基极电位变化的急剧性，而不会降低变化的速度。
由于基极电位的变化是电流指令的变化，因此可以实现电流高速且非急剧变化的恒定电流电路。
因此，由于电流的急剧性得到缓和，所以通信线中包含的高频成分减少，从通信线产生的高频噪声也减少。
图13是表示电流绕行控制电路232的结构的电路图，在图11的总局2的内部中，仅将相关的部分抽出表示。
在可改变电流值的恒定电流电路223与直流电源22的负极侧之间，设置由电阻234和晶体管233构成的电流绕行控制电路232。
晶体管233的基极与电流检测用电阻231连接。
电流检测用电阻231中流有较大电流后，晶体管233会导通，流过接收用光耦合器26的二极管和稳压二极管的电流，经由电阻234流入晶体管233的集电极。
通过这样来构成，使得流过接收用光耦合器26的二极管和稳压二极管的电流，不会增加至规定值以上。
这里的规定值，被事先设定成大于接通接收用光耦合器26所需要的电流值。
(实施方式9)图14是表示第2实施方式的电路图。在图12中，总局302的电路结构以及动作·效果，与实施方式8的有所不同。
与实施方式8结构上的差异在于，具备电流减少电路242来代替电流绕行控制电路232。与实施方式8同样，当流过接收用光耦合器26的一次侧和稳压二极管27的电流增加时，对可改变电流值的恒定电流电路23，使其动作来使电流值减少。
图15表示总局的相应部分的电路图。其中，晶体管410、稳压二极管415、光耦合器416、电阻411、412、413、414与实施方式8相同，构成可改变电流值的恒定电流电路。
当流过光耦合器26的一次侧和稳压二极管27的电流过大时，电阻231的电压上升，使晶体管433接通。
晶体管433接通后如下进行动作，晶体管435接通，稳压二极管415两端的电压会几乎为零，流过光耦合器26的一次侧和稳压二极管27的电流减少。
流过光耦合器26的一次侧和稳压二极管27的电流减少后，电阻231的电压下降，晶体管433变成关断状态，晶体管435也关断，流过光耦合器26的一次侧和稳压二极管27的电流会再次增加。结果，流过光耦合器26的一次侧和稳压二极管27的电流得到控制，不会成为预先设定的过大电流。
而且，根据本实施方式，不仅可以防止流过接收用光耦合器26的一次侧和稳压二极管27的电流变得过大，还可以将从直流电源流出的电流自动控制成与分局的数量相应的电流。
(实施方式10)图16表示实施方式10的框图，其基于将实施方式7(图10)的特征和实施方式8的特征(图11)的特征组合得到的结构。在该实施方式中，再在总局中，在直流电源122的负极侧与共用线之间设置二极管160，同时，在分局中，将二极管161插入在来自通信线的输入线上，此外，将稳压电路162设置在晶体管32与共用线之间。
当较大的外来噪音从共用线进入时，总局上设置的二极管160和分局上设置的二极管161，防止逆电压被施加到电路上。由此，可以防止电路因逆电压而受到损伤。
此外，当分局的发送用光耦合器34接通、晶体管32导通后，如果较大的外来噪音从共用线进入，分局上设置的稳压电路162，防止过大的电压被施加到总局的恒定电流电路223上。
另外，对于使用直流电源等、即使被施加逆电压也不会受损的电路的情况下，无需经由二极管160与共用线连接。
至此，虽然对几个实施方式进行了说明，但一个实施方式中说明的结构，可以应用到其它实施方式中。
产业上利用的可能性本发明可应用于设备机器用通信电路。
权利要求
1.一种设备机器用通信电路，连接总局(2)和至少一个分局来构成，该总局(2)内部设置有将交流转换成直流的直流电源电路(22)；在所述直流电源电路的两个输出电极之间串联连接的恒定电流电路(23)、开关元件(24；124)和电流检测装置(26)；在所述开关元件和所述电流检测装置间的接线、与通信线连接部之间设置的总局用继电器(25；125)；所述通信线连接部与所述直流电源电路的负极之间设置的异常电压检测装置(28，29；128，129，120)；以及，接收来自所述电流检测装置和所述异常电压检测装置的输入信号，控制所述开关元件和所述总局的继电器的控制电路(21；121)，该分局内部设置有一端连接在通信线连接部上的分局用继电器(35)、在所述分局用继电器的另一端与所述交流电源之间串联设置的分局用恒定电流电路(33)和分局用电流检测装置(36)；在所述分局用继电器和所述交流电源之间设置的分局用开关元件(34)；所述通信线连接部与所述交流电源之间设置的分局用异常电压检测装置(38，39；138，139，130)；以及，接收来自所述分局用电流检测装置和所述分局用异常电压检测装置的输入信号，控制所述分局用继电器和所述分局用开关元件的控制电路(31)，其中，所述总局和分局，在各自的通信线连接部上与通信线连接，且在共用线连接部上连线至交流电源。
2.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，总局的所述控制电路(21)，根据总局的所述异常电压检测装置(28、29)的输出，在通信线连接部与直流电源电路之间的电压低于规定值时，实施接通总局的继电器(25)的控制，分局的所述控制电路(31)，根据分局的所述异常电压检测装置(38、39)的输出，在通信线连接部与直流电源电路之间的电压低于规定值时，实施接通分局的继电器(35)的控制。
3.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，在总局的直流电源电路(22)的两个输出电极之间，还设置稳压电路(27)。
4.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，异常电压检测装置，由电阻(28；38)和光耦合器(29；39)构成，该光耦合器(29；39)的1次侧由双方向的发光二极管构成。
5.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，电流检测装置(26；36)，由光耦合器构成。
6.根据权利要求5所述的设备机器用通信电路，其特征在于，在光耦合器的1次侧上，并联连接电阻(220；230)。
7.根据权利要求3所述的设备机器用通信电路，其特征在于，对总局的电流检测装置(26)和稳压电路(27)的串联连接，并联连接电阻。
8.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，如果在至少比交流电源的电源周期长的期间内，连续规定次数地检测出通信线与共用线之间没有被施加规定值以上的电压，则所述控制电路(21；31)将继电器(25；35)接通。
9.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，如果在通信线与共用线之间检测到规定值以上的高电压，所述控制电路(21；31)进行规定的显示。
10.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，所述控制电路(121)，根据总局的所述异常电压检测装置(128，129，120)的输出，在没有检测到总局的通信线连接部与直流电源电路之间的电压与通信时极性相反时，实施接通总局的继电器(125)的控制，分局的所述控制电路(31)，根据分局的所述异常电压检测装置(138，139，130)的输出，在没有检测到通信线连接部与直流电源电路之间的电压与通信时极性相反时，实施接通分局的继电器(35)的控制。
11.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，异常电压检测装置(128，129，120)，由电阻(128)、和并联连接发光二极管与二极管(120)的电路构成，所述发光二极管的一次侧被施加与通信时极性相反的电压时发光，所述二极管(120)的极性与所述发光二极管相反。
12.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，总局和分局的至少一方的开关元件，由光耦合器和PNP晶体管构成，对光耦合器的二次侧的光敏晶体管，将发射极侧连接在所述共用线上，将集电极侧连接在所述PNP晶体管的基极上，由所述PNP晶体管的发射极和集电极实现开关电路。
13.根据权利要求1所述的设备机器用通信电路，其特征在于，分局的开关元件，由光耦合器和晶体管构成，对光耦合器的二次侧的光敏晶体管，将发射极侧连接在所述晶体管的基极上，将集电极侧连接在晶体管的集电极上，将所述晶体管的发射极连接在所述共用线上，由所述晶体管的发射极和集电极实现开关电路。
全文摘要
本发明提供一种设备机器用通信电路，可以用包含电源的3条线，来实现误接线保护、长布线、高速传送的通信电路。通信系统将2条交流电源线的一方作为共用线，总局一侧，从电源的正侧起到成为基准的负侧，串联连接第1恒定电流源和总局发送用光耦合器、接收用光耦合器、稳压二极管，并从发送用和接收用的光耦合器之间，经由继电器将通信线路布线至分局侧。各分局内，经由继电器将第2恒定电流源和分局接收用光耦合器串联连接在基准线上的电路、与配置为可令上述继电器输出和基准线短路的光耦合器并联连接，检测出上述通信线路与基准线之间的电位差为规定值以下后，将继电器控制为接通。
文档编号H02H11/00GK1871786SQ200480030989
公开日2006年11月29日 申请日期2004年10月20日 优先权日2003年10月21日
发明者土山吉朗, 武田芳彦 申请人:松下电器产业株式会社