一种低压直流载波电路的制作方法

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种低压直流载波电路。

背景技术：

设备、产品各个模块之间的低压直流供电线路和通信线路需要独立连线，设备、产品各个模块之间供电线和通信线公用，看上去整洁美观，连线少，成本还低，电力线载波就是大家常说的PLC，利用交流的供电线路实现通信。

目前，直流载波大部分都是通过把逻辑0和逻辑1的电平升高，使逻辑0的时候供电线路还有一定的电压，给受电端供电。

然而上述的直流载波大部分都是通过把逻辑0和逻辑1的电平升高实现受电端供电，由于对电源要求高，电压需要相对稳定，从而导致电压波动的时候误差很大的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种低压直流载波电路，解决了目前对电源要求高，电压需要相对稳定，而导致的电压波动的时候误差很大的技术问题，通过简易的低压直流载波电路，即利用低压直流供电的电线既实现供电功能，又实现通信功能。

本实施例提供的一种低压直流载波电路，包括：

供电电路和受电电路；

所述供电电路包括：MCU1、三极管Q1、三极管Q2和光耦合器件IC1；

所述受电电路包括：MCU2、整流桥BRID1、三极管Q3和光耦合器件IC2；

所述MCU1与所述三极管Q1的基极端连接，所述三极管Q1发射极端接地，所述三极管Q1集电极端与所述三极管Q2的基极端连接，所述三极管Q2的集电极端与所述光耦合器件IC1原边连接，所述三极管Q2的集电极端还与所述供电电路一输出端连接，所述光耦合器件IC1副边与所述供电电路另一输出端连接；

所述供电电路的所述输出端与所述受电电路两输入端连接，所述受电电路的所述输入端与所述整流桥BRID1连接，所述整流桥BRID1还与所述三极 管Q3的发射极端连接，所述三极管Q3的基极端和发射极端均与所述光耦合器件IC2副边连接，所述光耦合器件IC2原边与所述MCU2连接。

优选地，所述三极管Q3的集电极端还与所述光耦合器件IC3原边连接，所述光耦合器件IC3副边与所述MCU连接。

优选地，所述光耦合器件IC3副边还通过相互串联的电阻R9和电阻R7，与所述光耦合器件IC2原边连接。

优选地，所述光耦合器件IC3副边和所述光耦合器件IC2原边均与所述MCU2的TXD端连接。

优选地，所述光耦合器件IC3原边与V-IN端连接。

优选地，所述三极管Q1的基极端通过电阻R1与所述MCU1的TXD端。

优选地，所述光耦合器件IC1副边与所述MCU1的RXD端连接。

优选地，所述三极管Q1的集电极端还与相互串联的电阻R2和电阻R3与所述供电电路电源端VDD连接。

优选地，所述光耦合器件IC1副边还与所述供电电路用于给所述MCU1供电的VCC-1端连接；

所述光耦合器件IC2主边还与所述供电电路用于给所述MCU2供电的VCC-2端连接；

所述光耦合器件IC3副边还与所述供电电路用于给所述MCU2供电的VCC-2端连接。

优选地，所述整流桥BRID1为防反向整流桥。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的一种低压直流载波电路，包括：供电电路和受电电路；所述供电电路包括：MCU1、三极管Q1、三极管Q2和光耦合器件IC1；受电电路包括：MCU2、整流桥BRID1、三极管Q3和光耦合器件IC2；MCU1与三极管Q1的基极端连接，三极管Q1发射极端接地，三极管Q1集电极端与三极管Q2的基极端连接，三极管Q2的集电极端与光耦合器件IC1原边连接，三极管Q2的集电极端还与供电电路一输出端连接，光耦合器件IC1副边与供电电路另一输出端连接；供电电路的输出端与受电电路两输入端连接，受电电路的输入端与整流桥BRID1连接，整流桥BRID1还与三极管Q3的发 射极端连接，三极管Q3的基极端和发射极端均与光耦合器件IC2副边连接，光耦合器件IC2原边与MCU2连接。本实施例中，通过MCU1输出高电平，三极管Q1的发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，从而三极管Q2的发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，通过供电电路的三极管Q2和光耦合器件IC1的原边给受电电路供电，电流经过整流桥BRID1，通过三极管Q3和光耦合器件IC2给受电端供电，解决了目前对电源要求高，电压需要相对稳定，而导致的电压波动的时候误差很大的技术问题，通过简易的低压直流载波电路，即利用低压直流供电的电线既实现供电功能，又实现通信功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种低压直流载波电路的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种低压直流载波电路，解决了目前对电源要求高，电压需要相对稳定，而导致的电压波动的时候误差很大的技术问题，通过简易的低压直流载波电路，即利用低压直流供电的电线既实现供电功能，又实现通信功能。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

供电电路和受电电路；

供电电路包括：MCU1、三极管Q1、三极管Q2和光耦合器件IC1；

受电电路包括：MCU2、整流桥BRID1、三极管Q3和光耦合器件IC2；

MCU1与三极管Q1的基极端连接，三极管Q1发射极端接地，三极管 Q1集电极端与三极管Q2的基极端连接，三极管Q2的集电极端与光耦合器件IC1原边连接，三极管Q2的集电极端还与供电电路一输出端连接，光耦合器件IC1副边与供电电路另一输出端连接；

供电电路的输出端与受电电路两输入端连接，受电电路的输入端与整流桥BRID1连接，整流桥BRID1还与三极管Q3的发射极端连接，三极管Q3的基极端和发射极端均与光耦合器件IC2副边连接，光耦合器件IC2原边与MCU2连接。

进一步地，三极管Q3的集电极端还与光耦合器件IC3原边连接，光耦合器件IC3副边与MCU连接。

进一步地，光耦合器件IC3副边还通过相互串联的电阻R9和电阻R7，与光耦合器件IC2原边连接。

进一步地，光耦合器件IC3副边和光耦合器件IC2原边均与MCU2的TXD端连接。

进一步地，光耦合器件IC3原边与V-IN端连接。

进一步地，三极管Q1的基极端通过电阻R1与MCU1的TXD端。

进一步地，光耦合器件IC1副边与MCU1的RXD端连接。

进一步地，三极管Q1的集电极端还与相互串联的电阻R2和电阻R3与供电电路电源端VDD连接。

进一步地，光耦合器件IC1副边还与供电电路用于给MCU1供电的VCC-1端连接；

光耦合器件IC2主边还与供电电路用于给MCU2供电的VCC-2端连接；

光耦合器件IC3副边还与供电电路用于给MCU2供电的VCC-2端连接。

进一步地，整流桥BRID1为防反向整流桥。

为了便于理解，下面对电路的工作进行详细的描述：

VDD为供电电路1给受电电路2提供的电源；

VCC-1是供电电路1通信MCU的电源；MCU1-TXD是供电电路1通信MCU的通信发射脚；MCU1-RXD是供电电路1通信MCU的通信接收脚；

VCC-2是受电电路2通信MCU的电源；MCU2-TXD是受电电路2通信MCU的通信发射脚；MCU2-RXD是受电电路2通信MCU的通信接收脚；

V-IN是给受电电路2供电，在实际电路中，这里可能需要稳压，并有一定的电解电容储电支持通信；

OUT和IN端子是供、受电电路2之间的连线端子；

电路中BRID1为防反向整流桥，供电电路1和受电电路2之间的连线可以不用考虑正负方向。

供电原理：

根据芯片的特性，供电电路1的MCU没有通信的时候，其MCU1-TXD引脚输出高电平，三极管Q1的发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，从而三极管Q2的发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，电源VDD通过供电电路1的Q2和IC1的原边给受电电路2供电；电流经过受电电路2的整流桥BRID1，通过三极管Q3和IC2给受电电路2供电；

供电电路1发送信号：

当供电电路1从MCU1-TXD端口发送高电平信号，三极管Q1的发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，三极管Q2的基极(B极)电压拉低，从而三极管Q2的发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，光藕IC1原边有电压、电流，故光藕IC1副边导通，MCU1-RXD端口收到高电平信号，而且电流通过光藕IC1的原边，供给受电电路2；受电电路2MCU处于接收状态，根据芯片的特性，其MCU2-TXD引脚输出高电平，光藕IC2原边没有电流，故光藕IC2副边截止，三极管Q3发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，电流通过三极管Q3及光藕IC3的原边，给受电电路2供电；同时光藕IC3原边有电流，光藕IC3副边导通，MCU2-RXD端口收到高电平信号；

当供电电路1从MCU1-TXD端口发送低电平信号，三极管Q1的发射极(E极)、集电极(C极)两端截至，三极管Q2的基极(B极)电压被上拉电阻R3拉高，从而三极管Q2的发射极(E极)、集电极(C极)两端截至，光藕IC1原边失去电压、电流，故光藕IC1副边截止，MCU1-RXD端口收到低电平信号，而且此时没有电流流过光藕IC1的原边，供给受电电路2；由于没有电流流向受电电路2，所以受电电路2光藕IC3原边没有电流，故光藕IC3副边截止，MCU2-RXD端口收到低电平信号；

受电电路2发送信号：

当受电电路2从MCU2-TXD端口发送高电平信号，光藕IC2原边没有电流，故光藕IC2副边截止，三极管Q3发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，电流流过三极管Q3及光藕IC3的原边，光藕IC3的原边有电流，故光藕IC3副边导通，MCU2-RXD端口收到高电平信号；同时由于当受电电路2从MCU2-TXD端口发送信号时，供电电路1MCU处于接收状态，根据芯片特性，其MCU1-TXD引脚输出高电平，允许电流经过三极管Q2和光藕IC1流向受电电路2，光藕IC1副边导通，MCU1-RXD端口收到高电平信号，故在受电电路2MCU2-TXD端口发送高电平信号时，供电电路1MCU1-RXD端口收到高电平信号；

当受电电路2从MCU2-TXD端口发送低电平信号，光藕IC2原边有电流流过，故光藕IC2副边导通，三极管Q3的基极(B极)电压拉高，三极管Q3发射极(E极)、集电极(C极)两端截至，光藕IC3的原边没有电流流过，故光藕IC3副边截止，MCU2-RXD端口收到低电平信号；由于受电电路2从MCU2-TXD端口发送低电平信号时，切断了供电电路1给受电电路2这个电流回路，所以供电电路1光藕IC1原边没有电流流过，光藕IC1副边截止，MCU1-RXD端口收到低电平信号，即在受电电路2MCU2-TXD端口发送低电平信号时，供电电路1MCU1-RXD端口收到低电平信号。

本发明实施例提供的一种低压直流载波电路，包括：供电电路和受电电路；供电电路包括：MCU1、三极管Q1、三极管Q2和光耦合器件IC1；受电电路包括：MCU2、整流桥BRID1、三极管Q3和光耦合器件IC2；MCU1与三极管Q1的基极端连接，三极管Q1发射极端接地，三极管Q1集电极端与三极管Q2的基极端连接，三极管Q2的集电极端与光耦合器件IC1原边连接，三极管Q2的集电极端还与供电电路一输出端连接，光耦合器件IC1副边与供电电路另一输出端连接；供电电路的输出端与受电电路两输入端连接，受电电路的输入端与整流桥BRID1连接，整流桥BRID1还与三极管Q3的发射极端连接，三极管Q3的基极端和发射极端均与光耦合器件IC2副边连接，光耦合器件IC2原边与MCU2连接。本实施例中，通过MCU1输出高电平，三极管Q1的发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，从而三极管Q2的发射极(E极)、集电极(C极)两端导通，通过供电电路的三极管Q2和光耦合 器件IC1的原边给受电电路供电，电流经过整流桥BRID1，通过三极管Q3和光耦合器件IC2给受电电路2供电，解决了目前对电源要求高，电压需要相对稳定，而导致的电压波动的时候误差很大的技术问题，通过简易的低压直流载波电路，即利用低压直流供电的电线既实现供电功能，又实现通信功能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步 骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。