一种转接装置及通信系统的制作方法

文档序号:12515663阅读:238来源:国知局
一种转接装置及通信系统的制作方法

本实用新型涉及一种电子技术领域,尤其涉及一种转接装置及通信系统。



背景技术:

目前电子类产品发展迅速,外部接口混杂,对于存在主芯片的产品,一般存在对外接口,同时具备充电与通信功能。目前,一般电子产品的通信接口中充电接口与通信接口是分离的,即分别使用不同的信号线来实现通信和充电,至少需要三线以上,需要很多硬件支持,浪费资源。



技术实现要素:

本实用新型旨在解决上述问题。

为达到上述目的,本实用新型提供了以下技术方案:

本实用新型的主要目的在于提供一种转接装置,其特征在于,包括:主控芯片、通断模块、第一有线对外接口、第二对外接口、与供电电源连接的供电接口、第一开关模块、开关控制模块和接入检测模块;其中,所述主控芯片包括:通信端口、控制端口、检测端口和接入检测端口;所述第一有线对外接口由第一接口和第二接口组成,所述第一接口与所述供电接口电连接,所述第二接口与所述供电电源的地端电连接;所述控制端口与所述通断模块电连接;所述检测端口电连接在所述供电接口与所述第一接口的连接点上;所述通断模块设置在所述地端与所述连接点之间,在所述控制端口的输出信号的控制下断开或导通所述地端与所述连接点之间的通路;所述第二对外接口与所述通信端口电连接;所述第一开关模块包括第一连接端、第二连接端和受控端,所述接入检测模块至少包括第一接入端、第二接入端和反馈端;所述第一开关模块串联在所述供电接口与所述第一接口之间,其中,所述第一开关模块的所述第一连接端与所述供电接口电连接,所述第二连接端与所述第一接口电连接;所述接入检测模块串联在所述第二接口与所述供电电源的地端之间,其中,所述接入检测模块的所述第一接入端与所述第二接口电连接,所述第二接入端与所述供电电源的地端电连接;或者,所述第一开关模块和所述接入检测模块串联在所述第二接口与所述供电电源的地端之间,其中,所述第一开关模块的所述第一连接端与所述第二接口电连接,所述第二连接端与所述接入检测模块的所述第一接入端电连接,所述接入检测模块的所述第二接入端与所述供电电源的地端电连接;或者,所述第一开关模块串联在所述第二接口与所述供电电源的地端之间,其中,所述第一开关模块的所述第一连接端与所述第二接口电连接,所述第二连接端与所述供电电源的地端电连接;所述接入检测模块串联在所述供电接口与所述第一接口之间,其中,所述接入检测模块的所述第一接入端与所述供电接口电连接,所述第二接入端与所述第一接口电连接;所述开关控制模块至少包括开关控制端,所述第一开关模块的所述受控端与所述开关控制端电连接;所述第一开关模块常态下导通,在所述开关控制端输出的第一控制信号的控制下,断开所述第一连接端与所述第二连接端之间的连接;所述主控芯片 的所述接入检测端口与所述接入检测模块的所述反馈端电连接,配置为在接收到所述反馈端输出的接入检测信号时识别出有外部设备接入所述第一有线对外接口。

此外,在所述接入检测模块串联在所述第二接口与所述供电电源的地端之间,所述接入检测模块的第二接入端与所述供电电源的地端电连接的情况下,所述第一接入端与所述反馈端合一设置,所述第一接入端配置为检测所述第二接口的电平,在检测到高电平时,所述反馈端输出所述接入检测信号。

此外,所述接入检测模块还包括相互并联的负载单元和检测单元,所述相互并联的负载单元和检测单元串联在所述第一接入端和所述第二接入端之间,所述检测单元的检测输出端为所述反馈端,所述检测单元配置为检测所述第一接入端的电平和所述第二接入端的电平,在所述第一接入端的电平与所述第二接入端的电平的差值满足预设阈值的条件下,控制所述反馈端输出所述接入检测信号。

此外,所述开关控制模块与所述第一开关模块并联,配置为检测所述第一连接端的电平与所述第二连接端的电平,在所述第一连接端的电平与所述第二连接端的电平之间的差值满足线路保护触发条件时,所述开关控制端输出所述第一控制信号。

此外,所述开关控制模块还包括第一控制检测端和第二控制检测端;所述第一控制检测端与所述接入检测模块的所述反馈端电连接,配置为检测输入的所述检测接入信号的电平;所述第二控制检测端与参考端电连接,检测输入的参考电平;所述开关控制端,配置为在所述检测接入信号的电平与所述参考电平的差值满足线路保护触发条件时受控地输出所述第一控制信号。

此外,所述通断模块包括:第一连接端,与所述地端电连接;第二连接端,与所述连接点电连接;和控制端,与所述控制端口相连,并配置成根据所述控制端口的输出信号控制所述第一连接端和所述第二连接端断开或导通。

此外,稳流组件,串联在所述供电接口与所述连接点之间。

此外,所述稳流组件包括:电感元件。

此外,还包括:续流组件,所述续流组件并与所述稳流组件并联,其中,所述续流组件的第一端与所述连接点电连接,所述续流组件的第二端与所述供电接口电连接,且所述续流组件只能从所述第一端到所述第二端导通。

此外,还包括:串联在所述连接点与所述地端之间的第一分压负载元件和第二分压负载元件,其中,所述第一分压负载元件连接在所述连接点与所述第二分压负载元件之间,所述检测端口通过所述第一分压负载元件与所述连接点电连接。

此外,还包括:连接在所述控制端口与所述通断模块之间的隔直组件。

此外,还包括:串联在供电接口与所述连接点之间的升压复位电路单元,其中,所述升压复位电路单元还与所述主控芯片电连接,用于根据所述主控芯片输出的升压控制信号进入工作状态或非工作状态,其中,在工作状态下,所述升压复位电路单元对从所述供电接口输入的供电电压进行升压,并为所述第一接口提供升压后的供电电压,在非工作状态下,所述升压复位电路单元不对从所述供电接口输入的供电电压进行升压,并输出预定低电压。

此外,所述升压复位电路单元包括:DC/DC升压组件,其中:所述DC/DC升压组件包括:输入端,与所述供电接口电连接;输出端,与所述第一接口电连接;和控制端,与所述主控芯片电连接,并配置成 根据所述主控芯片输出的升压控制信号来控制所述DC/DC升压组件进入工作状态或者非工作状态。

此外,还包括:连接在地端与所述DC/DC升压组件的输出端之间的滤波组件。

此外,还包括:第二开关模块,其中:所述第二开关模块包括:第一连接开关端,与所述地端电连接;第二连接开关端,与所述输出端电连接;和第二开关控制端,与所述主控芯片电连接,并配置成根据所述主控芯片输出的通断控制信号来控制所述第一连接开关端和所述第二连接开关端断开或导通。

本实用新型的另一目的在于提供一种通信系统,其特征在于,包括:转接装置和第一外部通信设备,其中:所述转接装置包括如上所述的转接装置;所述第一外部通信设备至少包括第二有线对外接口,所述第二有线对外接口与所述转接装置的第一有线对外接口电连接,其中,所述第二有线对外接口由第一有线接口和第二有线接口组成。

此外,还包括:第二外部通信设备,其中:所述第二外部通信设备与所述转接装置的第二对外接口连接。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出,本实用新型提供了一种转接装置和通信系统,其中转接装置可以实现有线接口的双线数据收发,且能够识别第一外部通信设备的接入,并且防止第一外部通信设备接入后发生短路对转接装置和第一外部通信设备的元器件的破坏;通信系统中转接装置与第一外部通信设备之间可以实现有线接口的双线通信。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例1提供的一种通信系统的结构示意图;

图2A为本实用新型实施例1提供的一种转接装置的结构示意图;

图2B为本实用新型实施例1提供的另一种转接装置的结构示意图;

图2C为本实用新型实施例1提供的又一种转接装置的结构示意图;

图3A为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图3B为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图3C为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图4A为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图4B为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图4C为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图4D为本实用新型实施例1提供的一种可选的开关控制模块和第一开关模块的结构示意图;

图4E为本实用新型实施例1提供的另一种可选的开关控制模块和第一开关模块的结构示意图;

图4F为本实用新型实施例1提供的另一种可选的开关控制模块和第一开关模块的结构示意图;

图4G为本实用新型实施例1提供的另一种可选的开关控制模块和第一开关模块的结构示意图;

图5A为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图5B为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图5C为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图5D为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图6A为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图6B为本实用新型实施例1提供的另一种可选的转接装置的结构示意图;

图6C为本实用新型实施例1提供的升压复位电路单元的结构示意图;

图7A为本实用新型实施例1提供的转接装置的电路原理图;

图7B为本实用新型实施例1提供的可选转接装置的电路原理图;

图8为本实用新型实施例1提供的一个可选的通信系统的电路原理图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例,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他实施例,都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量或位置。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种通信系统。

图1为本实施例提供的通信系统的结构示意图,该通信系统用于与外部终端进行数据通信,如图1所示,该通信系统100包括:转接装置10和第一外部通信设备20,其中,转接装置10至少包括第一有线对外接口,第一外部通信设备20至少包括第二有线对外接口,转接装置10的第一有线对外接口与第一外部通信设备20的第二有线对外接口电连接,第一外部通信设备20的第二有线对外接口由两个接口(第一有线接口和第二有线接口)组成,转接装置10的第一有线对外接口也是由两个接口(第一接口和第二接口)组成,转接装置10与第一外部通信设备20通过各自的两个接口实现数据通信。

如图1所示,作为本实施例中一种可选的实施方式,该通信系统100还包括:第二外部通信设备(图未示出),转接装置10通过第二对外接口与第二外部通信设备连接,由此,通过转接装置10,第一外部通信设备20可以与第二外部通信设备实现数据通信。

在本实施例中,第一外部通信设备20可以为智能密钥设备、智能卡、电子支付设备等从通信设备;第一外部通信设备20的第二有线对外接口的第一有线接口与第二有线接口,以及转接装置10的第一有线对外接口130的第一接口131与第二接口132均为有线接口,第二有线对外接口与第一有线对外接口的接口类型及通信协议相匹配,转接装置10通过第一有线对外接口与第一外部设备20进行有线通信;转接装置10的第二对外接口133可以是现有的通用接口,包括无线和有线接口,例如USB接口、音频接口、串口、蓝牙、wifi、NFC等接口,转接装置10通过该第二对外接口可以连接到第二外部通信设备,以接收从第二外部通信设备发送来的数据,第二外部通信设备可以是手机、电脑、PAD等主通信设备。根据第二对外接口的接口类型的不同,转接装置10所支持的传输协议也不同,转接装置10可以利用自身支持的协议对接收到的数据进行解码和编码,例如,转接装置10可以根据USB协议、音频协议、串口协议、蓝牙协议、wifi协议、NFC协议等对数据进行解码和编码,获得数据对应的数据比特串。转接装置10进行数据转换,可以实现将第二外部通信设备发送过来的数据转换成适合第一外部通信设备20接收的数据,也可以实现将第一外部通信设备20发送过来的数据转换成适合第二外部通信设备接收的数据,实现不同接口之间的转换,扩大了本实施例的使用范围。

图2A-图2C为本实施例提供的转接装置10的结构示意图,如图2A-图2C所示,该转接装置10主要包括:主控芯片110、通断模块120、第一有线对外接口130、第二对外接口133、与供电电源连接的供电接口140、第一开关模块1120、开关控制模块1130和接入检测模块1140;其中,主控芯片110包括:控制端口111、检测端口112、通信端口117和接入检测端口116;第一有线对外接口130由第一接口131和第二接口132组成,第一接口131与供电接口140电连接,第二接口132与供电电源的地端电连接;控制端口111与通断模块120电连接;检测端口112电连接在供电接口140与第一接口131的连接点T0上;通断模块120设置在地端与连接点T0之间,在控制端口111的输出信号的控制下断开或导通地端与连接点T0之间的通路;第二对外接口133与通信端口117电连接;第一开关模块1120包括第一连接端1121、第二连接端1122和受控端1123,接入检测模块1140至少包括第一接入端1141、第二接入端1142和反馈端1143;开关控制模块1130至少包括开关控制端1131,第一开关模块1120的受控端1123与开关控制端1131电连接;第一开关模块1120常态下导通,在开关控制端1123输出的第一控制信号的控制下,断开第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接;主控芯片110的接入检测端口116与接入检测模块1140的反馈端1143电连接,配置为在接收到反馈端1143输出的接入检测信号时识别出有外部设备接入第一有线对外接口130;在本实施例中,第一开关模块1120和接入检测模块1140在接入转接装置10的线路时,有以下方式:方式一、如图2A所示,第一开关模块1120串联在供电接口140与第一接口131之间,其中,第一开关模块1120的第一连接端1121与供电接口140电连接,第二连接端1122与第一接口131电连接;接入检测模块1140串联在第二接口132与供电电源的地端之间,其中,接入检测模块1140的第一接入端1141与第二接口132电连接,第二接入端1142与供电电源的地端电连接;方式二、如图2B所示,第一开关模块1120和接入检测模块1140串联在第二接口132与供电电源的地端之间,其中,第一开关模块的第 一连接端1121与第二接口132电连接,第二连接端1122与接入检测模块1140的第一接入端1141电连接,接入检测模块1140的第二接入端1142与供电电源的地端电连接;方式三、如图2C所示,第一开关模块1120串联在第二接口132与供电电源的地端之间,其中,第一开关模块1120的第一连接端1121与第二接口132电连接,第二连接端1122与供电电源的地端电连接;接入检测模块1140串联在供电接口140与第一接口131之间,其中,接入检测模块1140的第一接入端1141与供电接口电连接,第二接入端1142与第一接口131电连接。

由此,通过本实用新型实施例提供的转接装置10,在从第二外部通信设备接收到数据后,将数据进行相应的转换,再向第一外部通信设备20发送数据时,可以通过控制端口111的信号,控制连接点T0与地端的通路导通或关断,使得第一接口131的电平周期性发生变化,进而传输对应的比特数据。在接收第一外部通信设备20发送的数据时,可以通过检测端口112检测第一接口131的电平,主控芯片110可以根据检测端口112连续检测到的电平变化得出对应的比特数据。在向第一外部通信设备20发送数据时,当连接点T0与地端的通路导通时,连接点T0的电压被地端拉低,第一接口131输出低电平的信号(接地电压为零);当连接点T0与地端的通路断开时,连接点T0的电压来自供电电源,第一接口131输出高电平的信号,因此,通过主控芯片110的控制端口111输出的信号便可以控制转接装置10待输出的比特数据。通过转接装置10的开关控制模块1130可检测线路上的电流是否过大,在电流过大即满足线路保护触发条件时,开关控制模块1130向第一开关模块1120输出第一控制信号,以断开第一开关模块1120的第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接,从而在线路发生短路时进行保护,防止转接装置10以及与其连接的第二外部通信设备30的元器件因线路上的电流过大而被烧坏。通过转接装置10的接入检测模块1140可检测线路上是否存在压降,在存在压降时,通过与接入检测模块1140的反馈端1143电连接的接入检测端口116将接入检测信号反馈给主控芯片110,使得转接装置10在有第一外部通信设备20接入时,可迅速识别。

在本实施例中,当第一开关模块1120和接入检测模块1140的接入方式为方式一时,第二接口132定义为接入检测接口,转接装置10的主控芯片110可通过第二接口132的电压变化判断是否有第一外部通信设备20接入。

在本实施例中,当第一开关模块1120和接入检测模块1140的接入方式为方式二时,第一开关模块1120与接入检测模块1140的位置也可互换,即作为方式二的等同替换方案,第一开关模块1120和接入检测模块1140串联在第二接口132与供电电源的地端之间,其中,接入检测模块1140的第一接入端1141与第二接口132电连接,第二接入端1142与第一开关模块1120的第一连接端1121电连接,第一开关模块1120的第二连接端1122与供电电源的地端电连接。第二接口132定义为接入检测及保护接口,转接装置10可通过第二接口132的电压变化判断是否有第一外部通信设备20接入,并且若第一外部通信设备20短路,导致的转接装置10的电路中电流过大,满足线路保护触发条件时,断开第一开关模块1120的第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接,即断开转接装置10的电路的通路和转接装置10对第一外部通信设备20的供电,对转接装置10的电路和第一外部通信设备20的电路进行短路保护,避免电流过大引起的元器件损坏,即通过第二接口在线路发生短路时进行保护。

在本实施例中,当第一开关模块1120和接入检测模块1140的接入方式为方式三时,第二接口132定 义为保护接口,可通过第二接口132在线路发生短路时进行保护。

本实施例中,通过接入检测模块1140可以识别出第一外部通信设备的接入,下面将对接入检测模块1140的连接关系以及工作原理进行详细描述。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,当接入检测模块1140串联在第二接口132和供电电源的地端之间,第二接入端1142与供电电源的地端连接时(如方式一和方式二中的接入检测模块连接方式),第一接入端1141与反馈端1143合一设置或者以导线连接(图上未示出),第一接入端1141配置为检测第二接口132的电平,在检测到高电平时,反馈端1143输出接入检测信号。即当有第一外部通信设备20接入转接装置10时,电流从转接装置10的供电电源连接的供电接口140流出,通过第一接口131流入第一外部通信设备20,再经第二接口132流入接入检测模块1140,最后流向转接装置10的地引脚,从而使转接装置10与第一外部通信设备20形成回路,此时,接入检测模块1140通过第一接入端1141检测到第二接口132的电平为高电平;当转接装置10没有第一外部通信设备20接入时,转接装置10不能与第一外部通信设备20形成回路,第二接口132的电平应当为低电平。由此,接入检测模块1140可以通过第一接入端1141检测第二接口132的电平变化输出接入检测信号,使得主控芯片110识别是否有第一外部通信设备20接入。

以下,对上述可选实施方式中接入检测模块1140接入电路的具体实施方式进行详细描述:作为一种可选的实施方式,接入检测模块包括分压电阻R0,分压电阻R0的第一端作为第一接入端1141,分压电阻R0第二端作为第二接入端1142,即分压电阻R0串联在第二接口132与供电电源的地端之间,分压电阻R0的第一端与第二接口132电连接,分压电阻R0的第二端与供电电源的地端电连接,有第一外部通信设备20接入转接装置10时,电流从转接装置10的供电电源连接的供电接口140流出,通过第一接口131流入第一外部通信设备20,再经第二接口132流入分压电阻R0,最后流向转接装置10的地引脚,从而使转接装置10与第一外部通信设备20形成回路,此时,通过第一接入端1141检测到第二接口132的电平为高电平;当转接装置10没有第一外部通信设备20接入时,转接装置10不能与第一外部通信设备20形成回路,第二接口132的电平应当为低电平。由此,接入检测模块1140可以通过第一接入端1141检测第二接口132的电平变化输出接入检测信号,使得主控芯片110识别是否有第一外部通信设备20接入。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,如图3A-3C所示,接入检测模块1140包括相互并联的负载单元11401和检测单元11402,相互并联的负载单元11401和检测单元11402串联在第一接入端1141和第二接入端1142之间,检测单元11402的检测输出端作为反馈端1143,检测单元配置为检测第一接入端1141的电平和第二接入端1142的电平,在第一接入端1141的电平与第二接入端1142的电平的差值满足预设阈值的条件下,控制反馈端1143输出接入检测信号,接入检测模块1140可以串联在供电接口与第一接口131之间(如图3C所示),也可以串联在第二接口132与供电电源的地端之间(如图3A和图3B所示)。以接入检测模块1140串联在供电接口与第一接口131之间为例,当有第一外部通信设备20接入转接装置10时,电流从转接装置10的供电电源连接的供电接口140流出,经过接入检测模块1140后通过第一接口131流入第一外部通信设备20,再经第二接口132最后流向转接装置10的地引脚,从而使转接装置10与第一外部通信设备20形成回路,此时,由于接入检测模块1140包括负载单元11401,第一接 入端1141的电平和第二接入端1142的电平之间存在差值;当转接装置10没有第一外部通信设备20接入时,转接装置10不能与第一外部通信设备20形成回路,第一接入端1141的电平和第二接入端1142的电平之间没有差值。由此,接入检测模块1140根据通过第一接入端1141和第二接入端1142的电平的差值是否满足预设阈值,控制反馈端1143输出接入检测信号,使得主控芯片110识别是否有第一外部通信设备20接入。

以下,对上述可选实施方式中接入检测模块1140接入电路的具体实施方式进行详细描述:作为一种可选的实施方式,负载单元包括分压电阻R0,检测单元包括第一差分比较器,第一差分比较器的第一端与分压电阻R0的第一端电连接,第一差分比较器的第二端与分压电阻R0的第二端电连接,相互并联的分压电阻R0与第一差分比较器串联在第一接入端1141和第二接入端1142之间,第一差分比较器的第一端和分压电阻R0的第一端与第一接入端1141电连接,第一差分比较器的第二端和分压电阻R0的第二端与第二接入端1142电连接,第一差分比较器的输出端为反馈端1143。在第一差分比较器的第一端与第二端的电平差值在满足预设阈值的条件下,输出端(反馈端1143)输出接入检测信号。在本可选实施方式中,第一差分比较器的第一端为正向输入端,其第二端为反向输入端,或者,所述第一差分比较器的第一端为反向输入端,其第二端为正向输入端,本实用新型不做具体限制。下面以接入检测模块1140串联在供电接口与第一接口131之间,第一差分比较器的第一端为正向输入端,第二端为反向输入端为例,进行具体说明:

当有第一外部通信设备20接入转接装置10时,电流从转接装置10的供电电源连接的供电接口140流出,经过接入检测模块1140的分压电阻R0后通过第一接口131流入第一外部通信设备20,再经第二接口132最后流向转接装置10的地引脚,从而使转接装置10与第一外部通信设备20形成回路,此时,由于分压电阻R0的第一端的电压高于第二端的电压,即第一差分比较器的正向输入端的电压高于反向输入端的电压,第一差分比较器输出高电平信号,即,反馈端1143输出接入检测信号(即高电平信号);当转接装置10没有第一外部通信设备20接入时,转接装置10不能与第一外部通信设备20形成回路,分压电阻R0的第一端的电压与第二端的电压不存在差值,第一差分比较器没有输出。由此,接入检测模块1140根据通过分压电阻R0的第一端和第二端的电平的差值使得第一差分比较器输出的输出端(反馈端1143)输出接入检测信号,使得主控芯片110识别是否有第一外部通信设备20接入。

本实施例中,通过开关控制模块1130与第一开关模块1120可以达到对转接装置10的线路进行保护的目的,下面将对开关控制模块1130与第一开关模块1120的连接关系以及工作原理进行详细描述。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,如图4A-4C所示,开关控制模块1130与第一开关模块1120并联,配置为检测第一连接端1121的电平与第二连接端1122的电平,在第一连接端1121的电平与第二连接端1122的电平之间的差值满足线路保护触发条件时,开关控制端1131输出第一控制信号。当有第一外部通信设备20接入转接装置10时,开关控制模块1130检测第一连接端1121和第二连接端1122的电平,通过检测第一连接端1121的电平和第二连接端1122的电平之间的差值判断线路上的电流是否过大,在电流过大即满足线路保护触发条件时,开关控制模块1130向第一开关模块1120输出第一控制信号,第一开关模块1120在接收到第一控制信号后,断开第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接,从而在线路发生短路时进行保护,防止转接装置10的元器件因线路上的电流过大而被烧坏。

以下,对本可选实施方式中第一开关模块1120和开关控制模块1130接入电路的具体实施方式进行详细描述:

其一:

如图4A-4C所示,开关控制模块1130检测第一连接端1121的第一电平V1,检测第二连接端1122的第二电平V2。在一种可选的实施方式中,线路保护触发条件为第一电平V1与第二电平V2的差值大于预设值,即当电平满足V1–V2>VF时,触发线路保护,其中,VF为预设值。第一电平V1与第二电平V2的差值大于预设值时,转接装置10的电路中电流过大,对转接装置10的电路和第一外部通信设备20的电路进行短路保护,可避免电流过大引起的元器件损坏。可选地,开关控制模块1130,还用于在第一开关模块1120断开其第一连接端1121和第一连接端1122后,通过开关控制端1131向第一开关模块1120的受控端1123输出第二控制信号,用来控制第一开关模块1120导通其第一连接端1121和第一连接端1122。在第一连接端1121和第一连接端1122导通后,开关控制模块1130再次检测第一开关模块1120的第一连接端1121的第一电平V1,检测第一开关模块1120的第一连接端1122的第二电平V2,如果第一电平V1与第二电平V2的差值不满足线路保护触发条件(即V1–V2≤VF,其中VF为预设值),则说明电路中的短路异常已经消失,此时,第一开关模块1120的第一连接端1121和第一连接端1122维持导通状态;否则,在第一电平V1与第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时(即V1–V2>VF,其中VF为预设值),通过开关控制端1131向第一开关模块1120的受控端1123输出第一控制信号,用来控制第一开关模块1120断开其第一连接端1121和第一连接端1122,从而使电路处于断开状态。通过本实方式提供的技术方案,在电路处于断开状态时,开关控制模块1130向第一开关模块1120输出第二控制信号,使第一开关模块1120重新进入导通的状态,再次判断第一电平V1与第二电平V2的差值是否满足线路保护触发条件,并在不满足线路保护触发条件时,即在线路保护电路1所接入的电路中的异常恢复后,开关控制模块1130向第一开关模块1120输出第二控制信号,控制第一开关模块1120导通其第一连接端1121和第一连接端1122,从而将线路保护电路1从断开状态恢复为导通状态。

其二:

当第一开关模块1120串联在第二接口132和地引脚之间时,第二连接端1122与地引脚电连接,本实施方式中,第一开关模块1120的第二连接端1122可以直接与地引脚电连接,也可以间接与地引脚电连接,例如通过电阻等其他元器件或者一些功能性模块与地引脚电连接。图4D为本可选方式的简略示意图,如图4D所示,本实施方式中,第一开关模块1120为NMOS管,其栅极G作为第一开关模块1120的受控端1123,其源极S作为第一开关模块1120的第二连接端1122,其漏极D作为第一开关模块1120的第一连接端1121。开关控制模块1130,用于在NMOS管处于导通状态时,检测NMOS管的源极S的第二电平V2,并通过检测NMOS管的漏极D的第一电平V1。并且,在第一电平V1与第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时,即第一电平V1与第二电平V2的差值大于预设值(V1–V2>VF,其中VF为预设值),开关控制模块1130通过开关控制端1131向NMOS管的栅极G输出第一控制信号,该第一控制信号为低电平信号VN1,用于使NMOS管进入截止状态,其中,低电平信号VN1满足VN1≤V2,且|VN1-V2|≤|Vth|,Vth为NMOS管的开启电压。由此,可以通过第一控制信号(即低电平信号VN1)断开第一开关模块1120的第一连接端1121和第一连接端1122,使电路与地引脚之间形成断路。由此,开关控制模块1130在检测 到NMOS管漏极D和源极S的电平差值过大时(即电路中存在短路异常),控制NMOS管进入截止状态,断开电路,以防止电路中的元器件因存在短路异常而受损。

可选地,开关控制模块1130,还用于在NMOS管处于截止状态时,通过开关控制端1131向NMOS管的栅极G输出第二控制信号,该第二控制信号为高电平信号VN2,其中,高电平信号VN2满足VN2>V2,且|VN2-V2|>|Vth|,Vth为NMOS管的开启电压,V2为NMOS管的源极S的电平。由此,可以通过第二控制信号(即高电平信号VN2)用于使NMOS管进入导通状态,NMOS管进入导通状态后,开关控制模块1130检测NMOS管源极S的第二电平V2,检测NMOS管漏极D的第一电平V1,此时,如果第一电平V1与第二电平V2的差值不满足线路保护触发条件(即V1-V2≤VF,其中VF为预设值),说明电路中的短路异常已经消失,则电路继续维持导通状态;否则,在第一电平V1与第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时(即V1–V2>VF,其中VF为预设值),开关控制模块1130通过开关控制端1131向NMOS管的栅极G输出第一控制信号,该第一控制信号为低电平信号,用于使NMOS管进入截止状态,从而将第二接口与地引脚之间的通路断开,使电路处于短路保护状态。由此,在电路处于短路保护的状态时(NMOS管处于截止状态),开关控制模块1130向NMOS管输出高电平信号,使NMOS管重新进入导通的状态,再次判断第一电平V1与第二电平V2的差值是否满足线路保护触发条件,并在不满足线路保护触发条件时,即在电路中的短路异常恢复后,开关控制模块1130持续向NMOS管输出高电平信号,控制NMOS管导通,从而将电路从短路保护状态恢复为正常工作状态。

其三:

当第一开关模块1120串联在供电接口和第一接口之间时,本实施例中,第一开关模块1120的第一连接端1122可以直接与供电接口电连接,也可以间接与供电接口电连接,例如电阻等其他元器件或者一些功能性电路与供电接口电连接。图4E为本可选方式的简略示意图,如图4E所示,本实施例中,第一开关模块1120为PMOS管,其栅极G作为第一开关模块1120的受控端1123,其漏极D作为第一开关模块1120的第二连接端1122,其源极S作为第一开关模块1120的第一连接端1121。开关控制模块1130,用于在PMOS管处于导通状态时,检测PMOS管的漏极D的第二电平V2,并检测PMOS管的源极S的第一电平V1。并且,在第一电平V1与第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时,即第一电平V1与第二电平V2的差值大于预设值(V1–V2>VF,其中VF为预设值),开关控制模块1130通过开关控制端1131向PMOS管的栅极G输出第一控制信号,该第一控制信号为高电平信号VP1,用于使PMOS管进入截止状态,其中,高电平信号VP1满足VP1≥V1,且|VP1-V1|≤|Vth|,Vth为PMOS管的开启电压。由此,可以通过该高电平信号VP1断开第一开关模块1120的第一连接端1121和第一连接端1122,使转接装置10的电路形成断路。由此,开关控制模块1130在检测到PMOS管源极S和漏极D的电平差值过大时(即电路中存在短路异常),控制PMOS管进入截止状态,断开第一接口与供电接口之间的电路,以防止电路中的元器件因电路中存在异常而受损。

可选地,开关控制模块1130,还用于在PMOS管处于截止状态时,通过开关控制端1131向PMOS管的栅极G输出第二控制信号,该第二控制信号为低电平信号VP2,用于使PMOS管进入导通状态,其中,低电平信号VP2满足VP2<V1,且|VP2-V1|>|Vth|,Vth为PMOS管的开启电压,V1为PMOS管的源极S的电平。由此,可以通过该低电平信号VP2使电路导通。在待电路导通后,开关控制模块1130检测PMOS 管漏极D的第二电平V2,检测PMOS管源极S的第一电平V1,此时,如果第一电平V1与第二电平V2的差值不满足线路保护触发条件(即V1-V2≤VF,其中VF为预设值),说明电路中的短路异常已经消失,则继续维持导通状态;否则,在第一电平V1与第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时(即V1–V2>VF,其中VF为预设值),开关控制模块1130通过开关控制端1131向PMOS管的栅极G输出第一控制信号,该第一控制信号为高电平信号,用于使PMOS管进入截止状态,从而将电路断开,使待电路处于短路保护状态。由此,在电路处于短路保护的状态时(PMOS管处于截止状态),开关控制模块1130向PMOS管输出低电平信号,使PMOS管重新进入导通的状态,再次判断第一电平V1与第二电平V2的差值是否满足线路保护触发条件,并在不满足线路保护触发条件时,即在电路的短路异常恢复后,开关控制模块1130持续向PMOS管输出低电平信号,控制PMOS管导通,从而将电路从短路保护状态恢复为正常工作状态。

其四:

当第一开关模块1120串联在第二接口132和地引脚之间,第二连接端1122与地引脚电连接时,开关控制模块1130的功能可以由计算芯片1134和主控芯片110组合实现。如图4F所示,计算芯片1134包括第一检测引脚11341、第二检测引脚11342和输出引脚11343,第一检测引脚11341与第二检测引脚11342分别作为开关控制模块的两个引脚与第一开关模块并联,第一开关模块1120为NMOS管,其栅极G作为第一开关模块1120的受控端1123,其源极S作为第一开关模块1120的第二连接端1122,与地端电连接,其漏极D作为第一开关模块1120的第一连接端1121,与第二接口132电连接。本实施例中,计算芯片1134的第二检测引脚11342与NMOS管的源极S电连接,用于在NMOS管处于导通状态时,检测NMOS管源极S的第二电平V2,第一检测引脚11341与NMOS管的漏极D电连接,用于在NMOS管处于导通状态时,检测NMOS管漏极D的第一电平V1。

本实施方式中,主控芯片110包括检测引脚119和控制引脚118,主控芯片110的检测引脚119与计算芯片1134的输出引脚11343电连接,控制引脚118作为开关控制模块1130的开关控制端1131,在本实施方式中,控制引脚118与NMOS管的栅极G电连接,用于控制NMOS管的截止或导通。

本实施方式中,第一开关模块1120和开关控制模块并联后串联在第二接口132以及地引脚之间,NMOS管的源极S与地引脚电连接,本实施方式中,NMOS管的源极S可以直接与地引脚电连接,也可以间接与地引脚电连接,例如通过电阻等其他元器件或者一些功能性电路与地引脚电连接(图未示出)。

本实施方式中,计算芯片1134,用于在第一电平V1与第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时,即第一电平V1与第二电平V2的差值大于预设值(V1–V2>VF,其中VF为预设值),通过其输出引脚1143输出第一触发信号VO1,主控芯片110,用于在其检测引脚119检测到第一触发信号VO1时,通过其控制引脚118向NMOS管的栅极G输出第一控制信号,其中,第一控制信号为低电平信号VN1,用于使NMOS管进入截止状态,其中,低电平信号VN1满足VN1≤V2,且|VN1-V2≤|Vth|,Vth为NMOS管的开启电压。由此,可以通过第一控制信号(即低电平信号VN1),用于使NMOS管进入截止状态,从而使第二接口132与地引脚之间形成断路。由此,主控芯片110可以在计算芯片1134检测到NMOS管漏极D和源极S的电平差值过大时(即电路中存在短路异常),控制NMOS管进入截止状态,断开第二接口132与地引脚之间的电路,以防止电路中的元器件因电路中存在短路异常而受损。

可选地,计算芯片1134采用锂电池保护IC芯片(日本精工S-8261ABJMD-G3JT2)。该锂电池保护IC芯片在第一电平V1与第二电平V2的差值大于100mV时(V2-V1>100mV,100mV为预设值),通过其输出引脚1143输出低电平信号。主控芯片110,用于在其检测引脚119检测到低电平信号时,通过其控制引脚118向NMOS管的栅极G输出低电平信号,使NMOS管进入截止状态。由此,主控芯片110可以配合该锂电池保护IC,实现线路的短路保护,且该锂电池保护IC成本较低,功能集成化较高,有利于降低开关控制模块1130制作成本和扩展功能。

可选地,计算芯片1134还包括供电引脚11344,主控芯片110还包括供电引脚113,且计算芯片1134的供电引脚11344和主控芯片110的供电引脚113分别与供电接口电连接。由此,计算芯片1134和主控芯片110可以通过各自的电源引脚获得电能。

可选地,主控芯片110,还用于在NMOS管处于截止状态时,即第二接口132与地引脚断开时,通过控制引脚118向NMOS管的栅极G输出高电平信号VN2,使NMOS管进入导通状态,其中,高电平信号VN2满足VN2>V2,且|VN2-V2|>|Vth|,Vth为NMOS管的开启电压,V2为NMOS管的源极S的电平。由此,可以通过该高电平信号VN2,使第二接口132与地引脚导通。在第二接口132与地引脚导通后,计算芯片1134再次通过其第二检测引脚11342检测NMOS管源极S的第二电平V2,通过第一检测引脚11341检测NMOS管漏极D的第一电平V1,此时,如果第一电平V1与第二电平V2的差值不满足线路保护触发条件(即V1–V2≤VF,其中VF为预设值),说明电路中的短路异常已经消失,则待第二接口132与地引脚继续维持导通状态;否则,在第一电平V1与第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时(即V1–V2>VF,其中VF为预设值),计算芯片1134通过其输出引脚1143输出第一触发信号VO1,主控芯片110,用于在其检测引脚119检测到第一触发信号VO1时,通过其控制引脚118向NMOS管的栅极G输出低电平信号VN1,用于使NMOS管进入截止状态,其中,低电平信号VN1满足VN1≤V2,且|VN1-V2|≤|Vth|,Vth为NMOS管的开启电压。由此,可以通过该低电平信号VN1,将第二接口132与地引脚的电连接断开,使电路处于短路保护状态。由此,在电路处于短路保护的状态时(NMOS管处于截止状态),主控芯片110向NMOS管输出高电平信号,使NMOS管重新进入导通的状态,计算芯片1134再次判断第一电平V1与第二电平V2的差值是否满足线路保护触发条件,并在不满足线路保护触发条件时,即在电路的短路异常恢复后,使NMOS管持续导通,以维持电路的正常工作,从而将电路从短路保护状态恢复为正常工作状态。

其五:

当第一开关模块1120串联在供电接口和第一接口之间时,开关控制模块1130的功能由计算芯片1134和主控芯片110组合实现。如图4G所示,计算芯片1134包括第一检测引脚11341、第二检测引脚11342和输出引脚1143,第一检测引脚11341和第二检测引脚11342作为开关控制模块1130的两个引脚,如图4G所示,分别与第一开关模块1120的第一连接端1121和第二连接端1122电连接。第一开关模块1120为PMOS管,其栅极G作为第一开关模块1120的受控端1123,其漏极D作为第一开关模块1120的第二连接端1122,其源极S作为第一开关模块1120的第一连接端1121。本实施例中,计算芯片1134的第二检测引脚11342与PMOS管的漏极D电连接,用于在PMOS管处于导通状态时,检测PMOS管漏极D的第二电平V2,第一检测引脚11341与PMOS管的源极S电连接,用于在PMOS管处于导通状态时,检测 PMOS管源极S的第一电平V1。

本实施例中,主控芯片110包括检测引脚119和控制引脚118,主控芯片110的检测引脚119与计算芯片1134的输出引脚1143电连接,控制引脚118作为开关控制模块1130的开关控制端1131,在本实施例中,控制引脚118与PMOS管的栅极G电连接,用于控制PMOS管的截止或导通。

本实施例中,第一开关模块1120和开关控制模块1130并联后串联在供电接口和第一接口131之间,PMOS管的源极S与供电接口电连接,本实施例中,PMOS管的源极S可以直接与供电接口电连接,也可以间接与供电接口电连接,例如通过电阻等其他元器件或者一些功能性电路与供电接口电连接(图未示出)。

本实施例中,计算芯片1134,用于在第一电平V1与第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时,即第一电平V1与第二电平V2的差值大于预设值(V1–V2>VF,其中VF为预设值),通过其输出引脚1143输出第一触发信号VO1,主控芯片110,用于在其检测引脚119检测到第一触发信号VO1时,通过其控制引脚118向PMOS管的栅极G输出第一控制信号,其中,第一控制信号为高电平信号VP1,用于使PMOS管进入截止状态,其中,高电平信号VP1满足VP1≥V1,且|VP1-V1≤|Vth|,Vth为PMOS管的开启电压。由此,可以通过该高电平信号VP1,使供电接口与第一接口131的电连接之间形成断路。由此,主控芯片110可以在计算芯片1134检测到PMOS管源极S和漏极D的电平差值过大时(即电路中存在短路异常),控制PMOS管进入截止状态,断开电路,以防止电路中的元器件因电路中存在短路异常而受损。

可选地,计算芯片1134采用锂电池保护IC芯片(日本精工S-8261ABJMD-G3JT2)。该锂电池保护IC芯片在第一电平V1与第二电平V2的差值大于100mV时(V1–V2>100mV,100mV为预设值),通过其输出引脚1143输出低电平信号。主控芯片110,用于在其检测引脚119检测到低电平信号时,通过其控制引脚118向PMOS管的栅极G输出高电平信号,使PMOS管进入截止状态。由此,主控芯片110可以配合该锂电池保护IC,实现线路的短路保护,且该锂电池保护IC成本较低,功能集成化较高,有利于降低电路的制作成本和扩展功能。

可选地,计算芯片1134还包括供电引脚11344,主控芯片110还包括供电引脚113,且计算芯片1134的供电引脚11344和主控芯片110的供电引脚113分别与供电接口电连接。由此,计算芯片1134和主控芯片110可以通过各自的电源引脚获取电能。

可选地,主控芯片110,还用于在PMOS管处于截止状态时,即供电接口与第一接口131的电连接断开时,通过控制引脚118向PMOS管的栅极G输出低电平信号VP2,使PMOS管进入导通状态,其中,低电平信号VP2满足VP2<V1,且|VP2-V1|>|Vth|,Vth为PMOS管的开启电压,V1为PMOS管的源极S的电平。由此,可以通过该低电平信号VP2,使电路导通。在导通后,计算芯片1134再次通过其第二检测引脚11342检测PMOS管漏极D的第二电平V2,通过第一检测引脚11341检测PMOS管源极S的第一电平V1,此时,如果第一电平V1与第二电平V2的差值不满足线路保护触发条件(即V1–V2≤VF,其中VF为预设值),说明短路异常已经消失,则待电路继续维持导通状态;否则,在第一电平V1与第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时(即V1–V2>VF,其中VF为预设值),计算芯片1134通过其输出引脚1143输出第一触发信号VO1,主控芯片110,用于在其检测引脚119检测到第一触发信号VO1时,通过其控制引脚118向PMOS管的栅极G输出高电平信号VP1,使PMOS管截止,用于使PMOS管进入截 止状态,其中,高电平信号VP1满足VP1≥V1,且|VP1-V1|≤|Vth|,Vth为PMOS管的开启电压。由此,可以通过该高电平信号VP1,将电路断开,使电路处于短路保护状态。由此,在电路处于短路保护的状态时(PMOS管处于截止状态),主控芯片110向PMOS管输出低电平信号VP2,使PMOS管重新进入导通的状态,计算芯片1134再次判断第一电平V1与第二电平V2的差值是否满足线路保护触发条件,并在不满足线路保护触发条件时,即在电路的短路异常恢复后,使PMOS管持续导通,以维持电路的正常工作,从而将电路从短路保护状态恢复为正常工作状态。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,如图5A-5C所示,开关控制模块1130包括第一控制检测端1132和第二控制检测端1133;第一控制检测端1132与接入检测模块1140的反馈端1143电连接,配置为检测输入的检测接入信号的电平;第二控制检测端1133与参考端141电连接,检测输入的参考电平;开关控制端1131,配置为在检测接入信号的电平与参考电平的差值满足线路保护触发条件时受控地输出第一控制信号。当有第一外部通信设备20接入转接装置10时,接入检测模块1140的反馈端1143输出高电平,参考端141可以与主控芯片110连接,由主控芯片110提供参考电平(如图5A-5C所示),也可以由转接装置10内的其他端口连接,由其他端口提供参考电平(图上未示出),开关控制模块1130通过检测检测接入信号的电平和参考电平之间的差值判断线路上的电流是否过大,在电流过大即满足线路保护触发条件时,开关控制模块1130向第一开关模块1120输出第一控制信号,第一开关模块1120在接收到第一控制信号后,断开第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接,从而在线路发生短路时进行保护,防止转接装置10的元器件因线路上的电流过大而被烧坏。

以下,对本可选实施方式中第一开关模块1120、开关控制模块1130、接入检测模块1140接入电路的具体实施方式进行举例描述:

以第一开关模块1120和接入检测模块1140串联在第二接口132与供电电源的地端之间为例,以接入检测模块1140包括分压电阻R0,开关控制模块1130为第二差分放大器为例进行详细说明:

如图5D所示,分压电阻R0的第一端作为第一接入端1141,分压电阻R0第二端作为第二接入端1142,分压电阻R0的第二端与供电电源的地端电连接,第二差分比较器的正向输入端作为第一控制检测端1132,反向输入端作为第二控制检测端1133,第一控制检测端1132与反馈端1143(分压电阻R0的第一端)电连接,第二控制检测端1133与参考端141电连接,参考端141输出的参考电平由主控芯片110提供,为电路安全门限电平,当有短路的第一外部通信设备20接入转接装置10时,分压电阻R0的第一端的电平若大于参考电平,则判断线路上的电流过大,满足线路保护触发条件,第二差分比较器的正向输入端大于反向输入端,第二差分比较器的输出端输出高电平控制第一开关模块断开第一连接端1121和第二连接端1122的连接,使转接装置10的电路形成断路,防止电路中的元器件因电路中存在异常而受损。即可通过第二差分比较器输出高电平和低电平控制第一开关模块进行线路保护。当然,第一开关模块1120可以为上述实施例中已具体说明的NMOS管或PMOS管,开关控制模块可以为上述实施例中已具体说明的计算芯片和主控芯片,其各连接参考NMOS管、PMOS管、计算芯片或主控芯片的导通条件来设定,在此不做具体限制。

下面,在图4A描述的实施方式为例,说明转接装置10包括的其他模块的连接方式,需要说明的是,以下实施方式描述的转接装置10包括的其他模块的连接方式及工作原理,也可以与以上各可选实施方式描述的方案相结合,且与以上各可选实施方式描述的方案结合后得到的技术方案,也应当均属于本实用新型的保护范围。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,如图4A所示,主控芯片110还包括:供电接口113,该供电接口113与转换装置的10的供电接口140连接,以便于供电电源为主控芯片110和转换装置10供电。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,通断模块120包括:第一连接端121,与地端电连接;第二连接端122,与连接点T0电连接;和控制端123,与控制端口111相连,并配置成根据控制端口111的输出信号控制第一连接端121和第二连接端122断开或导通。

在该可选实施方式中,通断模块120可以为NMOS管,其源极(S)作为通断模块的第一连接端,其漏极(D)作为通断模块的第二连接端,其栅极(G)作为通断模块的控制端。本实施例中以下的描述中均以通断模块120为NMOS管为例进行说明。当然,该通道模块120也可以为PMOS管,其各端连接参照PMOS管的导通条件来设定,这里不做限制。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,如图6A所示,转接装置10还可以包括:稳流组件150,连接在供电接口140与连接点T0之间。其中,在具体实施时,作为一种可选方式,稳流组件可以包括:电感元件。稳流组件可以利用电感的特性,保证电路电流没有突变,在通断模块120导通对地时不会烧毁转接装置的其他器件。

此外,作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,如图6A所示,转接装置10还可以包括:续流组件160,其中,续流组件160的第一端161与连接点T0电连接,续流组件160的第二端162与供电接口电连接,且续流组件160只能从第一端161到第二端162导通。在具体实施时,作为一种可选方式,续流组件160可以为二极管或其他可以续流的元件,本实施例不做限制。以二极管为例,二极管的正极作为第一端,负极作为第二端,即,二极管可以反向并联在电感的两端。当通断模块120从导通状态变成断开的瞬间,稳流组件中的电感两端的电动势并不立即消失,连接点T0的电压不稳定,波形的波峰或波谷出现振荡(有毛刺),而残余的电动势会对电路中的元件产生反向电压,进而烧毁元件,反向并联在电感两端的二极管,可以将残余的电动势释放(起这种作用的二极管就叫续流二极管),从而保护了电路中的其它元件的安全,进一步地,通过该续流组件可以消除快速下降沿的振荡(即,得到平稳的波形),以输出平稳的电压(高电平或低电平)。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,如图6A所示,转接装置10还可以包括:串联在连接点T0与地端之间的第一分压负载元件170和第二分压负载元件180,其中,第一分压负载元件170连接在连接点T0与第二分压负载元件180之间,检测端口112通过第一分压负载元件170与连接点T0电连接。作为一种可选方式,第一分压负载元件170和第二分压负载元件180可以为电阻或其他可以负载元件,本实施例不做限制。

如图6A所示,第二分压负载元件180连接在地端和第一分压负载元件170之间,检测端口112连接在第一分压负载元件170和第二分压负载元件180的连接点T1上,以检测该连接点T1的电压。在具体实 施时,供电电源的供电电压与转接装置的系统检测电压可能会不一致,例如,供电电源的供电电压为5V,而检测端口的最高检测电压只能承受3.5V,那么就需要通过分压,使得检测端口的输入最高电压小于等于3.5V,使得检测端口与供电电源做到电平匹配。

如图6A所示,作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,转接装置10还可以包括:连接在控制端口111与通断模块120之间的隔直组件190。作为一种可选方式,隔直组件190可以为电容或其他可以隔离直流的组件,本实施例不做限制。通过该隔直组件可以隔离直流信号,以防止主控器件的控制端由于错误操作或其他异常情况长时间输出高电平,而引起通断模块长时间导通导致器件烧毁。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,如图6A所示,转接装置10还可以包括:串联在通断模块的第一连接端和第三连接端之间的通断模块保护组件1100,作为一种可选方式,通断模块保护组件1100可以为电阻或其他保护组件,本实施例不做限制。通过通断模块保护组件1100可以将由于异常积累在通断模块120的控制端123的电荷从地端放掉避免造成,从而可以防止例如NMOS管的G极由于异常的电荷积累造成MOS导通。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,如图6B所示,转接装置10还可以包括:升压复位电路单元1110,该升压复位电路单元1110电连接在供电接口140与连接点T0之间,且与主控芯片110连接。在该可选实施方式中,如果供电接口140与连接点T0之间连接有稳流组件150,且如图6B所示,该升压复位电路单元1110可以连接在供电接口140与稳流组件150之间,并与主控芯片110的接口114连接。即升压复位电路单元1110可以有三个端口:输入端、输出端和控制端,其中,输入端与供电接口140电连接,输出端口与稳流组件150电连接,控制端与主控芯片110的接口114电连接。在该可选实施方式中,升压复位电路单元110配置为根据主控芯片110输出的升压控制信号进入工作状态或非工作状态。其中,在工作状态下,升压复位电路单元1110对从供电接口140输入的供电电压进行升压,并为第一接口131提供升压后的供电电压,在非工作状态下,升压复位电路单元1110不对从供电接口140输入的供电电压进行升压,并输出预定低电压。例如,在非工作状态升压复位电路单元1110可以断开输出端口与升压复位电路单元1110内部的其它元器件的连接,从而使得升压复位电路单元1110的输出端口的电压为0,进而使得第一接口131的输入电压为0。当然,在非工作状态下,升压复位电路单元1110输出的预定低电平也可以是除0以外的其它低于供电接口140输入的供电电压的电压值,具体本实施例不作限定。

在升压复位电路单元1110处于非工作状态时,无论通断模块120的第一连接端121与第二连接端122导通还是关断,第一接口131将一直输出低电平的信号。若第一接口131持续输出低电平的时间达到预设时长(预设时长为主控芯片110不向升压复位电路单元1110发送升压控制信号的一次连续时间),则该持续低电平信号为复位信号,此时的转接装置10、第一外部通信设备20均处于复位状态,转接装置10不能向外发送待输出的比特数据,也不能接收第一外部通信设备20发送的比特数据。因此,当转接装置10检测到数据发送或接收异常(例如:未在有效时间内接收到返回的响应数据等)时,可以通过此种方式启动转接装置10和第一外部通信设备20进入复位状态,即主控芯片110不向升压复位电路单元1110发送升压控制信号。

由此,通过本实用新型上述可选实施例提供的转接装置10,可以通过主控芯片110输出的升压控制信号,控制升压复位电路单元1110对供电电源提供的供电电压进行升压,输出升压后的供电电压至第一有 线对外接口130。在发送数据时,主控芯片110根据当前待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔产生X个控制信号,输出X个控制信号以触发通断模块120产生X个信号,使第一接口131输出X个低电平脉冲或X个高电平脉冲,进而传输对应的比特数据。具体的,在发送数据时,可以通过主控芯片110产生的X个控制信号,控制连接点T0与地端的通路导通或关断,当连接点T0与地端的通路导通时,连接点T0的电压被地端拉低,第一接口131输出低电平的信号(接地电压为零);当连接点T0与地端的通路断开时,连接点T0的电压来自升压复位电路单元1110,第一接口131输出高电平的信号,使得第一接口131输出X个低电平脉冲或X个高电平脉冲,进而传输对应的比特数据。

其中,作为一种可选方式,该升压复位电路单元1110可以采用如图6C所示的升压复位电路单元的内部结构,升压复位电路单元1110可以包括DC/DC升压组件1111,该DC/DC升压组件1111包括:输入端11110,与供电接口140电连接;输出端11111,与稳流组件150电连接;和控制端11112,与主控芯片110的114接口电连接,并配置成根据主控芯片110输出的升压控制信号控制升压复位电路单元1110处于工作状态或非工作状态。

其中,DC/DC升压组件1111可以包括DC/DC升压芯片、电感和二极管等元器件,此为本领域技术人员的公知常识,此处不再对DC/DC升压组件1111的结构赘述。DC/DC升压芯片可以采用但不限于如下型号:MC34063A、BQ24195L、MP3209等。

若主控芯片110不向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号,则DC/DC升压组件1111处于不工作状态。因此,当发送数据时,无论连接点T0与地端的通路断开还是导通,连接点T0的电压均为低电平,第一接口131一直输出低电平的信号,转接装置10不能向外发送待输出的比特数据,此时的转接装置10相当于处于复位状态。此复位状态是使转接装置10暂停通过第一接口131向外发送数据,重新初始化。因此,当转接装置10检测到数据发送或接收异常(例如:未在有效时间内接收到返回的响应数据等)时,可以停止向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号,启动复位状态。

在DC/DC升压组件1111不工作的情况下,转接装置10依然可以通过主控芯片110的检测接口112接收第一外部通信设备20发送的数据,具体地,主控芯片110可以通过检测接口112检测连接点T1的电压,根据连接点T1的电压变化可以确定第一外部通信设备20发送的数据。

进一步地,如图6C所示,升压复位电路单元1110还可以包括:连接在地端与DC/DC升压组件1111的输出端11111之间的滤波组件1112;该滤波组件1112可以有效去掉经DC/DC升压组件1111升压之后的电压信号中的毛刺,使电压信号平滑。其中,在具体实施时,作为一种可选方式,滤波组件1112可以包括:电容元件,电容元件的个数与DC/DC升压组件1111的具体型号有关,本实施例不做限制。

由于在DC/DC升压组件1111工作状态下,滤波组件1112会储存电能,因此,在DC/DC升压组件1111由工作状态变换为不工作状态时,滤波组件1112会逐渐放电,输出电压也相应逐渐降低,最后为零。

为使滤波组件1112能够快速放电,在该实施可选方式中,如图6C所示,升压复位电路1110还可以包括:第二开关模块1113,第二开关模块1113连接在地端与DC/DC升压组件1111的输出端11111之间,并与主控芯片110连接;第二开关模块1113接收主控芯片110发送的通断控制信号,在该通断控制信号的控制下断开或导通地端与输出端11111之间的通路。通过该实施方式,在DC/DC升压组件1111由工作状态变换为不工作状态时,即主控芯片110停止向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号时,主控芯片110 向第二开关模块1113发送通断控制信号,控制第二开关模块1113导通地端与输出端11111之间的通路,从而使得滤波组件1112的两端都接地,形成回路,利用该回路中的低阻值负载进行放电,加速滤波组件1112中存储的电能的释放速度,进而加快了转接装置10初始化的速度。

可选地,如图6C所示,第二开关模块1113可以包括:第一连接开关端11130,与地端电连接;第二连接开关端11131,与输出端11111电连接;和开关控制端11132,与主控芯片110相连,并配置成根据主控芯片110输出的通断控制信号来控制第一连接开关端11130和第二连接开关端11131断开或导通。

可选地,第二开关模块1113可以为NMOS管,其源极(S)作为通断模块的第一连接开关端11130,其漏极(D)作为通断模块的第二连接开关端11131,其栅极(G)作为通断模块的开关控制端11132。本实施例中以下的描述中均以第二开关模块1113为NMOS管为例进行说明。当然,该通道模块1113也可以为PMOS管、二极管或者三极管,其各端连接参照PMOS管、二极管或者三极管的导通条件来设定,这里不做限制。

进一步地,如图6C所示,升压复位电路单元1110还可以包括:连接在第二开关模块1113的第一连接开关端11130和开关控制端11132之间的开关模块保护组件1114;作为一种可选方式,开关模块保护组件1114可以为电阻或其他保护组件,本实施例不做限制。通过开关模块保护组件1114可以将由于异常积累在开关控制端11132的电荷从地端放掉,从而可以防止例如NMOS管的G极由于异常的电荷积累而造成MOS导通。

进一步地,如图6C所示,升压复位电路单元1110还可以包括:连接在第二开关模块1113的第二连接开关端11131和输出端11111之间的放电保护组件1115;作为一种可选方式,放电保护组件1115可以为电阻或其他保护组件,本实施例不做限制。当第二开关模块1113为MOS管时,由于MOS的导通电阻非常小,一般只有几十毫欧至零点几欧姆,采用并联电容两端给电容放电的方法相当于短路放电,极容易烧毁MOS管,因此,在MOS管的漏极和电容器正极之间串联一个几欧姆的电阻再与电容并联即可,此时MOS起开关作用,放电时间几乎不受影响,降低了对MOS管的要求。

进一步地,如图6C所示,升压复位电路单元1110还可以包括:连接在第二开关模块1113的开关控制端11132和主控芯片110之间的降耗组件1116;作为一种可选方式,降耗组件1116可以为电阻或其他降耗组件,本实施例不做限制。通过该降耗组件1116可以降低整个电路的功耗。

在图6A的基础上,作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,转接装置10还可以包括:设置在供电接口140内部的升压复位电路单元1110,该升压复位电路单元1110通过接口113与主控芯片110连接;其中,在具体实施时,作为一种可选方式,该升压复位电路单元1110可以采用如图6C所示的升压复位电路单元的结构,其内部结构以及工作原理可以参照上述对图6C的描述,在此不再赘述。

在本实用新型实施例中,在转接装置10中增加升压复位电路单元的目的在于:将第一接口131输出至第一外部通信设备20的电压升高,以使得有足够高的电压为第一外部通信设备20供电或充电,从而避免因电路中的功率损耗或电压降低导致不能达到第一外部通信设备20中某些元器件的最小输入电压这种情况发生;并且为转接装置10提供复位功能。

以下,针对本实用新型提供的转接装置10进行示例说明,图7A是根据本实用新型实施例的一个可选的转接装置10的电路原理图,在该可选电路原理图中,通断模块120为NMOS管Q3,其源极(S)作为通断模块的第一连接端121,其漏极(D)作为通断模块的第二连接端122,其栅极(G)作为通断模块的控制端123;第一有线对外接口130为J1,第一接口131为J1的接口1,第二接口132为J1的接口2,供电电源V_MPWR,稳流组件150为电感L3,续流组件160为二极管D1,第一分压负载元件170为分压电阻R3、第二分压负载元件180为分压电阻R11,隔直组件190为C1,第一开关模块1120为PMOS管Q4,接入检测模块1140为电阻R0,其中,J1的接口1通过PMOS管Q4、电感L3和二极管D1连接至供电电源V_MPWR,Q4串联在供电电源V_MPWR与J1的接口1之间,Q4与L3串联,Q4的栅极G作为受控端1123,与开关控制模块1130的开关控制端1131电连接,Q4的源极S与供电电源V_MPWR电连接,Q4的漏极D与J1的接口1电连接,开关控制模块1130检测电路中是否存在短路异常,若存在短路,通过开关控制端1131向Q4发出第一控制信号,Q4在第一控制信号的控制下导通或断开供电电源V_MPWR与J1的接口1之间的通路,进而避免电路中的元器件受损,L3串联在供电电源与J1的接口1的之间,D1与L3并联,D1的正极电连接至J1的接口1,负极电连接至供电电源;R0串联在J1的接口2与供电电源的地端GND_M之间,R0与J1的接口2电连接的连接端(1141)与主控芯片的接入检测端口(116)电连接,J1的接口2通过R0与供电电源的地端GND_M电连接,通过检测R0与J1的接口2电连接的连接端(1141)的电压,即可获知是否有第一外部通信设备20接入转接装置20;控制端口MO通过隔直电容C1电连接至Q3的G端,Q3的S端接地端GND_M,Q3的D端连接至L3与J1的接口1的连接点T0,R19串联在隔直电容C1与Q3的S端;分压电阻R3和R11串联在连接点T0与地GND_M之间,检测端口MI电连接至分压电阻R3和R11的连接点T1,检测端口MI检测T1的电压(相当于检测T0的电平变化);Q3的D端和S端在控制端口MO的输出信号的控制下断开或导通地端GND_M与连接点T0之间的通路。其中,NMOS管可以采用但不局限于如下型号:2N7002,FDV301,FDV303等;二极管可以采用但不局限于如下型号:BAR43,BAR54,BAR46,BAR50等。另外,分压电阻R3和R11的阻值可以根据需求进行选择,以使得检测端口检测到的电压与供电电源的输出电压匹配,在此不再赘述。其中,分压电阻R3和R11的阻值可以遵从下面的公式,V_T1=R11/(R3+R11)*V_T0。

以下,对本实用新型提供的转接装置10的工作原理进行简单说明:

静默态时,Q3处于断开状态(此时,控制端口MO发送低电平信号或不发送信号),连接点T0的电压为供电电源的电压,保持高电平,第一接口输出高电平;发送数据时,控制端口MO发送高电平信号,控制Q3导通,连接点T0的电压被拉低,第一接口输出低电平信号,发送数据结束后回到静默态;接收数据时,检测端口MI检测到连接点T1的电压突然由高电平下降为低电平,说明在接收数据,主控芯片可以根据检测端口MI连续检测到的电平变化得出对应的比特数据。

需要说明的是,本实用新型实施例中的转接装置和第一外部通信设备都只能单向通信,即,在发送数据时不能接收数据,在接收数据时不能发送数据。当转接装置发送数据结束后,可以向第一外部通信设备发送数据发送结束的指示,第一外部通信设备结束接收数据,可以开始发送数据,此时,转接装置可以检测到第一外部通信设备发送来的数据,转接装置进入接收数据的状态。

当第一外部通信设备20接入转接装置10时,PMOS管Q4处于导通状态,当第一外部通信设备20存 在短路故障时(即J1的接口1和接口2之间的线路被短路),转接装置10线路上的电流较大,此时,Q4的源极S与漏极D的电压差超过预设值VF,即开关控制模块1130通过其第一检测端口1132检测到的电平值与其第二检测端口1133检测到的电平值差值超过预设值VF,此时,控制模块1130可以通过开关控制端1131向Q4的栅极G发送第一控制信号,该第一控制信号用于控制Q4关断,使转接装置10中的电路形成断路,防止转接装置10中的元器件因电流过大而被烧坏。由此,转接装置10可以在接入的第一外部通信设备20存在短路故障的情况下,实现过流保护的功能。

由于电阻R0连接在J1的接口2与地之间,在没有第一外部通信设备20接入转接装置10时,J1的接口2的电压为低电平,相当于地端的电平,当有第一外部通信设备20接入转接装置10时,电流从供电电源V_MPWR流出,经过J1的接口1流入第一外部通信设备20,再从第一外部通信设备20经J1的接口2流入转接装置10,最后经过电阻R0流向转接装置10的地引脚,从而使转接装置10与第一外部通信设备20形成回路,由此电阻R0上有电流流过,J1的接口2的电压被拉高,主控芯片110可以通过接入检测端116检测到RO与J1的接口2的电连接的连接点1141的电压变高,从而可以判断出有第一外部通信设备20接入转接装置10,使转接装置10可以实现外部设备的接入检测功能。

通过本实施例提供的转接装置,可以实现有线接口的双线数据收发,且能够识别第一外部通信设备的接入,并且防止第一外部通信设备接入后发生短路对转接装置的元器件的破坏。

图7B是根据本实用新型实施例的另一个可选的转接装置10的电路原理图,如图7B所示,该转接装置10与图7A所示的转接装置的区别在于,图7B中的转接装置增加了升压复位电路单元。如图7B所示,在该可选电路原理图中,供电电源为V_MPWR,升压复位电路单元1110的第二开关模块1113为NMOS管Q6,其源极(S)作为第二开关模块1113的第一连接端,其漏极(D)作为第二开关模块1113的第二连接端,其栅极(G)作为第二开关模块1113的控制端;升压复位电路单元1110的滤波组件1112为电容C4和C5,放电保护组件1115为电阻R23,升压复位电路单元1110的降耗组件1116为电阻R25,升压复位电路单元1110的开关模块保护组件1114为电阻R24。通断模块120为NMOS管Q3,其源极(S)作为通断模块120的第一连接端1121,其漏极(D)作为通断模块120的第二连接端1122,其栅极(G)作为通断模块120的控制端1123;第一有线对外接口130为J1,第一接口131为J1的接口1,第二接口132为J1的接口2,稳流组件160为电感L3,续流组件170为二极管D1,第一分压负载元件170为分压电阻R3,第二分压负载元件180为分压电阻R11,隔直组件190为电容C1,通断模块保护组件1100为电阻R19。其中,供电接口140、DC/DC升压组件1111的控制端11112分别电连接至主控芯片110的供电端口113、控制端口114,供电接口140电连接至DC/DC升压组件1111的输入端11110;滤波电容C4和C5连接在DC/DC升压组件1111的输出端11111与地端GND_M之间;J1的接口1通过PMOS管Q4、电感L3和二极管D1连接至DC/DC升压组件1111的输出端11111,Q4串联在供电电源V_MPWR与J1的接口1之间,Q4与L3串联,Q4的栅极G作为受控端1123,与开关控制模块1130的开关控制端1131电连接,Q4的源极S与供电电源V_MPWR电连接,Q4的漏极D与J1的接口1电连接,开关控制模块1130检测电路中是否存在短路异常,在存在短路异常的情况下,通过开关控制端1131向Q4发出第一控制信号,Q4在第一控制信号的控制下导通或断开供电电源V_MPWR与J1的接口1之间的通路,进而避免电路中的元器件受损,D1与L3并联,D1的正极电连接至J1的接口1,负极电连接至输出端11111,R0串联在J1的接口2 与供电电源的地端GND_M之间,R0与J1的接口2电连接的连接端(1141)与主控芯片的接入检测端口(116)电连接,J1的接口2通过R0与供电电源的地端GND_M电连接,通过检测R0与J1的接口2电连接的连接端(1141)的电压,即可获知是否有第一外部通信设备20接入转接装置20;主控芯片110的控制端口115通过降耗电阻R25电连接至Q6的G端,Q6的S端接地端GND_M,Q6的D端连接至DC/DC升压组件1111的输出端11111与L3的连接点T7,R24连接在Q6的S端与G端之间,R23连接在连接点T7与Q6的D端之间,Q6的D端和S端在控制端口115的通断控制信号的控制下断开或导通地端GND_M与连接点T7之间的通路;主控芯片110的控制端口MO通过隔直电容C1电连接至Q3的G端,Q3的S端接地端GND_M,Q3的D端连接至L3与J1的接口1的连接点T0,R19连接在Q3的S端与G端之间,Q3的D端和S端在控制端口MO的控制信号的控制下断开或导通地端GND_M与连接点T0之间的通路;分压电阻R3和R11串联在连接点T0与地端GND_M之间,检测端口MI电连接至分压电阻R3和R11的连接点T1,检测端口MI检测T1的电压(相当于检测T0的电平变化)。

其中,NMOS管可以采用但不局限于如下型号:2N7002,FDV301,FDV303等;二极管可以采用但不局限于如下型号:BAR43,BAR54,BAR46,BAR50等。一般情况下,R23的阻值越小越好,可以选择几欧姆。另外,分压电阻R3和R11的阻值可以根据需求进行选择,以使得检测端口检测到的电压与供电电源的输出电压匹配,在此不再赘述。其中,分压电阻R3和R11的阻值可以遵从下面的公式,V_T1=R11/(R3+R11)*V_T0。

以下,对本实用新型提供的转接装置10的工作原理进行简单说明:

静默态时,DC/DC升压组件1111接收控制端口114发送的升压控制信号,并对供电电源的供电供电压进行升压处理,电容C4和C5去掉升压后的电压信号中的毛刺;Q3和Q6均处于断开状态(此时,控制端口MO、控制端口115发送低电平信号或不发送信号),连接点T0、T7的电压为经过DC/DC升压组件1111升压后的电压,保持高电平,J1的接口1输出高电平。

发送数据时,控制端口MO发送高电平信号,控制Q3导通,连接点T0的电压被拉低,J1的接口1输出的电平由高变为低,产生低电平脉冲,接口1输出低电平脉冲信号,主控芯片110可以根据低电平脉冲信号之间的时间间隔来发送对应的比特数据,发送数据结束后,控制端口MO再发送低电平信号,控制Q3断开,连接点T0的电压为经过DC/DC升压组件1111升压后的电压,J1的接口1输出的电平由低变为高,回到静默态;接收数据时,检测端口MI检测到连接点T1的电压突然由高电平下降为低电平,说明在接收数据,主控芯片110可以根据检测端口MI连续检测到的低电平脉冲信号的周期确定接收到的对应的比特串。

需要复位时,控制端口114不向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号,DC/DC升压组件1111停止工作,输出端11111输出的电压为零,连接点T7、T0的电压被拉低,J1的接口1持续输出低电平信号,无论Q3导通还是断开,转接装置10都不能通过电平变化来向外发送比特数据,此时,转接装置10处于复位状态。

但是,由于电容C4和C5储存有一定电能,在DC/DC升压组件1111停止工作后,C4和C5会经过一段时间才能放电完全,因此连接点T7会由高电平缓慢下降为低电平,相应的,J1的接口1输出的电平也会由高缓慢变为低,因此,需要通过控制Q6导通来使C4和C5快速放电。具体的,控制端口115发送高 电平信号,控制Q6导通,连接点T7的电压被拉低,使C4和C5能够迅速放电完全,J1的接口1输出的电平也会由高迅速变为低。

当第一外部通信设备20接入转接装置10时,PMOS管Q4处于导通状态,当第一外部通信设备20存在短路故障时(即J1的接口1和接口2之间的线路被短路),转接装置10线路上的电流较大,此时,Q4的源极S与漏极D的电压差超过预设值VF,即开关控制模块1130通过其第一检测端口1132检测到的电平值与其第二检测端口1133检测到的电平值差值超过预设值VF,此时,控制模块1130可以通过开关控制端1131向Q4的栅极G发送第一控制信号,该第一控制信号用于控制Q4关断,使转接装置10中的电路形成断路,防止转接装置10中的元器件因电流过大而被烧坏。由此,转接装置10可以在接入的第一外部通信设备20存在短路故障的情况下,实现过流保护的功能。

由于电阻R0连接在J1的接口2与地之间,在没有第一外部通信设备20接入转接装置10时,J1的接口2的电压为低电平,相当于地端的电平,当有第一外部通信设备20接入转接装置10时,电流从供电电源V_MPWR流出,经过J1的接口1流入第一外部通信设备20,再从第一外部通信设备20经J1的接口2流入转接装置10,最后经过电阻R0流向转接装置10的地引脚,从而使转接装置10与第一外部通信设备20形成回路,由此电阻R0上有电流流过,J1的接口2的电压被拉高,主控芯片110可以通过接入检测端116检测到RO与J1的接口2的电连接的连接点1141的电压变高,从而可以判断出有第一外部通信设备20接入转接装置10,使转接装置10可以实现外部设备的接入检测功能。

通过本实施例提供的转接装置,可以将第一接口131输出至第一外部通信设备20的电压升高,以使得有足够高的电压为第一外部通信设备20供电或充电,从而避免因电路中的功率损耗或电压降低导致不能达到第一外部通信设备20中某些元器件的最小输入电压这种情况的发生;并且为转接装置10提供复位功能。

以下,针对本实用新型提供的通信系统100进行示例说明,图8是根据本实用新型实施例的一个可选的通信系统100的电路原理图(图8所示的通信系统100中的转接装置10采用如图4A所示的方式连接第一开关模块以及接入检测模块),如图8所示,作为本实用新型实施例的一个可选实施方式,该通信系统100的第一外部通信设备20至少包括:第二有线对外接口J2,其中,第二有线对外接口J2由第一有线接口和第二有线接口组成,第二有线对外接口J2与转接装置10的第一有线对外接口J1电连接。此外,第一外部通信设备20还包括具有其他功能的组件,例如,实现通信功能的数据发送组件和数据接收组件,本实施例仅对第一外部通信设备20的对外接口进行说明,对第一外部通信设备20中的其他组件的连接结构及工作原理不做描述。

通过本实施例提供的通信设备,可以实现转接装置10和第一外部通信设备20通过有线接口的双线数据收发。

以下,针对本实用新型提供的通信系统100进行示例说明,如图8所示,在该可选电路原理图中,包括转接装置10以及第一外部通信设备20,其中,转接装置的第一有线对外接口J1与第一外部通信设备的第二有线对外接口J2连接,转接装置10的结构连接具体参见上述实施例中的描述,此处不再赘述。

以下,对本实用新型提供的通信系统100的工作原理进行简单说明:

静默态时,转接装置10侧:Q3处于断开状态(此时,控制端口MO发送低电平信号或不发送信号),连接点T0的电压为供电电源的电压,保持高电平,J1的接口1输出高电平;MI检测连接点T0的电压,检测端口MI一直检测到高电平,第一接口输出高电平;第一外部通信设备20侧:Q5处于断开状态(此时,控制端口SO不发送信号,或者发送低电平信号),连接点T2的电压为J2从J1的接口1接收到的高电平电压信号,连接点T2的电压保持高电平;检测端口SI检测连接点T2的电压,检测端口SI一直检测到高电平;

转接装置10发送数据,控制端口MO发送高电平信号,控制Q3导通,连接点T0的电压被拉低,J1的接口1输出低电平信号,发送数据结束后回到静默态;第一外部通信设备20接收数据时,检测端口SI检测到连接点T2的电压突然从高电平下降为低电平时,说明在接收数据,第一外部通信设备20的主控芯片可以根据检测端口SI连续检测到的电平变化得出对应的比特数据;

当第一外部通信设备20接入转接装置10时,PMOS管Q4处于导通状态,当第一外部通信设备20存在短路故障时(即J1的接口1和接口2之间的线路被短路),转接装置10线路上的电流较大,此时,Q4的源极S与漏极D的电压差超过预设值VF,即开关控制模块1130通过其第一检测端口1132检测到的电平值与其第二检测端口1133检测到的电平值差值超过预设值VF,此时,控制模块1130可以通过开关控制端1131向Q4的栅极G发送第一控制信号,该第一控制信号用于控制Q4关断,使转接装置10中的电路形成断路,防止转接装置10中的元器件因电流过大而被烧坏。由此,转接装置10可以在接入的第一外部通信设备20存在短路故障的情况下,实现过流保护的功能。

由于电阻R0连接在J1的接口2与地之间,在没有第一外部通信设备20接入转接装置10时,J1的接口2的电压为低电平,相当于地端的电平,当有第一外部通信设备20接入转接装置10时,电流从供电电源V_MPWR流出,经过J1的接口1流入第一外部通信设备20,再从第一外部通信设备20经J1的接口2流入转接装置10,最后经过电阻R0流向转接装置10的地引脚,从而使转接装置10与第一外部通信设备20形成回路,由此电阻R0上有电流流过,J1的接口2的电压被拉高,主控芯片110可以通过接入检测端116检测到RO与J1的接口2的电连接的连接点1141的电压变高,从而可以判断出有第一外部通信设备20接入转接装置10,使转接装置10可以实现外部设备的接入检测功能。

第一外部通信设备20通过J2接收转接装置10发送的数据;或者通过J2向转接装置10发送数据。

作为本实用新型实施例中的一个可选实施方式,通信系统100,还包括:第二外部通信设备(图未示出),其中:所述第二外部通信设备与所述转接装置的第二对外接口连接。通过转接装置10,第一外部通信设备20可以与第二外部通信设备实现数据通信。

需要说明的是,本实用新型实施例中的转接装置和第一外部通信设备都只能单向通信,即,在发送数据时不能接收数据,在接收数据时不能发送数据。当转接装置发送数据结束后,会向第一外部通信设备发送数据发送结束的指示,第一外部通信设备结束接收数据,可以开始发送数据,此时,转接装置可以检测到第一外部通信设备发送的数据,转接装置进入接收数据的状态。

通过本实施例提供的通信系统,转接装置和第一外部通信设备可以实现有线接口的双线数据收发,且转接装置能够识别第一外部通信设备的接入,并且防止第一外部通信设备接入后发生短路对转接装置和第一外部通信设备的元器件的破坏。

通过本实施例提供的通信系统,可以实现有线对外接口中仅具有两个接口的转接装置和第一外部通信设备之间的双线通信,转接装置能够识别第一外部通信设备的接入,并且防止第一外部通信设备接入后发生短路对转接装置的元器件的破坏。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解,本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外,在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1