具有直流电源功能的数据发送器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数据发送领域，尤其涉及一种具有直流电源功能的数据发送器。
【背景技术】
[0002]随着节能需求的不断提高，对电容负载的无损驱动不断地发展。作为数据发送器，很多场合驱动的都是电容负载，为了无损驱动电容负载，一般都采用LC振荡的方式来实现。
[0003]现有技术中通常是利用LC(电感-等效电容)一次振荡把等效电容驱动到高电平并维持在低阻高电平状态，然后再LC 一次振荡把等效电容上的能量全部回收并维持在低阻低电平状态。该种做法虽然解决了常规方法低效的问题，但还存在驱动速率较慢、效率较低及电感较大等问题。
[0004]对于一个系统，为了提高电源质量，往往包含电源管理芯片，数据发送器也往往会包含电源管理芯片。正常情况下，电源管理芯片提供给数据发送器稳定、高质量的电压，而数据发送器利用这个电压来驱动负载电容。用电压把电容从地驱动到高电平的过程中，会有一半的能量损耗在电路寄生的电阻上，另外一半的能量存储在负载电容上，这一半电容上的能量会在电容从高电平到地的过程中损耗在电路的寄生电阻上。随着数据传输频率的增加，这部分损耗的能量不可忽略。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种具有直流电源功能的数据发送器，能够解决无损数据发送器的速度慢以及直流电源不稳的问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提出了一种具有直流电源功能的数据发送器，包括:
[0007]电源、电感、负载电容和多个等效电容，所述负载电容和等效电容的负端均接地；
[0008]电感充电电路，包括所述电源和电感，所述电感正端与所述电源正极相连，所述电感负端接地；
[0009]维持电路，将所述电感正端和负端接同一电压；
[0010]多路第一充电电路，每一路所述第一充电电路均连接一等效电容，所述等效电容正极与电感负端相连；
[0011]至少一路第二充电电路，高电平的等效电容正端与电感正端相连，低电平的等效电容正端与电感负端相连；
[0012]多路第一放电电路，所述等效电容正端与所述电感正端相连；
[0013]至少一路第二放电电路，高电平的等效电容正端与电感正端相连，低电平的等效电容正端与电感负端相连；
[0014]直流电源电路，所述电感的负端接所述负载电容正端，对所述负载电容进行充电，所述负载电容正端对负载输出直流电压；
[0015]数据开关阵列和电源开关阵列，包括至少一个控制开关，所述控制开关分别连接在所述电感充电电路、维持电路、第一充电电路、第二充电电路、第一放电电路、第二放电电路及直流电源电路中；
[0016]控制电路，分别与所述数据开关阵列和电源开关阵列相连，控制所述控制开关的闭合和断开，以使所述电感充电电路、维持电路、第一充电电路、第二充电电路、第一放电电路、第二放电电路及直流电源电路的导通和断开。
[0017]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述控制电路包括电流检测器、电压检测器及微处理器，微处理器输入端接待发送信号及使能信号，并产生控制信号分别控制所述控制开关，所述电流检测器与所述电感相连，用于检测所述电感的电流并将电流信号反馈至所述微处理器，所述电压检测器均与多个所述等效电容相连，用于检测每个等效电容的电压并将电压信号反馈至所述微处理器。
[0018]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述直流电源电路导通时，所述电感正端接地、接电源或接高电平的等效电容正端。
[0019]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述直流电源电路为同步整流BUCK电路，所述电感正端接有两个并联的控制开关，一个控制开关连接电源，另一个控制开关接地，所述电感负端与所述负载电容正端相连。
[0020]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述直流电源电路为同步整流BOOST电路，所述电感正端接所述电源，所述电感负端接两个并联的控制开关，一个控制开关接地，另一个控制开关连接所述负载电容的正端。
[0021]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述直流电源电路为同步整流BUCK-B00ST电路，所述电感正端接有两个并联的控制开关，一个控制开关连接电源，另一个控制开关接地，所述电感负端接两个并联的控制开关，一个控制开关接地，另一个控制开关连接所述负载电容的正端。
[0022]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，还包括:负载加强电路，将所述等效电容正端维持在所述电源电压或地。
[0023]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，还包括:电能回收电路，将所述电感正端和电源负端接地，所述电感负端与所述电源正端相连。
[0024]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，还包括:能量补充电路，将所述电感正端和电源正端相连，电感负端接地，所述等效电容正端接所述电源正端或地。
[0025]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，每一个所述等效电容的正端均连有两个并联的控制开关，一个控制开关连接所述电感的正端，另一个控制开关连接电感的负端。
[0026]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述电感的正端和负端均连有两个并联的控制开关，所述电感正端的一个控制开关连接所述电源的正端，另一个控制开关接地，所述电感负端的一个控制开关连接所述电源的正端，另一个控制开关接地。
[0027]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述等效电容为2个，分别为第一等效电容和第二等效电容。
[0028]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述控制开关为9个，分别为第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关、第五控制开关、第六控制开关、第七控制开关、第八控制开关及第九控制开关，所述第一控制开关第一端及第三控制开关第一端连接所述电源正端，所述第一控制开关第二端连接第二控制开关第一端、第五控制开关第一端、第七控制开关第一端和电感正端，所述第二控制开关第二端接地，所述第三控制开关第二端接第四控制开关第一端、电感负端、第六控制开关第二端和第八控制开关第二端，所述第四控制开关第二端接地，所述第五控制开关第二端接第六控制开关第一端和第一等效电容正端，所述第七控制开关第二端接第八控制开关第一端和第二等效电容正端，所述第九控制开关接所述负载电容正端和电感负端之间。
[0029]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述第一充电电路导通时，所述第二控制开关闭合，所述第六控制开关闭合或第八控制开关闭合或第六控制开关和第八控制开关同时闭合，其余控制开关均断开，使所述第一等效电容和第二等效电容正极与电感负端相连，所述电感正端接地。
[0030]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述第一充电电路导通时，所述第一控制开关闭合，所述第六控制开关闭合或第八控制开关闭合或者第六控制开关和第八控制开关同时闭合，其余控制开关均断开，使所述第一等效电容和第二等效电容正极与电感负端相连，所述电感正端接电源。
[0031]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述第二充电电路导通时，若所述第一等效电容为高电平，第二等效电容为低电平时，则所述第五控制开关和第八控制开关闭合，其余控制开关均断开；若所述第一等效电容为低电平，第二等效电容为高电平时，则所述第六控制开关和第七控制开关闭合，其余控制开关均断开。
[0032]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述维持电路导通时，所述第二控制开关及第四控制开关闭合，其余控制开关均断开，使所述电感正端和负端接地。
[0033]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述维持电路导通时，所述第一控制开关及第三控制开关闭合，其余控制开关均断开，使所述电感正端和负端接所述电源正端。
[0034]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述维持电路导通时，所述第五控制开关和第六控制开关或者第七控制开关和第八控制开关闭合，其余控制开关均断开，使所述电感正端和负端接所述第一等效电容或者第二等效电容的正端。
[0035]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述第一放电电路导通时，所述第四控制开关闭合，所述第五控制开关闭合或第七控制开关闭合或第五控制开关和第七控制开关同时闭合，其余控制开关均断开，使所述电感正端接所述第一等效电容和第二等效电容的正端，所述电感的负端接地。
[0036]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述第一放电电路导通时，所述第三控制开关闭合，所述第五控制开关闭合或第七控制开关闭合或第五控制开关和第七控制开关同时闭合，其余控制开关均断开，使所述电感正端接所述第一等效电容和第二等效电容的正端，所述电感的负端接电源的正端，所述电源的负端接地。
[0037]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述第二放电电路导通时，若所述第一等效电容为低电平，第二等效电容为高电平时，则所述第六控制开关和第七控制开关闭合；若所述第一等效电容为高电平，第二等效电容为低电平时，则所述第五控制开关和第八控制开关闭合，其余控制开关均断开。
[0038]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述负载加强电路导通使多个等效电容加强至电源电压时，所述第一控制开关闭合，所述第五控制开关闭合或第七控制开关闭合或第五控制开关和第七控制开关同时闭合，其余控制开关均断开，或者使所述第三控制开关闭合，所述第六控制开关闭合或第八控制开关闭合或第六控制开关和第八控制开关同时闭合，其余控制开关均断开。
[0039]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述负载加强电路导通使多个等效电容加强至地时，所述第二控制开关闭合，所述第五控制开关闭合或第七控制开关闭合或第五控制开关闭和第七控制开关同时闭合，其余控制开关均断开，或者使所述第四控制开关闭合，所述第六控制开关闭合或第八控制开关闭合或第六控制开关和第八控制开关同时闭合，其余控制开关均断开。
[0040]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述电能回收电路导通时，所述第二控制开关及第三控制开关闭合，其余控制开关均断开。
[0041]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，所述能量补充电路导通时，所述第一控制开关及第四控制开关闭合，其余控制开关均断开。
[0042]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，直流电源电路导通时，所述第二控制开关及第九控制开关闭合，其余控制开关均断开。
[0043]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，直流电源电路导通时，所述第一控制开关及第九控制开关闭合，其余控制开关均断开。
[0044]进一步的，在所述的具有直流电源功能的数据发送器中，直流电源电路导通时，所述第五控制开关及第九控制开关闭合，或者，所述第七控制开关及第九控制开关闭合，其余控制开关均断开。