用于设备的可重新配置的通信接口的制作方法

文档序号:32335988发布日期:2022-11-26 00:17阅读:37来源:国知局

1.本技术一般涉及电子设备。特别地,本技术描述了一种用于设备的可重新配置的通信接口。


背景技术:

2.电源是一种向电负载提供电力的电气设备。电源的主要功能是将来自源的电流转换成正确的电压、电流和频率以对负载供电。一些电源被配置成以各种电流和频率输出各种电压,以促进将电力输送到不同的负载。还有,一些电源包括促进指定这些方面的用户接口(例如,显示器、旋钮等)。更复杂的电源包括促进远程编程该电源以提供各种输出电压的接口。例如,在测试设备环境中,单个的电源就可以被编程为在第一测试阶段期间输出第一电压,并且可以被重新编程为在第二测试阶段期间输出第二/不同的电压。此外,电源还可以被配置成将与特定输出相关联的参数,诸如由负载汲取的电流,传送回控制系统。


技术实现要素:

3.在第一方面,一种促进在第一系统和第二系统之间传送信息的接口电路包括第一组端口、第二组端口和路由电路。第一组端口被配置成电耦合到第一系统。第二组端口被配置成电耦合到第二系统。路由电路电耦合到第一组端口和第二组端口。路由电路被配置成促进将施加到第一组端口的第一端口的第一信息传送到第二组端口的一对端口。路由电路还被配置成促进当特定信号被施加到第二组端口中的特定端口时,用于在第二组端口中的该对端口与第一组端口中的一对端口之间传送第二信息。
4.在第二方面,一种系统包括第一子系统、第二子系统、以及促进在第一子系统和第二子系统之间传送信息的电路。该电路包括第一组端口、第二组端口和路由电路。第一组端口被配置成电耦合到第一系统。第二组端口被配置成电耦合到第二系统。路由电路被配置成促进将施加在第一组端口的第一端口的第一信息传送到第二组端口的一对端口。路由电路还被配置成促进当特定信号被施加到第二组端口中的特定端口时,在第二组端口中的该对端口与第一组端口中的一对端口之间传送第二信息。
5.在第三方面,一种用于在第一系统和第二系统之间传送信息的方法包括配置接口电路的路由电路,该接口电路包括电耦合到第一系统的第一组端口和电耦合到第二系统的第二组端口,以将第一组端口的第一端口交换地耦合到第二组端口的一对端口,以促进在第一系统和第二系统之间传送第一信息。该方法还包括在第二组端口中的特定端口处接收特定信号。该方法还包括响应于接收到特定信号,重新配置路由电路以将第二组端口的该对端口交换地耦合到第一组端口的一对端口,以促进在第一系统和第二系统之间传送第二信息。
附图说明
6.附图被包括以提供对权利要求的进一步理解,附图被并入本说明书中并构成本说
明书的一部分。所描述的详细描述和所说明的示例用于解释由权利要求限定的原理。
7.图1a示出根据一个示例的通信地耦合到可编程逻辑控制器(plc)的电源的一个示例。
8.图1b示出根据一个示例的通信地耦合到计算机的电源的一个示例。
9.图2是根据一个示例的电源的一个接口电路的示意图。
10.图3是根据一个示例的接口电路的第一路由电路的示意性表示,该第一路由电路促进将电力耦合到电源的电源端口和接地端口。
11.图4a和4b是根据一个示例的用于在电源和另一系统之间传送第一和第二信息的第二路由电路的示意性表示。
12.图4a示出根据一个示例的第二路由电路内的路径,第一信息流经该路径。
13.图4b示出根据一个示例的第二路由电路内的路径,第二信息流经该路径。
14.图5示出根据一个示例的用于在第一系统和第二系统之间传送信息的操作。
具体实施方式
15.本文描述了系统、设备和/或方法的各种示例。可以在此使用的诸如“示例”和“示例性”的词语应被理解为意味着“用作示例、实例或说明”。除非如此陈述,否则本文中描述为“示例”或“示例性”的任何实施例、实施方案和/或特征未必解释为比任何其它实施例、实施方案和/或特征更优选或更有利。因此,可以利用其他实施例、实施方案和/或特征,并且可以在不脱离本文呈现的主题范围的情况下做出其他改变。
16.因此,本文所述的示例并不意味着是限制性的。应当容易理解的是,如本文中一般性描述的以及在附图中示出的本公开的一些方面可以以各种各样的不同配置来布置、替换、组合、分开和设计。
17.此外,除非上下文另有建议,否则在每个图中示出的特征可以彼此组合使用。因此,附图通常应当被视为一个或多个总体实施例的组成方面,应当理解,并非所有示出的特征对于每个实施例都是必要的。
18.另外,在本说明书或权利要求中的要素、框或步骤的任何列举都是为了清楚目的的。因此,这种列举不应被解释为要求或暗示这些要素、框或步骤应遵循特定的布置或以特定的顺序来执行。
19.此外,本文中可以使用的术语诸如“基本上”或“大约”意味着所陈述的特性、参数或值并不需要精确地达到,而是可以在不排除特性是故意提供的效果的方面出现偏差或变化,这些偏差或变化例如包括容差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其它因素。
20.此外,诸如“a耦合到b”、“a电耦合到b”等术语不一定意味着项目a和b直接彼此耦合。例如,电耦合到第二组件的第一组件被解释为意味着组件直接耦合(例如,经由导体),或者,经由一个或多个电阻器、电容器、电感器、晶体管、放大器和/或其它有源或无源组件彼此耦合。
21.i. 介绍如上所述,一些电源包括促进远程编程该电源以提供各种输出电压的接口。此外,该电源还可以被配置成将系统参数传送回控制系统。例如,本文公开的电源的一个示例被
ok信号被用来指示电源105的某种问题。例如,dc-ok信号的一个示例改变状态以指示失去调节、过流情况、过温情况等。
30.控制器225的一个示例包括处理器和存储器,存储器存储可由处理器执行的指令代码,该指令代码促进控制电压调节器120执行上述电压调节器功能中的一个或多个。控制器125的一个示例通信地耦合到接口电路130以将信息传送到上述计算机110。在这点上,控制器125的一个示例可经由接口电路130并由计算机110来配置。例如,控制器125的一个示例被配置成从计算机110接收指令,该指令促进对电压设置、电流限制、波形形状等进行编程。
31.接口电路130的一个示例被配置成促进将dc-ok信号117传送到例如plc 115,如图1a所示。接口电路130还被配置成促进将数据(例如usb数据118)传送到例如计算机110,如图1b所示。
32.图2是接口电路130的一个示例的示意图。接口电路130包括第一组端口205、第二组端口210和路由电路215。
33.第一组端口205被配置成电耦合到电源105的子系统。例如,第一端口205a(例如,数据+端口)和第二端口205b(例如,数据-端口)被配置成耦合到电源105的控制器125的数据端口。第三端口205c(例如,dc-ok端口)被配置成dc-ok端口以耦合到电压调节器120。第四端口205d(例如vcc端口)和第五端口205e(例如gnd端口)被配置成与例如控制器125耦合的电源端口,以促进向控制器125供电。
34.第二组端口210被配置成电耦合到第二系统。例如,在一个示例中,第二组端口210被配置成电耦合到计算机110,如上所述。在该示例中,第二组端口210的第一端口210a(例如,vcc+端口)和第四端口210d(例如,gnd端口)被配置成接收电力并耦合到计算机110的电力端口(例如,usb端口的电力管脚)。第二组端口210的第二端口210b(例如,数据/dc-ok+端口)和第三端口210c(数据/dc-ok-端口)被配置成耦合到计算机110的对应数据端口(例如,usb数据端口)的数据端口。
35.在另一示例中,第二组端口210被配置成电耦合到上述plc 115。在该示例中,第二组端口210的第二端口210b(例如,数据/dc-ok+端口)和第三端口210c(数据/dc-ok-端口)被配置成dc-ok端口,以耦合到被配置成接收dc-ok信号的plc 115的输入。
36.接口电路130的一个示例包括电耦合到第一组端口205和第二组端口210的路由电路215。路由电路215被配置成促进将施加到第一组端口205的第一端口205c(例如,dc-ok端口)的第一信息117(例如,dc-ok信号)传送到第二组端口210的端口对(210b、210c)(例如,数据/dc-ok+和数据/dc-ok端口)。路由电路215进一步被配置成促进在特定信号被施加到特定接口端口210a时将施加到第二组端口210的一对端口(210b、210c)(例如,数据/dc-ok+及数据/dc-ok端口)的第二信息118(例如,usb数据)传送到第一组端口205的一对端口(205a、205b)(例如,数据+及数据-端口)。
37.在一个示例中,特定端口210a对应于第二组端口210的第一端口210a(例如,vcc+端口),并且特定信号119对应于从计算机110的usb端口输出的电压。例如,特定信号119的一个示例对应于+5伏dc电压、+3.3伏dc电压等。当输入到vcc+端口的电压处于地电位或低于usb端口的额定vcc电压的裕度(例如,额定电压的50%)时,路由电路215被配置成路由第一信息117(例如,dc-ok信息),如上所述。
38.如上所述,第二组端口210包括第二对端口(210a,210d) (例如vcc+和gnd端口),其被配置成耦合到计算机110的电力端口(例如usb端口的电力管脚)。在一个示例中,路由电路215被配置成当施加上述特定信号119时,将第二对端口(210a、210d)分别电耦合到第一组端口205的第四端口205d(例如,vcc端口)和第三端口205e(例如,gnd端口)。
39.图3是促进将电力耦合到第一组端口205的第四端口205d(例如,vcc端口)和第三端口205e(例如,gnd端口)的第一路由电路215a的一个示例的示意性表示。路由电路215包括继电器305。继电器305的一个示例是包括线圈的机械继电器。继电器305的一个示例是双掷继电器,其促进将继电器305的两个输入端口耦合到继电器305的两个输出端口。如图所示,线圈的第一端口电耦合到第二组端口210的第一端口210a(例如,vcc+端口),并且线圈的第二端口电耦合到第二组端口210的第四端口210d(例如,gnd端口)。
40.在操作中,当上述特定信号119(例如+5v)施加到第一端口210a(例如vcc+端口)时,线圈激励/磁化。这继而闭合了继电器305的触点,因此将第二组端口210的第一端口210a(例如vcc+端口)电耦合到第一组端口205的第四端口205d(例如vcc端口),并且将第二组端口210的第四端口210d(例如gnd端口)电耦合到第一组端口205的第五端口205e(例如gnd端口)。
41.图4a和4b是如上所述的促进传送第一信息117和第二信息118的第二路由电路215b的示意性表示。图4a示出了第二路由电路215b内的第一信息117(例如,dc-ok信号)流经的路径(402a、402b)。图4b示出了第二路由电路215内的第二信息118(例如usb信号)流经的路径(403a、403b)。
42.参考图4a,第二路由电路215包括第一光耦合器405a、第二光耦合器405b、第一光继电器410a、第二光继电器410b和第三光继电器410c。
43.第一光耦合器(405a)和/或第二光耦合器(405b)的一个示例包括输入端口和输出端口。每个光耦合器(405a、405b)促进将输入到光耦合器(405a、405b)的输入端口的信号光耦合到光耦合器(405a、405b)的输出端口。例如,光耦合器(405a,405b)的一个示例包括诸如led的光源、在中心的介电阻挡、以及诸如光电晶体管/放大器的传感器。光耦合器(405a、405b)通过使用光来促进两个隔离电路之间的电信号的传送,并且防止瞬态电压(例如,10 kv)在耦合在光耦合器的任一侧上的系统之间通过。光耦合器(405a、405b)促进在系统之间光学地传送模拟信号,诸如正弦波形、方波或其他复杂波形。
44.为了简单起见,光耦合器(405a,405b)被图示为单向的。也就是说,信号在一个方向上流过光耦合器(405a,405b)。这种光耦合器(405a,405b)可用于通过端口单向传送信息的系统中,例如uart,其利用第一端口发送信号并且利用第二端口接收信号。在其它示例中,光耦合器(405a,405b)是双向的,并且促进通过特定端口进行双向通信,诸如差分数据端口、usb端口(例如,数据+和数据-端口)。
45.第一、第二和/或第三光继电器(410a、410b、410c)的一个示例包括一对开关端口和一对控制端口。每个光继电器(410a、410b、410c)促进光学地闭合耦合到开关端口的内部开关。光继电器(410a、410b、410c)的一个示例包括一对背对背mosfet,其源极管脚系连在一起。第一mosfet的漏极耦合到第一开关端口,并且第二mosfet的漏极耦合到第二开关端口。控制端口电耦合到诸如led的光源。在控制端口两端施加电压点亮光源,这继而触发mosfet闭合,从而允许信号在开关端口之间的传递。
46.参考附图,第一光耦合器405a的输入端口电耦合到第一组端口205的数据+端口。第一光耦合器405a的输出端口电耦合到第一光继电器410a的第一开关端口。
47.第二光耦合器405b的输入端口电耦合到第一组端口205的数据-端口。第二光耦合器405b的输出端口电耦合到第三光继电器410c的第一开关端口。
48.如上所述,第一光继电器410a的第一开关端口电耦合到第一光耦合器405a的输出端口。第一光继电器410a的第二开关端口电耦合到第二光继电器410b的第一开关端口和第二组端口210的数据/dc-ok+端口。第一光继电器410a的第一控制端口电耦合到第二组端口210的vcc+端口。第一光继电器410a的第二控制端口电耦合到第二组端口210的gnd端口。
49.如上所述,第二光继电器410b的第一开关端口电耦合到第一光继电器410a的第二开关端口。第二光继电器410b的第二开关端口电耦合到第三光继电器410c的第一开关端口和数据/dc-ok-端口。第二光继电器410b的第一控制端口电耦合到第一组端口205的dc-ok端口。第二光继电器410b的第二控制端口电耦合到第一组端口205的gnd端口。
50.如上所述,第三光继电器410c的第一开关端口电耦合到第二光继电器410b的第二开关端口和第二组端口210的数据/dc-ok-端口。第三光继电器410c的第二开关端口电耦合到第二光耦合器405b的输出端口。第三光继电器410c的第一控制端口电耦合到第二组端口210的vcc+端口。第三光继电器410c的第二控制端口电耦合到第二组端口210的gnd端口。
51.在操作中,当上述特定信号119(例如,5v)没有被传送到vcc+端口时,第二路由电路215b促进传送如上所述的第一信息117(例如,dc-ok信号),如虚线所示。例如,当信号(例如,5v)没有施加到第一光继电器410a的第一控制管脚时,第一光继电器410a的开关将处于断开状态,从而防止信号在第一光继电器410a的开关端口之间流动。同样,当特定信号119未施加到第三光继电器410c的第一控制管脚时,第三光继电器410c的开关将处于断开状态,因此防止信号在第三光继电器410c的开关端口之间流动。在这种配置中,防止从第一光耦合器405a输出的信号和从第二光耦合器405b输出的信号分别到达第二组端口210的数据/dc+ok端口和数据/dc-ok-端口。
52.在这种配置中,从第一组端口205中的dc-ok端口传送到第二光继电器410b的输入端口的信号使得第二光继电器410b的开关根据与传送到dc-ok端口的dc-ok信号相关联的电压而断开和闭合。例如,高电压(例如,5v)使第二光继电器410b的开关闭合。低电压(例如0v)使第二光继电器410b的开关断开。因此,诸如plc 115的系统可以通过例如向数据/dc+ok端口提供电流源、将数据/dc-ok端口接地、以及测量流入数据/dc+ok端口的电流来确定dc-ok信号。
53.参考图4b,当上述特定信号119(例如,5v)被传送到vcc+端口时,第二路由电路215b促进传送第二信息118(例如,usb数据),如虚线所示。例如,当特定信号(例如,5v)施加到第一光学继电器410a的第一控制管脚时,第一光学继电器410a的开关将处于闭合状态,因此允许信号在第一光学继电器410a的开关端口之间流动。同样地,当信号(例如,5v)被施加到第三光继电器410c的第一控制管脚时,第三光继电器410c的开关将处于闭合状态,因此允许信号在第三光继电器410c的开关端口之间流动。在这种配置中,允许从第一光耦合器405a输出的信号和从第二光耦合器405b输出的信号分别到达数据/dc+ok端口和数据/dc-ok-端口。并且如上所述,在双向光耦合器的情况下,允许在相反方向上传送的信号分别到达第一组端口205的数据+端口和数据-端口。
54.此外,如先前关于图3所述,当上述特定信号119(例如+5v)被施加到第二组端口210的vcc+端口时,第一路由电路215a的继电器305闭合并且将第二组端口210的vcc+端口电耦合到第一组端口205的vcc端口,并且将第二组端口210的gnd端口电耦合到第一组端口205的gnd端口。因此,在一个示例性配置中,第二组端口210到计算机110的usb端口的耦合将控制接口电路130以促进在计算机110和控制器125之间路由第二信息118(例如,usb数据)。
55.图5示出了促进在第一系统105和第二系统115之间传送信息的操作500的示例。在框505的操作涉及配置接口电路130的路由电路215,所述接口电路130包括电耦合到第一系统105的第一组端口205和电耦合到第二系统115的第二组端口210,以将第一组端口205的第一端口交换地耦合到第二组端口210的一对端口(210b、210c),以促进在第一系统105和第二系统115之间传送第一信息117。
56.框510处的操作涉及在第二组端口210的特定端口210a处接收特定信号119。
57.框515处的操作包括响应于接收到特定信号119,重新配置路由电路215以将第二组端口210的该对端口(210b、210c)交换地耦合到第一组端口205的一对端口(205a、205b),以促进在第一系统105和第二系统110之间传送第二信息118。
58.在一个示例中,第一系统105对应于电源。在该示例中,传送第一信息117包括向第二系统110传送dc-ok信号,其促进由第二系统110确定电源105正在主动地提供电力。在一个示例中,传送第二信息118包括传送促进由第二系统110对电源的固件进行编程的通用串行总线(usb)数据。
59.在一个示例中,第二组端口210包括第二对端口(210a,210b)。在该示例中,重新配置路由电路215还包括将路由电路215配置成当特定信号119被施加到特定端口210a时,将第二对端口(210a、210b)分别电耦合到第一组端口205的电源端口和接地端口。
60.在一个示例中,路由电路215还包括电耦合到特定端口210a的继电器305,并且特定信号119对应于电源电压。在该示例中,重新配置路由电路215还包括控制继电器305闭合并且将电源电压传送到第一组端口205的电源端口。
61.在一个示例中,配置路由电路215以促进在第一系统105和第二系统110之间传送第一信息117还包括配置路由电路215以将第一组端口205的第一端口205c光耦合到第二组端口210的该对端口(210b、210c)。并且,配置路由电路215以促进在第一系统105和第二系统110之间传送第二信息118还包括配置路由电路215以将第二组端口210的该对端口(210b,210c)光耦合到第一组端口的该对端口(205a,205b)。
62.在一个示例中,路由电路215包括第一固态继电器410b。在该示例中,配置路由电路215以将第一组端口205的第一端口205a光耦合到第二组端口210的该对端口(210b、210c)还包括配置路由电路215以将第一组端口205的第一端口205a经由固态继电器410b光耦合到第二组端口210的该对端口(210b、210c)。
63.在一个示例中,路由电路215包括第一光耦合器405a,其被配置成促进将第二组端口210的该对端口(210b、210c)中的第一端口210b光耦合到第一组端口205的该对端口(205a、250b)中的第一端口205a。路由电路215还包括第二光耦合器405b,其被配置成促进将第二组端口210的该对端口(210b、210c)的第二端口210c光耦合到第一组端口205的该对端口(205a、250b)的第二端口205b。
64.在一个示例中,路由电路215包括第二固态继电器410a,其被配置成响应于特定信号119的施加,将传送到第二组端口210的该对端口(210b、210c)的第一端口210b的第一信号选择性地路由到第一光耦合器405a。路由电路215还包括第三固态继电器410c,其被配置成响应于特定信号119的施加,将传送到第二组端口210的该对端口(210b、210c)的第二端口210c的第二信号选择性地路由到第二光耦合器405b。
65.虽然已经参考某些示例描述了操作的系统和方法,但是本领域技术人员应当理解,在不脱离权利要求的范围的情况下,可以进行各种改变并且可以用等同物来进行替换。因此,意图在于本方法和系统并不限于所公开的特定示例,而是所公开的方法和系统包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。
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