信号增强设备以及rs-485通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电路技术领域，特别涉及一种应用于RS-485通信系统中的信号增强设备以及RS-485通信系统。
【背景技术】
[0002]RS-485是一种基于差分信号传送的串行通信链路层协议，广泛应用于汽车、电子电信设备、局域网、蜂窝基站以及工业控制仪器仪表等应用。在RS-485通信系统中，一般采取两线制，主从式通信方式，接线方式通常采用总线式拓扑结构，在总线上可以接入多个通信节点，所述通信节点串联连接在RS-485通信总线上，通过RS-485通信总线进行通信。
[0003]但是，这种采取两线制，主从式通信方式的RS-485通信系统，当在通信总线上接入的通信节点过多时，总线电缆将比较长，会带来较多的阻耗，使得在通信过程中不能够提供足够的驱动电流，导致通讯故障。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本申请提供了一种应用于RS-485通信系统中的信号增强设备以及RS-485通信系统，为通信节点提供了驱动电流，降低了通讯故障。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案:
[0006]第一方面，提供了一种应用于RS-485通信系统中的信号增强设备，所述通信系统包括连接在RS-485通信总线上的多个RS-485通信节点，所述RS-485通信总线采用双线传输，每一个RS-485通信节点分别连接至所述RS-485通信总线的A端以及B端，所述信号增强设备包括:
[0007]上拉电路、下拉电路、整流电路以及储能电路；
[0008]所述上拉电路分别与所述RS-485通信总线的A端以及所述储能电路相连；
[0009]所述下拉电路分别与所述RS-485通信总线的B端以及所述储能电路相连；
[0010]所述整流电路分别与所述RS-485通信总线的A端、所述RS-485通信总线的B端以及所述储能电路连接；
[0011]所述RS-485通信总线能够通过所述整流电路向所述储能电路充电；所述储能电路能够通过所述上拉电路和下拉电路向所述RS-485通信总线输出电流。
[0012]优选地，所述整流电路包括第一二极管以及第二二极管；
[0013]所述第一二极管并联在所述上拉电路的两端；
[0014]所述第一二极管的正极与所述RS-485通信总线的A端相连；
[0015]所述第二二极管并联在所述下拉电路的两端；
[0016]所述第二二极管的负极与所述RS-485通信总线的B端相连。
[0017]优选地，所述整流电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；
[0018]所述第一二极管的正极分别与所述RS-485通信总线的A端以及所述第三二极管的负极相连，负极与所述储能电路的第一端相连；
[0019]所述第三二极管的正极与所述储能电路的第二端相连；
[0020]所述第二二极管的正极与所述储能电路的第二端相连，负极分别与所述RS-485通信总线的B端以及所述第四二极管的正极相连；
[0021]所述第四二极管的负极与所述储能电路的第一端相连；
[0022]其中，所述上拉电路分别与所述储能电路的第一端以及所述RS-485通信总线的A端相连；
[0023]所述下拉电路分别与所述储能电路的第二端以及所述RS-485通信总线的B端相连。
[0024]优选地，所述储能电路由N个串联连接的电容组成，其中，N为大于等于I的整数。
[0025]优选地，所述上拉电路为第一电阻，所述下拉电路为第二电阻。
[0026]优选地，所述第一电阻以及所述第二电阻分别为I千欧。
[0027]优选地，所述电容的电容值为I微法。
[0028]第二方面，提供了一种RS-485通信系统，包括连接在RS-485通信总线上的多个RS-485通信节点以及上述所述的信号增强设备。
[0029]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本申请提供了一种应用于RS-485通信系统中的信号增强设备以及RS-485通信系统，所述信号增强设备连接在RS-485通信总线上，包括上拉电路、下拉电路、整流电路以及储能电路，RS-485通信总线能够通过整流电路向储能电路充电；储能电路能够通过上拉电路和下拉电路向RS-485通信总线输出电流，因此通过所述信号增强设备可以向RS-485通信总线提供驱动电流，从而提高了 RS-485通信总线的通信能力。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0031]图1为本实用新型实施例提供的RS-485通信系统总线的一种示意图；
[0032]图2为本实用新型实施例提供的应用于RS-485通信系统信号中的增强设备一种结构示意图；
[0033]图3为本实用新型实施例提供的应用于RS-485通信系统中的信号增强设备的另一种结构示意图；
[0034]图4为本实用新型实施例提供的应用于RS-485通信系统中的信号增强设备的又一种结构示意图；
[0035]图5为本实用新型实施例提供的应用于RS-485通信系统中的信号增强设备的又一种结构示意图；
[0036]图6为本实用新型实施例提供的应用于RS-485通信系统中的信号增强设备的又一种结构示意图；
[0037]图7为本实用新型实施例提供的应用于RS-485通信系统中的信号增强设备的又一种结构示意图；
[0038]图8为本实用新型实施例提供的应用于RS-485通信系统中的信号增强设备的又一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面将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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0040]本实用新型实施例中提供了一种应用于RS-485通信系统中的信号增强设备，所述RS-485通信系统包括连接在RS-485通信总线上的多个RS-485通信节点，所述RS-485通信总线采用双线传输，每一个RS-485通信节点分别连接至所述RS-485通信总线的A端以及B端。
[0041]如图1所示，图中线A、B为RS-485通信总线的A端以及B端，各单元即为各通信节点，一般的主单元101是指主通信节点，子单元102是指子通信节点。
[0042]如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种应用于RS-485通信系统中的信号增强设备一个实施例的结构示意图，该信号增强设备可以包括:
[0043]上拉电路201、下拉电路202、整流电路203以及储能电路204 ；
[0044]上拉电路201分别与RS-485通信总线的A端以及储能电路204相连；
[0045]下拉电路202分别与RS-485通信总线的B端以及储能电路204相连；
[0046]整流电路203分别与RS-485通信总线的A端、RS-485通信总线的B端以及所述储能电路204连接；
[0047]RS-485通信总线能够通过整流电路203向储能电路204充电；储能电路204能够通过上拉电路201和下拉电路202向RS-485通信总线输入电流。
[0048]本实用新型提供的应用于RS-485通信系统中的信号增强设备，设备本身不包含电源装置，通过整流电路，RS-485通信总线能够在输出能力很强时对储能电路充电，这时RS-485通信节点可能处于输出状态；在RS-485通信总线输出能力不足时，能够向RS-485通信总线注入电流，以提供驱动电流。因此通过所述信号增强设备可以向RS-485通信总线提供驱动电流，有效地弥补了信号在通信节点衰减的问题，从而提高了 RS-485通信总线的通信能力。
[0049]RS-485通信总线能够通过整流电路203向储能电路204充电，可以包括:
[0050]在任一个RS-485通信节点为输出状态时，可以通过整流电路203向储能电路204充电；
[0051]在任一个RS-485通信节点为输入状态或者高阻状态时，可以通过上拉电路201以及下拉电路202向203向RS-485通信总线输入电流。
[0052]常见的整流方式会采用带有二极管或者三极管的电路实现，这里提供一种整流电路能够实现本实用新型的技术效果，也是实现本实用新型的一种能够实现该效果的基础电路，如图3所示:
[0053]整流电路包括第一二极管Dl以及第二二极管D2 ；
[0054]第一二极管Dl并联在所述上拉电路201的两端；
[0055]第一二极管Dl的正极与所述RS-485通信总线的A端相连；
[0056]第二二极管D2并联在所述下拉电路202的两端；
[0057]第二二极管D2的负极与所述RS-485通信总线的B端相连。
[0058]该整流电路中两个二极管的所述位置设计是一种巧妙的窃电电路，在RS-485通信节点输出电流能力很强时，电流分别通过两个二极管，能够向储能电路实现储能，在总线的通信信号传输能力较弱时，储能电路储存的电能释放，电流会通过上下拉电路注入RS-485通信总线。
[0059]图3所述的信号增强设备，可以是在RS485通信总线的A端的电压与RS485通信总线的B端电压的压差，高于储能电路与二极管构成的充电电路的压降之和，可以通过两个二极管向储能电路充电。
[0060]如图4所示的又一种信号增强设备中，提供了整流电路的另一种可能的实现方式:
[0061 ] 整流电路包括第三二极管D3以及第四二极管D4 ；
[0062]第三二极管D3的正极与与储能电路的第二端连接；负极与RS-485通信总线的A端连接；
[0063]第四二极管D4的负极与储能电路的第一端连接；负极连接RS-485通信总线的B端连接。
[0064]上拉电路201分别与RS-485通信总线的A端以及储能电路204的第一端相连；
[0065]下拉电路202分别与RS-485通信总线的B端以及储能电路204的第二端相连；
[0066]在RS-485通信节点输出电流能力很强时，电流分别通过两个二极管，能够向储能电路实现储能，在总线的通信信号传输能力较弱时，储能电路储存的电能释放，电流会通过上下拉电路注入RS-485通信总线。
[0067]图4所述的信号增强设备，可以是在RS485通信总线的B端的电压与RS485通信总线的A端电压的压差，高于储能电路与二极管构成的充电电路的压降之和，可以通过两个二极管向储能电路充电。
[0068]为了实现更好的整流效果，整流电路203可以进一步设计成:
[0069]如图5所示，整流电路203包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4 ；
[0070]第一二极管Dl的正极分别与所述RS-485通信总