电流环通讯电路及空调机组的制作方法

1.本实用新型涉及电子电力技术领域，具体而言，涉及一种电流环通讯电路及空调机组。


背景技术：

2.目前家用空调的内外机通讯一般采用电流环通讯电路实现，电流环通讯主要的特点在于通讯电路与电源供电电路可以共用零线，只需外加一根通讯线即可实现内外机通讯，整个通讯电路连接线少，成本低；但也正因为电流环通讯需要与电源电路共用零线，所以在实际安装时，通讯线与电源线多是并行走线，并行走线必然会导致通讯线与电源线间会有寄生电容产生，当连接线较短时，寄生电容较小，电容充放电对通讯线电平的影响较小，当连接逐渐加长后，寄生电容也随之增大，电容充放电对通信线电平的影响也将加大，当连接线加到一定长度后，寄生电容充放电引起的电平波动会干扰通讯线上有效电平的传递，从而导致通讯失败。基于此，传统电流环通讯的有效通讯距离往往都比较短，一般只有30m～50m，这也电流环通讯电路很少在需要长距离通讯的产品上使用的主要原因。
3.针对相关技术中电流环通讯电路中通讯线与电源线并行走线时存在寄生电容，导致通讯线距离较短的问题，目前尚未提出有效地解决方案。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种电流环通讯电路及空调机组，以至少解决现有技术中电流环通讯电路中通讯线与电源线并行走线时存在寄生电容，导致通讯线距离较短的问题。
5.为解决上述技术问题，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种电流环通讯电路，包括：第一电流环通信电路，第一电流环通信电路的信号输入端与主机的处理器连接；第二电流环通信电路，第二电流环通信电路的信号输入端通过信号线与第一电流环通信电路的信号输出端连接，第二电流环通信电路的信号输出端与从机的处理器连接；其中，信号线为主机和从机之间的通信线；第一电流环通信电路和第二电流环通信电路还与主机电源的零线连接；放电环路，串接于零线和信号线之间，在第一电流环通信电路和第二电流环通信电路之间通信时，消除零线和信号线之间的寄生电容。
6.进一步地，还包括：电源电路，一端与主机电源的火线连接，另一端与第一电流环通信电路连接，用于为第一电流环通信电路供电。
7.进一步地，电源电路包括：储能电容，储能电容的正极与主机电源的火线连接。
8.进一步地，电源电路还包括：第一电阻，一端与储能电容的正极连接，另一端与火线连接；第二电阻，与储能电容并联连接；第一二极管，第一二极管的阳极与第一电阻连接，第一二极管的阴极与储能电容的正极连接。
9.进一步地，电源电路还包括：第二二极管，与储能电容并联连接，第二二极管的阳极与储能电容的负极连接，第二二极管的阴极与储能电容的正极连接；第三二极管，与储能电容并联连接，第三二极管的阳极与储能电容的负极连接，第三二极管的阴极与储能电容
的正极连接；其中，第三二极管为钳位二极管。
10.进一步地，第一电流环通信电路包括：第一光耦，第一光耦的三极管的集电极与储能电容的正极连接，第一光耦的二极管的阳极和阴极均与主机的处理器连接；第二光耦，第二光耦的三极管的集电极和发射极均与主机的处理器连接，第二光耦的二极管的阳极与第一光耦的三极管的发射极连接，第二光耦的二极管的阴极与信号线连接。
11.进一步地，第一电流环通信电路还包括：第三电阻，第三电阻的第一端与第二光耦的二极管的阳极连接，第三电阻的第二端与第二光耦的二极管的阴极连接；其中，第三电阻的第一端与第二光耦的二极管的阳极之间设有第一连接点，第一连接点还与第一光耦的三极管的发射极连接；第三电阻的第二端与第二光耦的二极管的阴极之间设有第二连接点，第二连接点还与信号线连接；第四电阻，一端与第一连接点连接，另一端与信号线连接；其中，第四电阻与信号线之间设有第三连接点。
12.进一步地，第一电流环通信电路还包括：第四二极管，第四二极管的阳极与第二连接点连接，第四二极管的阴极与第一连接点连接；第五二极管，第五二极管的阴极与第二连接点连接，第五二极管的阳极与第三连接点连接；其中，第五二极管为钳位二极管。
13.进一步地，第一电流环通信电路还包括：第五电阻，一端与第三连接点连接，另一端与信号线连接；第六二极管，第六二极管的阳极与第五电阻连接，第六二极管的阴极与信号线连接。
14.进一步地，第二电流环通信电路包括：第三光耦，第三光耦的三极管的集电极与信号线连接，第三光耦的二极管的阳极和阴极均与从机的处理器连接；第四光耦，第四光耦的三极管的集电极和发射极均与从机的处理器连接，第四光耦的二极管的阳极与第三光耦的三极管的发射极连接，第四光耦的二极管的阴极与零线连接。
15.进一步地，第二电流环通信电路还包括：第六电阻，第六电阻的第一端与第三光耦的三极管的集电极连接，第六电阻的第二端与信号线连接；其中，第六电阻的第一端与第三光耦的三极管的集电极之间设有第四连接点；第七二极管，第七二极管的阳极与信号线连接，七二极管的阴极与第六电阻的第二端连接。
16.进一步地，第二电流环通信电路还包括：第七电阻，第七电阻的第一端与第四连接点连接，第七电阻的第二端与第三光耦的三极管的发射极连接；第八电阻，第八电阻的第一端与第七电阻的第二端连接，第八电阻的第二端与第四光耦的二极管的阴极连接；第八二极管，第八二极管的阳极与第四光耦的二极管的阴极连接，第八二极管的阴极与第四光耦的二极管的阳极连接。
17.进一步地，放电环路包括：寄生电容；第五光耦，第五光耦的三极管的发射极与零线连接，第五光耦的三极管的集电极与信号线连接，第五光耦的二极管的阳极和阴极均与主机的处理器连接；第九电阻，位于第五光耦的三极管的集电极与信号线之间。
18.进一步地，放电环路还包括：寄生电容和第九二极管，第九二极管的阳极与零线连接，第九二极管的阴极与信号线连接。
19.进一步地，储能电容、第一光耦、第四电阻、第五电阻、第六二极管和寄生电容组成充电环路，用于在寄生电容放电后对其进行充电。
20.根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种空调机组，包括如上述的电流环通讯电路；其中，主机为室外机，从机为室内机。
21.进一步地，主机向从机发送信号时，从机用于控制第三光耦导通，直到所述主机发送完所有数据；主机向从机发送高电平信号时，主机用于控制第一光耦导通，并控制第五光耦断开；主机向从机发送低电平信号时，主机用于控制第一光耦断开，并控制第五光耦导通；从机向主机发送信号时，主机用于控制第一光耦导通，并控制第五光耦断开，直到所述从机发送完所有数据；从机向主机发送高电平信号时，从机用于控制第三光耦导通；从机向主机发送低电平信号时，从机用于控制第三光耦断开；主机与从机均不发送信号时，主机用于控制第一光耦导通，并控制第五光耦断开，从机用于控制第三光耦导通。
22.进一步地，室外机与市电电源连接，并为室内机供电；或，室内机与市电电源连接，并为室外机供电。
23.在本实用新型中的电流环通讯电路，除了包括第一电流环通信电路和第二电流环通信电路，还设置了放电环路，串接于零线和信号线之间，在第一电流环通信电路和第二电流环通信电路之间通信时，消除零线和信号线之间的寄生电容。通过上述电路的设置，消除了寄生电容对通讯信号的影响，减小了连接线长度对电流环通讯的限制，有效解决了现有技术中电流环通讯电路中通讯线与电源线并行走线时存在寄生电容，导致通讯线距离较短的问题。
附图说明
24.图1是根据本实用新型实施例的电流环通讯电路的一种可选的结构示意图；
25.图2是根据本实用新型实施例的电流环通讯电路的一种可选的电路图；
26.图3是根据本实用新型实施例的空调机组供电方式的一种可选的示意图；以及
27.图4是根据本实用新型实施例的空调机组供电方式的另一种可选的示意图。
具体实施方式
28.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
29.实施例1
30.在本实用新型优选的实施例1中提供了一种电流环通讯电路，具体来说，图1示出该电流环通讯电路的一种可选的结构示意图，如图1 所示，该电流环通讯电路包括：
31.第一电流环通信电路，第一电流环通信电路的信号输入端与主机的处理器连接；
32.第二电流环通信电路，第二电流环通信电路的信号输入端通过信号线与第一电流环通信电路的信号输出端连接，第二电流环通信电路的信号输出端与从机的处理器连接；其中，信号线为主机和从机之间的通信线；
33.第一电流环通信电路和第二电流环通信电路还与主机电源的零线连接；
34.放电环路，串接于零线和信号线之间，在第一电流环通信电路和第二电流环通信电路之间通信时，消除零线和信号线之间的寄生电容。
35.在上述电流环通讯电路，除了包括第一电流环通信电路和第二电流环通信电路，还设置了放电环路，串接于零线和信号线之间，在第一电流环通信电路和第二电流环通信
电路之间通信时，消除零线和信号线之间的寄生电容。通过上述电路的设置，消除了寄生电容对通讯信号的影响，减小了连接线长度对电流环通讯的限制，有效解决了现有技术中电流环通讯电路中通讯线与电源线并行走线时存在寄生电容，导致通讯线距离较短的问题。
36.图2示出该电流环通讯电路的一种可选的电路图，如图2所示，为了给各个环路供电，上述电流环通讯电路还包括：电源电路，一端与主机电源的火线连接，另一端与第一电流环通信电路连接，用于为第一电流环通信电路供电。电源电路包括：储能电容c1，储能电容c1 的正极与主机电源的火线连接。以及，第一电阻r1，一端与储能电容 c1的正极连接，另一端与火线连接；第二电阻r2，与储能电容并联连接；第一电阻r1和第二电阻r2进行分压。第一二极管d1，位于第一电阻r1和第二电阻r2之间，第一二极管d1的阳极与第一电阻连接，第一二极管d1的阴极与储能电容c1的正极连接。
37.此外，电源电路还包括：第二二极管d2，与储能电容并联连接，第二二极管d2的阳极与储能电容的负极连接，第二二极管d2的阴极与储能电容的正极连接，用于保护储能电容，防止反向电压；第三二极管d3，与储能电容并联连接，第三二极管d3的阳极与储能电容的负极连接，第三二极管d3的阴极与储能电容的正极连接；其中，第三二极管d3为钳位二极管，第三二极管d3的钳位电压受第二电阻r2 的分压影响，正常情况下，第二电阻r2的分压应该小于等于第三二极管d3的钳位电压，否则第三二极管d3的钳位电压作用将不能实现。
38.如图2所示，第一电流环通信电路包括：第一光耦pc10，第一光耦pc10的三极管的集电极与储能电容的正极连接，第一光耦pc10的二极管的阳极和阴极均与主机的处理器连接；第二光耦pc11，第二光耦pc11的三极管的集电极和发射极均与主机的处理器连接，第二光耦 pc11的二极管的阳极与第一光耦pc10的三极管的发射极连接，第二光耦pc11的二极管的阴极与信号线连接。
39.第一电流环通信电路还包括：第三电阻r3的第一端与第二光耦 pc11的二极管的阳极连接，第三电阻r3的第二端与第二光耦pc11 的二极管的阴极连接；其中，第三电阻r3的第一端与第二光耦pc11 的二极管的阳极之间设有第一连接点，第一连接点还与第一光耦pc10 的三极管的发射极连接；第三电阻r3的第二端与第二光耦pc11的二极管的阴极之间设有第二连接点，第二连接点还与信号线连接；第四电阻r4，一端与第一连接点连接，另一端与信号线连接；其中，第四电阻r4与信号线之间设有第三连接点。第三电阻r3，与第二光耦pc11 的二极管并联连接，第三电阻r3与第二光耦pc11分流，用于在断电后，与第二光耦pc11形成放电环路，释放第二光耦pc11的电能，以保护电路安全；从第一光耦pc10流过来的电流分两路，一路为第三电阻r3与第二光耦pc11，另一路为第四电阻r4。
40.第一电流环通信电路还包括：第四二极管d4，第四二极管d4的阳极与第二连接点连接，第四二极管d4的阴极与第一连接点连接，用于保护第二光耦pc11，防止反向击穿；第五二极管d5，第五二极管 d5的阴极与第二连接点连接，第五二极管d5的阳极与第三连接点连接；其中，第五二极管为d5钳位二极管，有第五二极管d5钳位电压的存在，第二光耦pc11的二极管的电压不会直接受到信号线上电压的波动，进而避免造成第二光耦pc11的不必要的导通。上述钳位分压方案，充分利用了钳位二极管只限电压，不限电流的特点，在满足电路分压要求的前提下，可减小整个环路的限流电阻，使得环路电流加大1 倍，提高了电流环的驱动能力，提高了电流环通讯的抗干扰能力。
41.第一电流环通信电路还包括：第五电阻r5，一端与第三连接点连接，另一端与信号
线连接；第六二极管d6，第六二极管d6的阳极与第五电阻r5连接，第六二极管d6的阴极与信号线连接。此外，第二电流环通信电路还包括：第六电阻r6，第六电阻r6的第一端与第三光耦的三极管的集电极连接，第六电阻r6的第二端与信号线连接；其中，第六电阻r6的第一端与第三光耦的三极管的集电极之间设有第四连接点；第七二极管d7，第七二极管d7的阳极与信号线连接，七二极管d7的阴极与第六电阻r6的第二端连接。该处的电阻是起分压作用，二极管防止反向电流。
42.如图2所示，第二电流环通信电路包括：第三光耦pc20，第三光耦pc20的三极管的集电极与信号线连接，第三光耦pc20的二极管的阳极和阴极均与从机的处理器连接；第四光耦pc21，第四光耦pc21 的三极管的集电极和发射极均与从机的处理器连接，第四光耦pc21的二极管的阳极与第三光耦pc20的三极管的发射极连接，第四光耦pc21 的二极管的阴极与零线连接。
43.此外，第二电流环通信电路还包括：第七电阻r7，第七电阻r7 的第一端与第四连接点连接，第七电阻r7的第二端与第三光耦的三极管的发射极连接；第八电阻r8，第八电阻r8的第一端与第七电阻r7 的第二端连接，第八电阻r8的第二端与第四光耦pc21的二极管的阴极连接，用于在断电后，与第四光耦pc21形成放电环路，尽快释放第四光耦pc21的电能，以保护电路安全；第八二极管d8，第八二极管 d8的阳极与第四光耦pc21的二极管的阴极连接，第八二极管d8的阴极与第四光耦pc21的二极管的阳极连接，用于保护第四光耦pc21，防止反向击穿。
44.在图2中，还标注了寄生电容；第五光耦pc12，第五光耦pc12 的三极管的发射极与零线连接，第五光耦pc12的三极管的集电极与信号线连接，第五光耦pc12的二极管的阳极和阴极均与主机的处理器连接；第九电阻r9，位于第五光耦pc12的三极管的集电极与信号线之间。寄生电容、第五光耦pc12和第九电阻r9形成放电环路，成为第一放电环路。
45.此外，放电环路还包括：寄生电容和第九二极管d9，第九二极管 d9的阳极与零线连接，第九二极管d9的阴极与信号线连接，该环路为第二放电环路。
46.主机向从机发送低电平信号时，主机控制pc10关断pc12导通，从机控制pc20保持导通状态不变，主通讯环路(第一电流环通信电路和第二电流环通信电路的总称)被关断，当寄生电容c4受电源线火线电压波动影响，处于充电状态时，此时s线电压高于n线电压，由于 pc12导通，第一放电回路激活，c4可通过第一放电回路放电，确保s 线与n线电平基本保持一致，从机接收光耦pc21无法导通，即可实现主机到从机的低电平信号传递；当寄生电容c4受电源线火线电压波动影响，处于放电状态时，此时s线电压低于n线电压，第二放电回路激活，c4可通过第二放电回路放电，确保s线与n线电平基本保持一致，从机接收光耦pc21无法导通，即可实现主机到从机的低电平信号传递。
47.主机向从机发送高电平信号时，主机控制pc10导通pc12关断，从机控制pc20保持导通状态不变，主通讯环路被激活，第一、第二放电环路均处于关断状态，电流流过从机的接收光耦pc21，即可实现主机到从机的高电平信号传递。
48.此外，储能电容、第一光耦pc10、第四电阻r4、第五电阻r5、第六二极管d6和寄生电容组成充电环路，用于在寄生电容放电后对其进行充电。
49.从机向主机发送高电平信号时，主机控制pc10导通pc12关断，从机控制pc20导通，第一通讯环路被激活，第一、第二放电环路均处于关断状态，电流流过主机接收光耦pc11，
即可实现从机到主机的高电平信号传递；
50.从机向主机发送低电平信号时，主机控制pc10导通pc12关断，从机控制pc20断开，主通讯环路被关断，s线电压等于c1电源电压，当寄生电容c4受电源线火线电压波动影响，处于充电状态时，此时s 线电压被抬高，主机接收光耦pc11无法导通，可实现从机到主机的低电平传递；当寄生电容c4受电源线火线电压波动影响，处于放电状态时，储能电容c1作为电源通过pc10、r4、r5、d6给寄生电容c2充电，从机接收光耦pc21无电流通过，即可实现主机到从机的低电平信号传递。
51.如果第九二极管d9不存在，不影响通讯，但通讯低电平会出现负值，不利于测试验证过程中数据的分析处理。在第九二极管d9不存在时，主机向从机发送低电平信号时，主机控制pc10关断pc12导通，从机控制pc20保持导通状态不变，主通讯环路被关断，当寄生电容 c4受电源线火线电压波动影响，处于充电状态时，此时s线电压高于 n线电压，由于pc12导通，第一放电回路激活，c4可通过第一放电回路放电，确保s线与n线电平基本保持一致，从机接收光耦pc21 无法导通，即可实现主机到从机的低电平信号传递；当寄生电容c4受电源线火线电压波动影响，处于放电状态时，此时s线电压低于n线电压，从机接收光耦pc21无法导通，即可实现主机到从机的低电平信号传递。主机发送高电平、从机发送高电平、从机发送低电平与第九二极管d9存在时的工作方式一致。
52.其中，光耦也可采用任何一种光电隔离器件代替。
53.由于本电路采用了双环路控制方案，高电平信号与低电平信号走的是两个独立的电流环路，在传输高电平时，由于环路电流较大，l 线电压波动对通讯电平的影响几乎可以忽略；在传输低电平时，采用放电环路把通信线的电平与n线电平牢牢的固定住，使得通讯线电平不再受l线电压波动的影响，从而消除了长连接线耦合电容对电流环通讯的影响，通讯距离由30m提高至100m。
54.实施例2
55.在本实用新型优选的实施例2中提供了一种空调机组，包括如上述实施例1的电流环通讯电路；其中，主机为室外机，从机为室内机。
56.在上述电流环通讯电路，除了包括第一电流环通信电路和第二电流环通信电路，还设置了放电环路，串接于零线和信号线之间，在第一电流环通信电路和第二电流环通信电路之间通信时，消除零线和信号线之间的寄生电容。通过上述电路的设置，消除了寄生电容对通讯信号的影响，减小了连接线长度对电流环通讯的限制，有效解决了现有技术中电流环通讯电路中通讯线与电源线并行走线时存在寄生电容，导致通讯线距离较短的问题。
57.如实施例1中所述的，主机向从机发送信号时，从机用于控制第三光耦导通，直到所述主机发送完所有数据；主机向从机发送高电平信号时，主机用于控制第一光耦导通，并控制第五光耦断开；主机向从机发送低电平信号时，主机用于控制第一光耦断开，并控制第五光耦导通；从机向主机发送信号时，主机用于控制第一光耦导通，并控制第五光耦断开，直到所述从机发送完所有数据；从机向主机发送高电平信号时，从机用于控制第三光耦导通；从机向主机发送低电平信号时，从机用于控制第三光耦断开；主机与从机均不发送信号时，主机用于控制第一光耦导通，并控制第五光耦断开，从机用于控制第三光耦导通。
58.室内机和室外机之间还可以采用一方对另一方供电的方式，如图3 所示，室外机与市电电源连接，并为室内机供电；如图4所示，室内机与市电电源连接，并为室外机供电。
59.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本技术旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
60.应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。