CN117674060A - 一种交变直流通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开提供了一种交变直流通讯系统，包括交变直流主控器，用于将直流电和电平信号转换成交变直流电；与所述交变直流主控器连接的直流电源输入接口，用于接入直流电；与所述交变直流主控器连接的信号接入接口，用于接入电平信号；交变直流电能终端，与所述交变直流主控器连接，用于将所述交变直流电分离成直流电源和通讯电平信号。本发明是通过将直流电和信号电平，通过交变直流主控器变成带有信号的交变直流电，最后经过交变直流电能数据分离器，将交变直流电分离成直流电和电平信号后，分别给用电器提供电能和通讯使用，也可作为供电或通讯功能独立使用，与传统的输电和信号通讯方式相比，线路更简洁、传输距离更远、抗干扰能力更强。
Description
技术领域
本公开涉及通讯技术领域，尤其是涉及一种交变直流通讯系统。
背景技术
目前的通讯方式包括有：有线通信、无线通信和载波通信等方式。
有线通信，狭义上的现代有线通信是指有线电信，即利用金属导线光纤等有形媒质传送信息的方式。通过导线光纤等有形媒质传送信息的方式需要独立布置复杂的线路，信号传输的过程到线路的长度环境等限制。
无线通信是利用电磁波或空气能，将信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。无线通信的方式有他的制约性，容易受到其他电磁波或环境状态的影响。
载波通信是一种利用高频振荡信号传输消息的通信技术，其基本原理是将信息信号与一个固定频率的交流电信号(称为载波)相叠加，从而使信息信号的频率扩展到载波频率的范围内，然后通过传输媒介进行传播，接收端则通过解调得到原始的信息信号。载波通信同样容易收到电磁波以及自身频率影响，并且通讯的能量传输的距离也会有限制，如果需要长距离传输，需要独立增强信号的媒介。
发明内容
本公开提供了一种交变直流通讯系统，以解决发明人认识到的技术问题之一。
本公开提供了一种交变直流通讯系统，包括交变直流主控器，用于将直流电和电平信号转换成交变直流电；与所述交变直流主控器连接的直流电源输入接口，用于接入直流电；与所述交变直流主控器连接的信号接入接口，用于接入电平信号；交变直流电能终端，与所述交变直流主控器连接，用于将所述交变直流电分离成直流电源和通讯电平信号。
优选的，所述交变直流主控器内设置有电源切换控制电路和电源正负换能电路，所述电源切换控制电路一端与所述信号源连接，另一端与所述电源正负换能电路连接，所述电源正负换能电路一端与所述直流电源连接，另一端与所述交变直流电能终端连接。
优选的，所述电源切换控制电路包括CPU数据处理器，所述CPU数据处理器对信号源发送的信号进行光电隔离。
优选的，所述电源正负换能电路包括由四个通断元件组成，四个所述通断元件依次设置，分别为第一通断元件、第二通断元件、第三通断元件和第四通断元件。
优选的，四个所述通断元件为开关类型器件。
优选的，所述交变直流电能终端包括直流电源分离电路和信号分离电路。
优选的，所述直流电源分离电路为桥式整流电路，将交变直流电中的直流电分离出来。
优选的，所述信号分离电路包括晶体二极管，提取交变直流电中的电平信号。
本公开的有益效果主要在于：本发明是通过将直流电和信号电平，通过交变直流主控器的电源正负换能电路后，变成带有信号的交变直流电，通过电能交替变化的方式实现数据通讯，最后经过交变直流电能数据分离器，将交变直流电分离成直流电和电平信号后，分别给用电器提供电能和通讯使用，也可作为供电或通讯功能独立使用，达到供电的同时进行信号通讯的目的，其中降低了交流波形在整流电路中的损耗，提升电能的充分应用，与传统的信号单一通讯方式相比，线路更简洁、传输距离更远、抗干扰能力更强。
应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。
附图说明
为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例的交变直流通讯系统结构框图；
图2为本公开实施例的交变直流通讯系统原理框图；
图3为本公开实施例的交变直流通讯系统波形图；
图4为本公开实施例的电源正负换能电路原理图；
图5为本公开实施例的直流电源分离电路图；
图6为本公开实施例的信号分离电路图；
具体实施方式
下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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公开和简化描述，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公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本公开的描述中，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公开中的具体含义。
实施例
如图1-3所示，本实施例提供一种交变直流通讯系统，包括交变直流主控器，用于将直流电和电平信号转换成能量交替变化的直流电的形式(以下简称交变直流电)；与所述交变直流主控器连接的直流电源输入接口，用于接入直流电；与所述交变直流主控器连接的信号接入接口，用于接入电平信号；交变直流电能终端，与所述交变直流主控器连接，用于将所述交变直流电分离成直流电源和通讯电平信号，分别供给用电器直流电和电平信号，可为直流用电设备供电的同时也对信号进行传输通讯的目的，实现一种全新的通讯方式。
其中，所述交变直流主控器内设置有电源切换控制电路和电源正负换能电路，所述电源切换控制电路一端与所述信号源连接，另一端与所述电源正负换能电路连接，所述电源正负换能电路一端与所述直流电源连接，另一端与所述交变直流电能终端连接。
具体地，所述电源切换控制电路包括有CPU数据处理器，信号源发送的信号经过CPU数据处理器进行光电隔离处理后，传输到所述电源正负换能电路。
具体地，所述电源正负换能电路由四个通断元件组成，四个所述通断元件依次设置，分别为第一通断元件、第二通断元件、第三通断元件和第四通断元件。
举个例子，如图4所示，四个所述通断元件为开关，当信号源输入高电平时，第一开关和第三开关导通，第二开关和第四开关断开；当信号源输入低电平时，第二开关和第四开关导通，第一开关和第三开关断开，与此同时，直流电源输入的直流电和电平信号结合，经过电源正负换能电路后变成一种电源正负极周期性变化的交变直流电，传统的电平信号是通过低电平“0”和高电平“1”变化实现信号传输的，电平信号经过电源正负换能电路后转变成电能正负交替变化的交变直流电，通过直流电的正负变化搭载电平信号进行数据通信。
需要注意的是，上述实施例中所述通断元件为开关，仅是其中一个例子，实际上还可以是三极管或者其它能够实现通断功能的元件均可。并且，上面描述的当信号源输入高电平时，第一开关和第三开关导通，第二开关和第四开关断开；当信号源输入低电平时，第二开关和第四开关导通，第一开关和第三开关断开；并不是绝对的，也可以设置成当信号源输入高电平时，第一开关和第三开关断开，第二开关和第四开关导通；当信号源输入低电平时，第二开关和第四开关断开，第一开关和第三开关导通。
同理，所述直流电源提供的直流电，经过所述电源正负换能电路后，变成具有交变性质的直流电。
其中，所述交变直流电能终端包括直流电源分离电路和信号分离电路。
如图5所示，所述直流电源分离电路为桥式整流电路，将交变直流电中的直流电分离出来。所述直流电源分离电路是通过四个二极管组合而成的桥式整流电路，通过晶体二极管单向导通的原理，将交变直流电转变成直流电，然后为直流用电设备进行供电。
如图6所示，所述信号分离电路包括晶体二极管，提取交变直流电中的电平信号。所述信号分离电路通过晶体二极管的发光原理从交变直流电中提取电平信号进行输出，用于控制直流用电设备工作。
本发明的工作原理：本发明通过直流电源和信号源分别为交变直流主控器提供直流电和电平信号，交变直流主控器通过电源正负换能电路将输入的直流电和电平信号转换成交变直流电，交变直流电通过线路输送到交变直流电能终端，通过交变直流电能终端内的直流电源分离电路和信号分离电路将交变直流电内的直流电和电平信号分离出来，分别提供给直流用电设备使用，可为直流用电设备供电的同时也对信号进行传输通讯的目的，实现一种全新的通讯方式。
本发明的通讯方式与传统的通讯方式相比，传统的通讯方式，距离越远，损耗越大，本发明的通讯方式，只要电压不低于5V，信号不会衰减。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种交变直流通讯系统，其特征在于，包括：
交变直流主控器，用于将直流电和电平信号转换成交变直流电；
与所述交变直流主控器连接的直流电源输入接口，用于接入直流电；
与所述交变直流主控器连接的信号接入接口，用于接入电平信号；
交变直流电能终端，与所述交变直流主控器连接，用于将所述交变直流电分离成直流电源和通讯电平信号。
2.根据权利要求1所述的一种交变直流通讯系统，其特征在于，所述交变直流主控器内设置有电源切换控制电路和电源正负换能电路，所述电源切换控制电路一端与所述信号源连接，另一端与所述电源正负换能电路连接，所述电源正负换能电路一端与所述直流电源连接，另一端与所述交变直流电能终端连接。
3.根据权利要求2所述的一种交变直流通讯系统，其特征在于，所述电源切换控制电路包括CPU数据处理器，所述CPU数据处理器对信号源发送的信号进行光电隔离。
4.根据权利要求2所述的一种交变直流通讯系统，其特征在于，所述电源正负换能电路包括由四个通断元件组成，四个所述通断元件依次设置，分别为第一通断元件、第二通断元件、第三通断元件和第四通断元件。
5.根据权利要求4所述的一种交变直流通讯系统，其特征在于，四个所述通断元件为开关类型器件。
6.根据权利要求1所述的一种交变直流通讯系统，其特征在于，所述交变直流电能终端包括直流电源分离电路和信号分离电路。
7.根据权利要求6所述的一种交变直流通讯系统，其特征在于，所述直流电源分离电路为桥式整流电路，将交变直流电中的直流电分离出来。
8.根据权利要求6所述的一种交变直流通讯系统，其特征在于，所述信号分离电路包括晶体二极管，提取交变直流电中的电平信号。
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