本技術(shù)涉及集成電路,具體為一種得電電路、芯片及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,不管是工業(yè)領(lǐng)域亦或是智能家居、安防監(jiān)控等多個(gè)領(lǐng)域,各類系統(tǒng)愈發(fā)向智能化發(fā)展,設(shè)備與設(shè)備間的通訊效果愈發(fā)重要;為使得各硬件設(shè)備間實(shí)現(xiàn)基本的通訊功能,從有無傳輸線角度可以分為無線通訊與有線通訊,其中無線通訊方式容易受到外部電磁干擾,在安全性較弱、在環(huán)境復(fù)雜、對(duì)穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用場合中,還是采用有線通訊方案,而傳統(tǒng)的通訊方案通常都需要電源線與通訊線,電源線負(fù)責(zé)給該通訊網(wǎng)絡(luò)中的各設(shè)備實(shí)現(xiàn)供電,通訊線則是設(shè)備之間傳輸通訊信號(hào)的途徑,但是此類有線通訊方案在通訊節(jié)點(diǎn)多、通訊距離長、環(huán)境惡劣布線復(fù)雜的場合下,往往面臨著成本居高不下、施工困難耗時(shí)長等明顯的缺陷。
2、在采用直流電源線載波通訊方案的空調(diào)領(lǐng)域中,一般使用雙絞線作為傳輸線進(jìn)行信號(hào)及電能的傳輸,兩根傳輸線上的信號(hào)為差分信號(hào)(即兩根線上都傳輸信號(hào),這兩個(gè)信號(hào)的振幅相同,相位相反;信號(hào)接收端比較這兩個(gè)電壓的差值來判斷發(fā)送端發(fā)送的邏輯狀態(tài))。由于通訊信號(hào)及電能都在一對(duì)傳輸線上進(jìn)行,為從傳輸線上分別得到通訊信號(hào)和電能,前者可簡單地通過電容的“通交隔直”特性來隔離直流電從而得到傳輸線上的通訊信號(hào),而后者則需要通過差模電感對(duì)高頻變化的信號(hào)產(chǎn)生的差模感抗來隔離傳輸線上的通訊信號(hào)從而得到傳輸線上的直流電。但是,差模電感體積大、有噪聲,而且隨著通訊距離變長、通訊節(jié)點(diǎn)變多及節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的情況下,直流電源線載波通訊方案中的差模電感從設(shè)計(jì)階段到實(shí)際應(yīng)用階段往往都會(huì)對(duì)方案研發(fā)人員或者用戶造成一些困擾。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有直流電源線載波通訊方案中的差模電感應(yīng)用效果不好的問題,提供了一種得電電路、芯片及系統(tǒng)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種得電電路,包括:有源電感單元和整流橋;所述有源電感單元通過整流橋連接外部的第一總線和第二總線;
3、所述有源電感單元用于隔離第一總線和第二總線輸入的交流差分信號(hào),輸出直流電源信號(hào);
4、所述整流橋用于實(shí)現(xiàn)所述有源電感單元和所述第一總線、第二總線之間的無極性連接。
5、作為一種可實(shí)施方式,所述有源電感模塊還包括過流保護(hù)單元;
6、所述過流保護(hù)單元用于對(duì)所述有源電感單元進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。
7、作為一種可實(shí)施方式,所述有源電感模塊還包括過溫保護(hù)單元;
8、所述過溫保護(hù)單元用于對(duì)所述有源電感單元進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)過溫保護(hù)。
9、作為一種可實(shí)施方式,所述有源電感模塊還包括電源單元;
10、所述電源單元用于對(duì)所述直流電源信號(hào)進(jìn)行降壓后輸出恒定電壓。
11、作為一種可實(shí)施方式,所述有源電感模塊還包括:動(dòng)態(tài)匹配模塊;所述動(dòng)態(tài)匹配模塊用于和外部的編碼模塊配合使用,所述編碼模塊用于通過編碼輸入端接收輸入信號(hào),將輸入信號(hào)進(jìn)行編碼后通過兩個(gè)編碼輸出端輸出差分信號(hào),所述編碼模塊的兩個(gè)編碼輸出端分別連接第一總線和第二總線;
12、所述動(dòng)態(tài)匹配模塊用于在輸入信號(hào)從第一電平切換到第二電平時(shí),在所述編碼模塊的兩個(gè)編碼輸出端之間接入波形優(yōu)化單元,使得兩個(gè)編碼輸出端的壓差從預(yù)設(shè)壓差快速切換至0v,防止兩個(gè)編碼輸出端輸出的電壓波形不夠陡峭造成后續(xù)誤解碼。
13、作為一種可實(shí)施方式,所述動(dòng)態(tài)匹配模塊包括:第一延時(shí)單元、開關(guān)單元和波形優(yōu)化單元;
14、所述第一延時(shí)單元用于在輸入信號(hào)從第一電平切換到第二電平時(shí),基于第二電平開始延時(shí)并導(dǎo)通對(duì)所述開關(guān)單元的供電使得開啟所述開關(guān)單元,在達(dá)到第一預(yù)定時(shí)間間隔時(shí)延時(shí)結(jié)束并停止對(duì)所述開關(guān)單元的供電使得關(guān)斷所述開關(guān)單元;
15、所述開關(guān)單元用于在導(dǎo)通后將波形優(yōu)化單元接入到兩個(gè)編碼輸出端之間,并在關(guān)斷后斷開所述波形優(yōu)化單元和兩個(gè)編碼輸出端之間的連接;
16、所述波形優(yōu)化單元用于將兩個(gè)編碼輸出端的壓差從預(yù)設(shè)壓差快速切換至0v。
17、作為一種可實(shí)施方式,所述開關(guān)單元為mos管。
18、作為一種可實(shí)施方式,所述動(dòng)態(tài)匹配模塊還包括第一充電單元和第一放電單元;
19、所述第一充電單元用于當(dāng)輸入信號(hào)為第二電平,開啟對(duì)所述mos管的供電時(shí),對(duì)所述mos管的寄生電容cgs形成充電回路進(jìn)行充電,實(shí)現(xiàn)快速開啟所述mos管;
20、所述第一放電單元用于當(dāng)輸入信號(hào)為第二電平,在達(dá)到第一預(yù)定時(shí)間間隔時(shí)延時(shí)結(jié)束并停止對(duì)所述mos管的供電時(shí),對(duì)所述mos管的寄生電容cgs形成放電回路進(jìn)行放電,實(shí)現(xiàn)快速關(guān)斷所述mos管。
21、作為一種可實(shí)施方式,所述動(dòng)態(tài)匹配模塊還包括第二放電單元;
22、所述第二放電單元用于在輸入信號(hào)從第一電平切換到第二電平時(shí),基于第二電平開始延時(shí),并在達(dá)到第二預(yù)定時(shí)間間隔時(shí)對(duì)所述mos管進(jìn)行放電,使得快速關(guān)斷所述mos管,其中,所述第二預(yù)定時(shí)間間隔大于所述第一預(yù)定時(shí)間間隔。
23、作為一種可實(shí)施方式,所述第二放電單元包括第二延時(shí)單元、第一放電子單元和第二放電子單元;
24、所述第二延時(shí)單元用于在輸入信號(hào)從第一電平切換到第二電平時(shí)開始延時(shí)到第二預(yù)定時(shí)間間隔時(shí)導(dǎo)通第一放電子單元;其中,所述第二預(yù)定時(shí)間間隔大于所述第一預(yù)定時(shí)間間隔;
25、所述第一放電子單元用于在導(dǎo)通后對(duì)所述開關(guān)單元進(jìn)行放電,使得快速關(guān)斷所述開關(guān)單元;
26、所述第二放電子單元用于在輸入信號(hào)按照正常切換周期接著從第二電平切換到第一電平時(shí),基于第一電平對(duì)所述第二延時(shí)單元進(jìn)行放電并斷開所述第一放電子單元。
27、作為一種可實(shí)施方式,所述編碼模塊用于通過信號(hào)輸入端接收輸入信號(hào),將輸入信號(hào)進(jìn)行編碼后通過兩個(gè)編碼輸出端輸出差分信號(hào),所述編碼模塊的兩個(gè)編碼輸出端分別連接第一總線和第二總線。
28、相應(yīng)的,本實(shí)用新型還提供一種芯片,包括如前述的得電電路。
29、相應(yīng)的,本實(shí)用新型還提供一種得電系統(tǒng),包括如前述的芯片。
30、本實(shí)用新型的有益效果:
31、本實(shí)用新型的有源電感模塊通過使用有源電感單元產(chǎn)生一定的等效感抗,并能隨通訊速率的提升而提升,起到與使用差模電感一樣的效果,防止傳輸線上的通訊信號(hào)被電源部分的電容所吸收并得到傳輸線上的直流電,實(shí)現(xiàn)從傳輸總線上取電并輸出穩(wěn)定電壓給從機(jī)側(cè)電路的效果。通過將整流橋和有源電感單元集成在一起,使得有源電感單元可以實(shí)現(xiàn)和第一總線、第二總線之間的無極性連接,省去了從機(jī)側(cè)的整流橋,更適用于通訊線路總線傳輸距離長的應(yīng)用場景,減小功耗。而且由于通訊線路總線傳輸距離長,本實(shí)用新型整流橋電路使用mos管作為整流橋,mos管是單向?qū)ㄆ骷?,?dǎo)通阻抗較小,正向壓降可以遠(yuǎn)低于普通二極管,所以降低了電源功耗,運(yùn)用在長距離通訊中使得提高了效率。
32、本實(shí)用新型通過將置整流橋、有源電感單元、電源單元、過流保護(hù)單元、過溫保護(hù)單元進(jìn)行集成,使得可以集成到一塊芯片中,豐富了功能。不僅讓有源電感單元代替各個(gè)從機(jī)的差模電感,還省去了各個(gè)從機(jī)側(cè)的整流橋、電源芯片,可直接從該芯片的輸出腳得到固定電壓值,若要得到其他電壓值,則可在該芯片的直流電源信號(hào)輸出端vdd外接電源模塊進(jìn)一步進(jìn)行電源變換。本實(shí)用新型還可以將動(dòng)態(tài)阻抗匹配模塊和編碼模塊也與有源電感模塊集成到一塊芯片中,進(jìn)一步降低功耗。
33、本實(shí)用新型通過動(dòng)態(tài)阻抗匹配模塊可以更好地保證在復(fù)雜情況下的信號(hào)質(zhì)量。本實(shí)用新型應(yīng)用簡單,極大節(jié)約成本,通訊效果好,集成度高,穩(wěn)定性好,有助于提高方案的整體性能,有更強(qiáng)的市場競爭力和更高的利潤空間。
34、本實(shí)用新型的動(dòng)態(tài)阻抗匹配模塊通過將波形優(yōu)化單元接入到編碼模塊的兩個(gè)編碼輸出端之間,可以將兩個(gè)編碼輸出端的電壓壓差拉至0v,提高信號(hào)質(zhì)量。通過導(dǎo)通mos管將波形優(yōu)化單元接入到編碼模塊的兩個(gè)編碼輸出端之間,可以更快速的將兩個(gè)編碼輸出端的電壓壓差拉至0v,進(jìn)一步提高通訊質(zhì)量,效果更好。通過第一充電單元和第一放電單元可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述mos管的快速開啟和關(guān)斷;通過第二放電單元可以防止出現(xiàn)放電異常。通過防倒灌單元可以在所述編碼模塊的兩個(gè)編碼輸出端不輸出差分信號(hào)時(shí),防止所述總線上的信號(hào)會(huì)倒灌入所述動(dòng)態(tài)匹配模塊,使得減小功耗。