一种基于485通讯和IO控制的固态继电器电路制造技术

本发明专利技术属于控制电路技术领域，公开了一种基于485通讯和IO控制的固态继电器电路，包括：IO控制模块，IO控制模块与切换模块相连，用于实现宽电压IO控制信号输入；485通讯模块，485通讯模块与主控芯片相连，用于实现485通讯信号的收发；切换模块，切换模块与主控芯片相连，用于实现485通讯信号与IO控制信号的切换；隔离控制模块，隔离控制模块与切换模块相连，用于实现双向可控硅的隔离控制。本发明专利技术的固态继电器电路，能够降低对控制器IO资源的依赖，同时也兼容传统的固态继电器应用需求，既可以采用传统的IO控制，也可以采用485通讯总线的控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于485通讯和IO控制的固态继电器电路


[0001]本专利技术属于控制电路
，具体涉及一种基于485通讯和IO控制的固态继电器电路。

技术介绍

[0002]在电气化的应用中，固态继电器也是一个绕不过去的器件，其使用越来越广泛，对固态继电器的要求也越来越高。
[0003]但是，在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：目前市面普及的固态继电器以IO控制为主，缺点就是在使用很多的固态继电器的场景，对控制器的IO控制点数也要求比较高，比较耗费控制器的IO资源，同时布线也会比较麻烦。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本专利技术目的在于提供一种基于485通讯和IO控制的固态继电器电路。
[0005]本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种基于485通讯和IO控制的固态继电器电路，包括：
[0007]IO控制模块，IO控制模块与切换模块相连，用于实现宽电压IO控制信号输入，对超过电源电压VDD的电压进行压稳压到电源电压VDD的伏值，并做限流处理；
[0008]485通讯模块，485通讯模块与主控芯片相连，用于实现485通讯信号的收发；
[0009]切换模块，切换模块与主控芯片相连，用于实现485通讯信号与IO控制信号的切换；
[0010]隔离控制模块，隔离控制模块与切换模块相连，用于实现双向可控硅的隔离控制。
[0011]优选地，所述主控芯片包括MCU主控单元U4，MCU主控单元U4具有TO_MCU_RXD端口、TO_MCU_TXD端口、TO_MCU_485R/T端口、485_SCR_EN端口和485_SCL端口，TO_MCU_RXD端口和TO_MCU_TXD为收发端口，与485通讯模块相连实现485通讯信号的数据收发；TO_MCU_485R/T为485通讯模块的485通讯芯片U3的收发使能；485_SCR_EN端口和485_SCL端口为输出端口，当485通讯信号选择485控制驱动双向可控硅时，485_SCL端口输出高电平，切换模块的模拟开关U1选择485_SCR_EN为SCR_EN的控制信号，SCR_EN根据485_SCR_EN信号实现对双向可控硅Q2的控制。
[0012]优选地，所述IO控制模块包括SCR_EN_input端口，外部IO控制信号通过SCR_EN_input端口接入，经过第一电阻R1和稳压管D1将电压稳定到电源电压VDD的电压伏值，再经过第二电阻R2和第一电容C1组成的RC滤波单元将干扰滤除，得到IO_SCR_EN控制信号。
[0013]优选地，所述485通讯模块包括485通讯芯片U3，485通讯芯片U3具有接收管脚pin4、发送管脚pin1、接收使能管脚pin2和发送使能管脚pin3，TO_MCU_485R/T端口同时与接收使能管脚pin2和发送使能管脚pin3相连，当TO_MCU_485R/T为低电平时，接收使能有效，485通讯芯片U3将pin6、pin7差分总线上的数据转换为串行数据输出到接收管脚pin4
上；当TO_MCU_485R/T为高电平时，发送使能有效，485通讯芯片U3将pin6、pin7差分总线上的数据转换为串行数据输出到发送管脚pin1上。
[0014]优选地，所述切换模块包括模拟开关U1，在上电默认情况下，当485_SCL信号为低电平时，控制模拟开关U1的pin3和pin4接通，SCR_EN的信号与IO_SCR_EN相同；当485_SCL为高电平时，SCR_EN的信号与IO_SCR_EN控制模拟开关U1的pin1和pin4接通，SCR_EN的信号与485_SCR_EN相同。
[0015]优选地，所述隔离控制模块包括光耦T1和双向可控硅Q2，第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7与MOS管Q1组成光耦T1的初级驱动，在SCR_EN信号为高阻浮空时提供准确的低电平信号，使MOS管Q1工作在截止状态，光耦T1处于关断状态；光耦T1的初级为二极管，次级为可控硅，当初级二极管导通时，次级可控硅也导通，初级二极管关断时，次级可控硅也关断；
[0016]第八电阻R8、第九电阻R9为双向可控硅Q2门极提供限流，第十电阻R10与第四电容C4组成RC阻容吸收单元；当SCR_EN为低电平时，MOS管Q1截止，光耦T1初级二极管关断，次级可控硅也关断，从而断开L_IN与L_OUT的连接；当SCR_EN为高电平时，MOS管Q1导通，光耦T1初级二极管导通，次级可控硅也导通，从而开启L_IN与L_OUT的连接。
[0017]本专利技术的有益效果为：
[0018]本专利技术所提供的一种基于485通讯和IO控制的固态继电器电路，能够降低对控制器IO资源的依赖，同时也兼容传统的固态继电器应用需求，既可以采用传统的IO控制，也可以采用485通讯总线的控制，通过485总线控制可以实现布线简单，扩展性强，尤其是在控制器远程控制和多固态继电器应用的场合，优势非常显著，能够无缝实现多固态继电器独立控制和级联控制。
附图说明
[0019]图1是本专利技术基于485通讯和IO控制的固态继电器电路的框架图。
[0020]图2是本专利技术主控芯片的电路图。
[0021]图3是本专利技术IO控制模块的电路图。
[0022]图4是本专利技术切换模块的电路图。
[0023]图5是本专利技术485通讯模块的电路图。
[0024]图6是本专利技术隔离控制模块的电路图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]应当理解，还应当注意到实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以实质上并发地执行，或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
[0027]如图1所示，本实施例的一种基于485通讯和IO控制的固态继电器电路，包括主控
芯片、IO控制模块、485通讯模块、切换模块和隔离控制模块，其中，IO控制模块与切换模块相连，用于实现宽电压IO控制信号输入，对超过电源电压VDD的电压进行压稳压到电源电压VDD的伏值，并做限流处理；485通讯模块与主控芯片相连，用于实现485通讯信号的收发；切换模块与主控芯片相连，用于实现485通讯信号与IO控制信号的切换；隔离控制模块与切换模块相连，用于实现双向可控硅的隔离控制。
[0028]如图2所示，主控芯片包括MCU主控单元U4，MCU主控单元U4具有TO_MCU_RXD端口、TO_MCU_TXD端口、TO_MCU_485R/T端口、485_SCR_EN端口和485_SCL端口，TO_MCU_RXD端口和TO_MCU_TXD为收发端口，与485通讯模块相连实现485通讯信号的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于485通讯和IO控制的固态继电器电路，其特征在于，包括：IO控制模块，IO控制模块与切换模块相连，用于实现宽电压IO控制信号输入，对超过电源电压VDD的电压进行压稳压到电源电压VDD的伏值，并做限流处理；485通讯模块，485通讯模块与主控芯片相连，用于实现485通讯信号的收发；切换模块，切换模块与主控芯片相连，用于实现485通讯信号与IO控制信号的切换；隔离控制模块，隔离控制模块与切换模块相连，用于实现双向可控硅的隔离控制。2.根据权利要求1所述的固态继电器电路，其特征在于：所述主控芯片包括MCU主控单元U4，MCU主控单元U4具有TO_MCU_RXD端口、TO_MCU_TXD端口、TO_MCU_485R/T端口、485_SCR_EN端口和485_SCL端口，TO_MCU_RXD端口和TO_MCU_TXD为收发端口，与485通讯模块相连实现485通讯信号的数据收发；TO_MCU_485R/T为485通讯模块的485通讯芯片U3的收发使能；485_SCR_EN端口和485_SCL端口为输出端口，当485通讯信号选择485控制驱动双向可控硅时，485_SCL端口输出高电平，切换模块的模拟开关U1选择485_SCR_EN为SCR_EN的控制信号，SCR_EN根据485_SCR_EN信号实现对双向可控硅Q2的控制。3.根据权利要求1所述的固态继电器电路，其特征在于：所述IO控制模块包括SCR_EN_input端口，外部IO控制信号通过SCR_EN_input端口接入，经过第一电阻R1和稳压管D1将电压稳定到电源电压VDD的电压伏值，再经过第二电阻R2和第一电容C1组成的RC滤波单元将干扰滤除，得到IO_SCR_EN控制信号。4.根据权利要求1或2所述的固态继电器电路，其特征在于：所述485通讯模块包括485通讯芯片U3，485通讯芯片U3具有接收管脚pin4、发送管脚pin1、接收使能管脚pin2和发送使能管脚pin3，TO_MCU_485R/T端口同时与接收使能管脚pin2和发送使能管脚pin3相连，当TO_MCU_...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，吴文辉，钟荣坤，
申请(专利权)人：深圳千行易能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：