設有一分二式電源模塊的串口通訊系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，包括電源模塊、數據采集模塊、電源轉換模塊和串口通訊模塊，所述數據采集模塊通過串口通訊模塊與上位機相連接，所述電源模塊的電源輸出端通過電源轉換模塊隔離出另一路電源輸出端，所述另一路電源輸出端與所述串口通訊模塊的電源輸入端相連接，所述電源模塊的電源輸出端還與數據采集模塊的電源輸入端相連接。本實用新型專利技術提供的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，設置了具有隔離功能的電源轉換模塊，在提高系統的抗干擾能力，能夠在傳輸距離遠，工作環(huán)境惡劣的情況下，保證數據采集電路與上位機之間的通訊質量的同時，減少了供電回路的數量，簡化直流數據采集模塊回路，具有良好的應用前景。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電力系統
，具體涉及用于多功能采集電路技術中裝置與上位機之間進行通訊的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統。
技術介紹
目前，在電力系統中，直流數據采集模塊可實現多種數據采集的功能，其中，串口通訊系統能夠實現與上位機之間進行數據傳輸，但是，直流數據采集模塊中不僅含有數據通訊的通訊電路，還含有數據采集的模擬電路，且需要在傳輸距離較遠，惡劣的環(huán)境下，滿足通訊的穩(wěn)定性和抗干擾能力，而現有的用于數據傳送的串口通訊系統提供隔離工作電源的大多是220V市電輸入由經變壓器和穩(wěn)壓管提供一路單獨的隔離+5V與接地OV電源，即由AC-DC開關電源提供隔離工作電源，開關電源模塊需提供兩路輸出功率不同的5V電源分另Ij為通訊回路和模擬回路同時供電，這種情況，開關電源的回路較多，電路復雜。
技術實現思路
本技術的目的是為了克服現有技術中串口通訊系統的開關電源的回路較多，電路復雜的問題。本技術提供的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，設置了具有隔離功能的電源轉換模塊，減少了供電回路的數量，在提高系統的抗干擾能力，能夠在傳輸距離遠，工作環(huán)境惡劣的情況下，保證數據采集電路與上位機之間的通訊質量的同時，減少了供電回路的數量，簡化直流數據采集模塊回路，具有良好的應用前景。為了解決上述技術問題，本技術所采用的技術方案是一種設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，包括電源模塊、數據采集模塊和串口通訊模塊，所述數據采集模塊通過串口通訊模塊與上位機相連接，其特征在于還包括電源轉換模塊，所述電源模塊的電源輸出端通過電源轉換模塊隔離出另一路電源輸出端，所述另一路電源輸出端與所述串口通訊模塊的電源輸入端相連接，所述電源模塊的電源輸出端還與數據采集模塊的電源輸入端相連接。前述的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，其特征在于所述電源模塊為開關電源。前述的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，其特征在于所述電源轉換模塊為設有電氣隔離的直流電源轉換器。前述的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，其特征在于所述直流電源轉換器包括直流電源轉換芯片U1、輸入濾波電路和輸出濾波電路，所述輸入濾波電路設置在直流電源轉換芯片Ul的電源輸入端，與所述電源模塊的電源輸出端相連接，所述輸出濾波電路設置在直流電源轉換芯片Ul的電源輸出端，與所述串口通訊模塊的電源輸入端相連接。本技術的有益效果是本技術提供的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，設置了具有隔離功能的電源轉換模塊，采用單獨的隔離后的電源為串口通訊模塊進行供電，在提高整個系統抗干擾的能力，還能夠在傳輸距離遠，工作環(huán)境惡劣的情況下，保證數據采集電路與上位機之間的數據通訊質量的同時，能夠有效的減少了供電回路的數量，簡化直流數據采集模塊回路，具有良好的應用前景。附圖說明圖I是本技術的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統的系統框圖。圖2是本技術的直流電源轉換器的電路圖。圖3是本技術的直流電源轉換芯片Ul的內部原理圖。圖4是本技術的串口通訊模塊的電路圖。具體實施方式下面將結合說明書附圖，對本技術作進一步的說明。如圖I所示，本技術的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，包括電源模塊、數據采集模塊、電源轉換模塊和串口通訊模塊，數據采集模塊通過串口通訊模塊與上位機相連接，電源模塊的電源輸出端通過電源轉換模塊隔離出另一路電源輸出端，另一路電源輸出端與所述串口通訊模塊的電源輸入端相連接，電源模塊的電源輸出端還與數據采集模塊的電源輸入端相連接。所述電源模塊為開關電源，開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關晶體管開通和關斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制(PWM)控制IC和開關器件(M0SFET、BJT等)構成，開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源，現代開關電源有兩種一種是直流開關電源；另一種是交流開關電源。本專利技術選用的是直流開關電源，能夠將電能質量較差的原生態(tài)電源(粗電)，如市電電源或蓄電池電源，轉換成滿足設備要求的質量較高的直流電壓(精電)。所述電源轉換模塊設有電氣隔離的直流電源轉換器，如圖2所示，能夠將電源模塊的輸出的一路5V輸出的基礎上，在增加具有電氣隔離的另一路5Vb電源輸出，直流電源轉換器包括直流電源轉換芯片U1、輸入濾波電路和輸出濾波電路，其中輸入濾波電路包括濾波電容Cl和C2，輸出濾波電路包括濾波電容C3和C4電路，Cl和C2設置Ul輸入端的前端，與電源模塊的電源輸出端5V相連接，Cl和C2的負極接地，C3和C4設置Ul輸出端的后端，與串口通訊模塊的電源輸入端5Vb相連接，Cl和C2的負極接GND_2另一塊地。這里的直流電源轉換芯片Ul為德州儀器(TI)宣布推出采用微型封裝、具有3kV隔離功能的IW非穩(wěn)壓DC-DC (直流電源轉換)轉換芯片，型號為DCH010515SN7，該款全新DCHOl系列插入式電源轉換芯片，不僅能夠在5V輸入電壓下工作，而且還能提供5V、12V與15V的單個電壓以及±5V、±12V與±15V的補償雙通道輸出電壓，能夠非常理想地適用于工業(yè)應用，如數據采集、馬達控制、可編程邏輯控制、測量測試、醫(yī)療儀器以及專業(yè)音頻等領域，故選擇此型號芯片，如圖3所示，是芯片DCH010515SN7的內部原理圖，設有電氣隔離模塊。如圖4所示，所述串口通訊模塊包括串口通訊芯片MAX485，串口通訊芯片MAX485采用單一電源+5 V工作，額定電流為300 μ A，采用半雙工通訊方式，完成將TTL電平轉換為RS - 485電平的功能。當串口通訊芯片ΜΑΧ485用在通訊電路時，①腳、④腳分別與處理器的RXD和TXD相連；②腳/RE和③腳DE與處理器的P端口相連接；⑥腳和⑦腳分別為接收和發(fā)送的差分信號端，與上位機的485端口相接，進行數據通訊，⑧腳的電源輸入端口5Vb。以上顯示和描述了本技術的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本技術的原理，在不脫離本技術精神和范圍的前 提下，本技術還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本技術范圍內。本技術要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，包括電源模塊、數據采集模塊和串口通訊模塊，所述數據采集模塊通過串口通訊模塊與上位機相連接，其特征在于：還包括電源轉換模塊，？所述電源模塊的電源輸出端通過電源轉換模塊隔離出另一路電源輸出端，所述另一路電源輸出端與所述串口通訊模塊的電源輸入端相連接，所述電源模塊的電源輸出端還與數據采集模塊的電源輸入端相連接。

【技術特征摘要】
1.設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，包括電源模塊、數據采集模塊和串口通訊模塊，所述數據采集模塊通過串口通訊模塊與上位機相連接，其特征在于還包括電源轉換模塊，所述電源模塊的電源輸出端通過電源轉換模塊隔離出另一路電源輸出端，所述另一路電源輸出端與所述串口通訊模塊的電源輸入端相連接，所述電源模塊的電源輸出端還與數據采集模塊的電源輸入端相連接。2.根據權利要求I所述的設有一分二式電源模塊的串口通訊系統，其特征在于所述電源模塊為開關電源。3....

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：鄔廣建，蔣瑩瑩，李海建，毛乃虎，張雷，
申請(專利權)人：國電南京自動化股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：