信號增強設備以及rs-485通信系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電路技術領域，特別涉及一種應用于RS-485通信系統中的信號增強設備以及RS-485通信系統。
【背景技術】
[0002]RS-485是一種基于差分信號傳送的串行通信鏈路層協議，廣泛應用于汽車、電子電信設備、局域網、蜂窩基站以及工業控制儀器儀表等應用。在RS-485通信系統中，一般采取兩線制，主從式通信方式，接線方式通常采用總線式拓撲結構，在總線上可以接入多個通信節點，所述通信節點串聯連接在RS-485通信總線上，通過RS-485通信總線進行通信。
[0003]但是，這種采取兩線制，主從式通信方式的RS-485通信系統，當在通信總線上接入的通信節點過多時，總線電纜將比較長，會帶來較多的阻耗，使得在通信過程中不能夠提供足夠的驅動電流，導致通訊故障。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此，本申請提供了一種應用于RS-485通信系統中的信號增強設備以及RS-485通信系統，為通信節點提供了驅動電流，降低了通訊故障。
[0005]為實現上述目的，本申請提供如下技術方案:
[0006]第一方面，提供了一種應用于RS-485通信系統中的信號增強設備，所述通信系統包括連接在RS-485通信總線上的多個RS-485通信節點，所述RS-485通信總線采用雙線傳輸，每一個RS-485通信節點分別連接至所述RS-485通信總線的A端以及B端，所述信號增強設備包括:
[0007]上拉電路、下拉電路、整流電路以及儲能電路；
[0008]所述上拉電路分別與所述RS-485通信總線的A端以及所述儲能電路相連；
[0009]所述下拉電路分別與所述RS-485通信總線的B端以及所述儲能電路相連；
[0010]所述整流電路分別與所述RS-485通信總線的A端、所述RS-485通信總線的B端以及所述儲能電路連接；
[0011]所述RS-485通信總線能夠通過所述整流電路向所述儲能電路充電；所述儲能電路能夠通過所述上拉電路和下拉電路向所述RS-485通信總線輸出電流。
[0012]優選地，所述整流電路包括第一二極管以及第二二極管；
[0013]所述第一二極管并聯在所述上拉電路的兩端；
[0014]所述第一二極管的正極與所述RS-485通信總線的A端相連；
[0015]所述第二二極管并聯在所述下拉電路的兩端；
[0016]所述第二二極管的負極與所述RS-485通信總線的B端相連。
[0017]優選地，所述整流電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管以及第四二極管；
[0018]所述第一二極管的正極分別與所述RS-485通信總線的A端以及所述第三二極管的負極相連，負極與所述儲能電路的第一端相連；
[0019]所述第三二極管的正極與所述儲能電路的第二端相連；
[0020]所述第二二極管的正極與所述儲能電路的第二端相連，負極分別與所述RS-485通信總線的B端以及所述第四二極管的正極相連；
[0021]所述第四二極管的負極與所述儲能電路的第一端相連；
[0022]其中，所述上拉電路分別與所述儲能電路的第一端以及所述RS-485通信總線的A端相連；
[0023]所述下拉電路分別與所述儲能電路的第二端以及所述RS-485通信總線的B端相連。
[0024]優選地，所述儲能電路由N個串聯連接的電容組成，其中，N為大于等于I的整數。
[0025]優選地，所述上拉電路為第一電阻，所述下拉電路為第二電阻。
[0026]優選地，所述第一電阻以及所述第二電阻分別為I千歐。
[0027]優選地，所述電容的電容值為I微法。
[0028]第二方面，提供了一種RS-485通信系統，包括連接在RS-485通信總線上的多個RS-485通信節點以及上述所述的信號增強設備。
[0029]經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本申請提供了一種應用于RS-485通信系統中的信號增強設備以及RS-485通信系統，所述信號增強設備連接在RS-485通信總線上，包括上拉電路、下拉電路、整流電路以及儲能電路，RS-485通信總線能夠通過整流電路向儲能電路充電；儲能電路能夠通過上拉電路和下拉電路向RS-485通信總線輸出電流，因此通過所述信號增強設備可以向RS-485通信總線提供驅動電流，從而提高了 RS-485通信總線的通信能力。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本實用新型實施例提供的RS-485通信系統總線的一種示意圖；
[0032]圖2為本實用新型實施例提供的應用于RS-485通信系統信號中的增強設備一種結構示意圖；
[0033]圖3為本實用新型實施例提供的應用于RS-485通信系統中的信號增強設備的另一種結構示意圖；
[0034]圖4為本實用新型實施例提供的應用于RS-485通信系統中的信號增強設備的又一種結構示意圖；
[0035]圖5為本實用新型實施例提供的應用于RS-485通信系統中的信號增強設備的又一種結構示意圖；
[0036]圖6為本實用新型實施例提供的應用于RS-485通信系統中的信號增強設備的又一種結構示意圖；
[0037]圖7為本實用新型實施例提供的應用于RS-485通信系統中的信號增強設備的又一種結構示意圖；
[0038]圖8為本實用新型實施例提供的應用于RS-485通信系統中的信號增強設備的又一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0040]本實用新型實施例中提供了一種應用于RS-485通信系統中的信號增強設備，所述RS-485通信系統包括連接在RS-485通信總線上的多個RS-485通信節點，所述RS-485通信總線采用雙線傳輸，每一個RS-485通信節點分別連接至所述RS-485通信總線的A端以及B端。
[0041]如圖1所示，圖中線A、B為RS-485通信總線的A端以及B端，各單元即為各通信節點，一般的主單元101是指主通信節點，子單元102是指子通信節點。
[0042]如圖2所示，為本實用新型實施例提供的一種應用于RS-485通信系統中的信號增強設備一個實施例的結構示意圖，該信號增強設備可以包括:
[0043]上拉電路201、下拉電路202、整流電路203以及儲能電路204 ；
[0044]上拉電路201分別與RS-485通信總線的A端以及儲能電路204相連；
[0045]下拉電路202分別與RS-485通信總線的B端以及儲能電路204相連；
[0046]整流電路203分別與RS-485通信總線的A端、RS-485通信總線的B端以及所述儲能電路204連接；
[0047]RS-485通信總線能夠通過整流電路203向儲能電路204充電；儲能電路204能夠通過上拉電路201和下拉電路202向RS-485通信總線輸入電流。
[0048]本實用新型提供的應用于RS-485通信系統中的信號增強設備，設備本身不包含電源裝置，通過整流電路，RS-485通信總線能夠在輸出能力很強時對儲能電路充電，這時RS-485通信節點可能處于輸出狀態；在RS-485通信總線輸出能力不足時，能夠向RS-485通信總線注入電流，以提供驅動電流。因此通過所述信號增強設備可以向RS-485通信總線提供驅動電流，有效地彌補了信號在通信節點衰減的問題，從而提高了 RS-485通信總線的通信能力。
[0049]RS-485通信總線能夠通過整流電路203向儲能電路204充電，可以包括:
[0050]在任一個RS-485通信節點為輸出狀態時，可以通過整流電路203向儲能電路204充電；
[0051]在任一個RS-485通信節點為輸入狀態或者高阻狀態時，可以通過上拉電路201以及下拉電路202向203向RS-485通信總線輸入電流。
[0052]常見的整流方式會采用帶有二極管或者三極管的電路實現，這里提供一種整流電路能夠實現本實用新型的技術效果，也是實現本實用新型的一種能夠實現該效果的基礎電路，如圖3所示:
[0053]整流電路包括第一二極管Dl以及第二二極管D2 ；
[0054]第一二極管Dl并聯在所述上拉電路201的兩端；
[0055]第一二極管Dl的正極與所述RS-485通信總線的A端相連；
[0056]第二二極管D2并聯在所述下拉電路202的兩端；
[0057]第二二極管D2的負極與所述RS-485通信總線的B端相連。
[0058]該整流電路中兩個二極管的所述位置設計是一種巧妙的竊電電路，在RS-485通信節點輸出電流能力很強時，電流分別通過兩個二極管，能夠向儲能電路實現儲能，在總線的通信信號傳輸能力較弱時，儲能電路儲存的電能釋放，電流會通過上下拉電路注入RS-485通信總線。
[0059]圖3所述的信號增強設備，可以是在RS485通信總線的A端的電壓與RS485通信總線的B端電壓的壓差，高于儲能電路與二極管構成的充電電路的壓降之和，可以通過兩個二極管向儲能電路充電。
[0060]如圖4所示的又一種信號增強設備中，提供了整流電路的另一種可能的實現方式:
[0061 ] 整流電路包括第三二極管D3以及第四二極管D4 ；
[0062]第三二極管D3的正極與與儲能電路的第二端連接；負極與RS-485通信總線的A端連接；
[0063]第四二極管D4的負極與儲能電路的第一端連接；負極連接RS-485通信總線的B端連接。
[0064]上拉電路201分別與RS-485通信總線的A端以及儲能電路204的第一端相連；
[0065]下拉電路202分別與RS-485通信總線的B端以及儲能電路204的第二端相連；
[0066]在RS-485通信節點輸出電流能力很強時，電流分別通過兩個二極管，能夠向儲能電路實現儲能，在總線的通信信號傳輸能力較弱時，儲能電路儲存的電能釋放，電流會通過上下拉電路注入RS-485通信總線。
[0067]圖4所述的信號增強設備，可以是在RS485通信總線的B端的電壓與RS485通信總線的A端電壓的壓差，高于儲能電路與二極管構成的充電電路的壓降之和，可以通過兩個二極管向儲能電路充電。
[0068]為了實現更好的整流效果，整流電路203可以進一步設計成:
[0069]如圖5所示，整流電路203包括第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3以及第四二極管D4 ；
[0070]第一二極管Dl的正極分別與所述RS-485通信總