[发明专利]一种空调强电通信的抗干扰电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种强电信号通讯领域，尤其涉及一种空调强电通讯抗干扰电路及方法。 

背景技术

一套完整的空调器：包括室内机、室外机以及连接室内外机的机组连线。室内机控制室外机的工作模式，启停状态、运行参数以及室外环境的温度、室外机的运转参数、故障信息反传给室内机都是通过机组连线进行通信才能完成。目前，绝大部分的室内外机的空调通信，都是采用强电通信，其优势在：因信号传输需要的地与强电电源的零线共用，减少一根连接线，这样，一根信号线将完成室内外机实现双向半双工通信方式。采用强电通信，通信线与电源线为一组机组连线，大大提高抵抗外界的干扰能力，相比于弱电通信，抗外界干扰能力更强，通信更可靠。又因该通信方式的电路结构简单，成本低，已在空调产品上普遍使用。 

图一是传统空调强电通信的硬件电路框图。主要由室内机、室外机和机组连线三部分组成。室内机包括室内第一处理器MCU1、发送模块PC1和接收反馈信号模块PC4。室外机包括室外第一处理器MCU1、发送反馈信号模块PC3和接收模块PC2。 

室内向室外发射控制信号的电流流程为：第一处理器MCU1的TXIN发送端口发出控制信号，驱动室内发送模块PC1工作，发送模块PC1完成发射控制信号的驱动和弱电到强电的隔离，电流流经接收反馈信号模块PC4，通过机组连线S信号线与室外的接收模块PC2连接，发射信号驱动接收模块PC2工作，同时，接收模块PC2也完成发射信号强电到弱电的隔离，这样信号就到达到了室外第二处理器MCU2的RXOUT接收端口，完成室内向室外发送控制信号的全过程。 

室外向室内发射反馈信号的电流流程为：第二处理器MCU2的TXOUT发送端口发出反馈信号，驱动发送反馈信号模块PC3，发送反馈信号模块PC3同时也完成弱电到强电的信号隔离，电流向上流经接收模块PC2，通过机组连线S信号线与接收反馈信号模块PC4连接，发射反馈信号驱动接收反馈信号模块PC4工作，接收反馈信号模块PC4完成强电到弱电的隔离后，信号到达第一处理器MCU1的RXIN接收端口，这样完成了室外向室内发送反馈信号的全过程。 

通信过程为：空调上电后，先是室内向室外发射控制信号，当室外接收到室内发射的控制信号并接收完成后，室外就开始向室内发射反馈信号，实现室内外机的一次互相通信。空调工作期间，室内外机就这样一直反复地通信，室内机不断地发出控制室外机的工作参数，而室外机不断地将室外的环境情况、工作状态和故障信息反馈给室内，以保证空调正常工作。 

虽然该方式对外的抗干扰能力强，但因为通信线与电源线为同一组机组连线，相互线缆之间间隔近，距离又长，最短距离也有3-5米，有些长达10米以上。实际用户在使用过程中发现，若机组连线老化或受潮后，因绝缘耐压降低，线与线之间的耦合电容增加，导致将电源线上50Hz信号正半周的干扰信号串入信号线中，当原本通信信号应为低时，因受干扰信号的影响，强拉为高电平，结果导致空调出现通信错误，整机不能完成正常通信，整机出现故障现象。 

目前的空调强电通信方式，从用户使用和售后反馈的情况，设计进行实际分析，存在以下通信上的不可靠性发生： 

一方面：当机组连线使用的时间较长后，因机组连线部分长期暴露在室外，芯线外壳部分的塑料老化后，导致线与线之间的绝缘耐压降低，因通信线与电源线之间的间隔近，传输距离又远，导致线与线之间的耦合电容增大，大的耦合电容，将电源线上50Hz正半周的信号耦合到通信线上，导致通信信号在发送低电平时，因干扰信号影响，将通信电平被强置为高电平，导致出现通信错误。

另一方面：当环境潮湿，机组连线受潮后，导致线与线之间的绝缘耐压降低，因通信线与电源线之间的间隔近，传输距离又远，导致线与线之间的耦合电容增大。若通信信号在发送低电平时，正好电源线上有50Hz正半周的信号通过，这样，因线与线之间大的耦合电容，将电源线上50Hz正半周的信号耦合在信号线上，使通信线上的低电平直接置为高电平，出现通信错误。 

发明内容