[发明专利]一种基于直流两线的供电兼具通信电路及其方法

权利要求书

1.一种基于直流两线的供电兼具通信电路，其特征在于，包括发送单元和接收单元，所述发送单元包括直流电源电路和信号调制电路，所述接收单元包括信号解调电路和电源还原电路；

所述直流电源电路的正负输出端分别连接所述信号调制电路的两个输入端，所述信号调制电路的两个差分输出端分别经由第一电源线和第二电源线连接至所述信号解调电路的差分输入端以及连接所述电源还原电路的两个输入端；

所述信号调制电路用于将数字通信信号调制到所述直流电源电路输出的直流电源上形成载波电源信号输出；所述信号解调电路用于接收所述载波电源信号，并解调得到所述数字通信信号；所述电源还原电路用于接收所述载波电源信号，并按照原来的电流方向整流还原出所述直流电源。

2.根据权利要求1所述的基于直流两线的供电兼具通信电路，其特征在于，所述信号调制电路包括调制控制器以及受控于所述调制控制器的两组开关，所述调制控制器用于根据所述数字通信信号控制所述两组开关的状态切换，任意时刻两组开关的状态相反且仅一组开关导通；

其中，一组开关包括连接于所述直流电源电路的正输出端和第一电源线之间的第一开关以及连接于所述直流电源电路的负输出端和第二电源线之间的第二开关；另一组开关包括连接于所述直流电源电路的正输出端和第二电源线之间的第三开关以及连接于所述直流电源电路的负输出端和第一电源线之间的第四开关。

3.根据权利要求2所述的基于直流两线的供电兼具通信电路，其特征在于，所述第一开关和第三开关均为PMOS管，所述第二开关和第四开关均为NMOS管，所述第一开关和第三开关的源极共接并连接所述直流电源电路的正输出端，所述第二开关和第四开关的源极共接并连接所述直流电源电路的负输出端，所述第一开关和第四开关的漏极共接并连接第一电源线，所述第二开关和第三开关的漏极共接并经由另一个电感连接第二电源线，所述第一开关和第三开关均在各自的源极和栅极之间连接电阻，所述第一开关的栅极经由一个信号翻转电路与第二开关的栅极共接并连接所述调制控制器的第一个控制脚，所述第三开关的栅极经由另一个信号翻转电路与第四开关的栅极共接并连接所述调制控制器的第二个控制脚，信号翻转电路用于将输入信号翻转后输出，所述调制控制器的第一个控制脚和第二个控制脚用于输出互为翻转的方波信号。

4.根据权利要求3所述的基于直流两线的供电兼具通信电路，其特征在于，所述信号翻转电路包括NPN三极管、滤波电容和滤波电阻，所述NPN三极管的基极接收输入的方波信号，所述NPN三极管的基极和发射极之间连接电阻，所述NPN三极管的发射极接地，所述NPN三极管的集电极连接所述滤波电容和滤波电阻的第一端，所述滤波电容和滤波电阻的第二端用于输出翻转后的方波信号。

5.根据权利要求3所述的基于直流两线的供电兼具通信电路，其特征在于，所述发送单元还包括输出检测电路，所述输出检测电路包括运算放大器，运算放大器的同相输入端连接所述第二开关的源极，所述运算放大器的异相输入端经由电阻接地，所述运算放大器的异相输入端还与所述运算放大器的输出端之间连接电阻，所述运算放大器的输出端连接所述调制控制器的一个检测引脚。

6.根据权利要求1所述的基于直流两线的供电兼具通信电路，其特征在于，所述信号解调电路包括具有电压检测引脚的解调控制器，所述解调控制器的两个电压检测引脚分别经由电阻分压或者光耦隔离后与所述第一电源线、第二电源线连接。

7.根据权利要求1所述的基于直流两线的供电兼具通信电路，其特征在于，所述电源还原电路包括由第五开关、第六开关、第七开关、第八开关构成的桥堆，第七开关和第八开关的控制端均连接至第五开关和第六开关之间且与所述第一电源线连接，第五开关和第六开关的控制端均连接至第七开关和第八开关之间且与所述第二电源线连接，第五开关和第七开关之间作为还原出的所述直流电源的正输出端、第六开关和第八开关之间作为还原出的所述直流电源的负输出端。

8.根据权利要求7所述的基于直流两线的供电兼具通信电路，其特征在于，所述第五开关和第七开关均为PMOS管，第六开关和第八开关均为NMOS管。