基于KNX的抗干扰控制电路及装置的制作方法

本发明涉及电力电子，尤其涉及一种基于knx的抗干扰控制电路及装置。

背景技术：

1、根据knx协议的要求，knx总线设备在没有外部辅助电源的情况下，需要从knx总线电源中提取电源给knx收发器、mcu控制器或者其他控制单元供电，由于每一路knx节点设备的取电电流最大只有30ma，常常限制了knx收发器、mcu控制器或者其他控制单元对逻辑控制的电流输出，特别是在控制一些继电器设备时，考虑继电器设备工作的瞬间电流的突变以及继电器内部线圈产生反电动势的谐波干扰，会干扰总线数据的收发，引起设备节点之间不能正常通讯。严重干扰的情况下，整个节点下的终端设备无法工作。为了提高系统的稳定性，现有技术采用的方式，是直接用dc-dc电源管理芯片从knx总线取电给mcu、继电器等器件供电，通常情况下，系统可以保持相对稳定的工作，但是有两个致命的缺陷：1、因为dc-dc电源管理芯片中电感的作用，会起更大的噪声，会耦合到knx总线上来，会对knx总线数数据传输产生不同程度的干扰，降低了knx总线的通讯可靠性。2、为了降低系统功耗，采用功率不大的磁保持继电器，一但继电器老化，功耗过高后，因瞬间开启或者关断继电器的时候，瞬变电流过大，超过总线电流的输出，会引起整个系统的崩溃，系统的稳定性差。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于knx的抗干扰控制电路及装置，旨在解决现有技术中knx系统的可靠性和稳定性差的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了基于knx的抗干扰控制电路，其包括：保护电路、电源提取电路、knx收发器、电压转换电路、mcu控制电路和继电器控制电路；所述保护电路与所述电源提取电路和所述knx收发器连接，所述电源提取电路与所述knx收发器、所述电压转换电路和所述继电器控制电路连接，所述电压转换电路与所述knx收发器和所述mcu控制电路连接，所述mcu控制电路与所述knx收发器和所述继电器控制电路连接；所述保护电路用于接入knx总线并对所述knx收发器进行保护；所述电源提取电路用于将所述knx总线的电源信号传输至所述knx收发器，并从所述knx收发器对所述knx总线的电源信号进行阻抗调整后得到的总线直流分量中获取稳定的第一电源；其中，所述第一电源用于给所述继电器控制电路供电；所述电压转换电路用于将所述第一电源传输至所述knx收发器，并对所述knx收发器降低所述第一电源后输出的信号进行滤波和补偿，以得到第二电源；其中，所述第二电源用于给所述mcu控制电路供电；所述mcu控制电路用于对所述继电器控制电路进行控制，并通过所述knx收发器与所述knx总线进行数据传输；所述继电器控制电路用于连接外部负载，并控制所述外部负载的通断。

3、第二方面，本发明实施例还提供了一种基于knx的抗干扰控制装置，其包括第一方面所述的基于knx的抗干扰控制电路。

4、本发明实施例提供了基于knx的抗干扰控制电路及装置，该电路包括保护电路、电源提取电路、knx收发器、电压转换电路、mcu控制电路和继电器控制电路；保护电路接入knx总线并对knx收发器进行保护；电源提取电路从knx收发器对knx总线的电源信号进行阻抗调整后得到的总线直流分量中获取稳定的第一电源，以给继电器控制电路供电；电压转换电路对knx收发器降低第一电源后输出的信号进行滤波和补偿，以得到给mcu控制电路供电的第二电源；mcu控制电路对继电器控制电路进行控制，并通过knx收发器与knx总线进行数据传输；继电器控制电路控制外部负载的通断。本发明能避免对knx总线的干扰，提高系统的可靠性与稳定性。

技术特征：

1.一种基于knx的抗干扰控制电路，其特征在于，包括：保护电路、电源提取电路、knx收发器、电压转换电路、mcu控制电路和继电器控制电路；

2.根据权利要求1所述的基于knx的抗干扰控制电路，其特征在于，所述保护电路包括连接端子、瞬态二极管、第一磁珠、第一二极管和第一电阻；

3.根据权利要求2所述的基于knx的抗干扰控制电路，其特征在于，所述电源提取电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第二二极管；

4.根据权利要求3所述的基于knx的抗干扰控制电路，其特征在于，所述电压转换电路包括第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第二电阻、第三电阻、第一电感和第二磁珠；

5.根据权利要求4所述的基于knx的抗干扰控制电路，其特征在于，所述mcu控制电路包括第十三电容、第四电阻和mcu芯片；

6.根据权利要求5所述的基于knx的抗干扰控制电路，其特征在于，所述继电器控制电路包括至少一路继电器控制子电路，每一继电器控制子电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一三极管、第二三极管、双线圈磁保持继电器、第三二极管、第四二极管、第十四电容和第三磁珠；

7.根据权利要求6所述的基于knx的抗干扰控制电路，其特征在于，还包括第十五电容和第五二极管；所述第十五电容的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第十五电容的第二端与所述第五二极管的阴极和所述knx收发器的knx_ac引脚连接，所述第五二极管的阳极接地。

8.根据权利要求7所述的基于knx的抗干扰控制电路，其特征在于，还包括第十电阻；所述第十电阻的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第十电阻的第二端与所述knx收发器的rtx引脚连接。

9.根据权利要求8所述的基于knx的抗干扰控制电路，其特征在于，还包括第十六电容、第十七电容、第十一电阻和第十二电阻；所述第十六电容的第一端与所述第一二极管的阳极，所述第十六电容的第二端通过所述第十一电阻与所述knx收发器的cp_h引脚连接；所述第十七电容的第一端通过所述第十二电阻与所述knx收发器的cp_l引脚连接，所述第十七电容的第二端接地。

10.一种基于knx的抗干扰控制装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的基于knx的抗干扰控制电路。

技术总结
本发明公开了基于KNX的抗干扰控制电路及装置，该电路包括保护电路、电源提取电路、KNX收发器、电压转换电路、MCU控制电路和继电器控制电路；保护电路接入KNX总线并对KNX收发器进行保护；电源提取电路从KNX收发器对KNX总线的电源信号进行阻抗调整后得到的总线直流分量中获取稳定的第一电源，以给继电器控制电路供电；电压转换电路对KNX收发器降低第一电源后输出的信号进行滤波和补偿，以得到给MCU控制电路供电的第二电源；MCU控制电路对继电器控制电路进行控制，并通过KNX收发器与KNX总线进行数据传输；继电器控制电路控制外部负载的通断。本发明能避免对KNX总线的干扰，提高系统的可靠性与稳定性。

技术研发人员：沈澈,王棋
受保护的技术使用者：深圳市艾特智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/14