实现供电及数据传输的电路结构及其使用方法与流程

本发明涉及电子设备，具体是一种实现供电及数据传输的电路结构及其使用方法。

背景技术：

1、电子产品的固件升级是比较棘手的问题，如果产品不具备iap固件升级功能，那么当遇到产品固件不完善就推向市场的时候，一旦产品出现致命的bug，厂家很多时候就只能选择召回产品进行返工处理，一般的处理方式就是把产品的机盖打开，露出pcba单片机的升级接口来升级，操作较为麻烦，且人工成本非常昂贵。

技术实现思路

1、本申请提供了一种实现供电及数据传输的电路结构及其使用方法，其使得产品固件升级较为方便。

2、本申请提供的实现供电及数据传输的电路结构，包括阻容降压电路、电阻r7、开关管q2和过零检测电路，阻容降压电路电连接于火线端acl和零线端acn之间，主机用于与火线端acl和零线端acn电连接；

3、阻容降压电路包括限流电阻r1、降压单元、整流单元和稳压单元，降压单元包括降压电容c1和放电电阻r2，整流单元包括整流二极管d1和d2，稳压单元包括稳压二极管d3；

4、火线端acl、限流电阻r1、降压电容c1、整流二极管d1、电阻r7和零线端acn依次电连接形成交流电负半周电流通路，放电电阻r2与降压电容c1并联，开关管q2与电阻r7并联，开关管q2的控制端与终端的mcu电连接；

5、零线端acn、稳压二极管d3、整流二极管d2、降压电容c1、限流电阻r1和火线端acl依次电连接形成交流电正半周电流通路；

6、过零检测电路的电压输入端电连接至阻容降压电路，过零检测电路的过零信号输出端电连接至终端的mcu。

7、作为优选，所述阻容降压电路还包括滤波单元，滤波单元包括电阻r3、滤波电容c2和c3，电阻r3串接在整流二极管d2和稳压二极管d3之间，滤波电容c2和c3分别与稳压二极管d3并联。

8、作为优选，所述过零检测电路包括限流电阻r4、开关管q1、分压电阻r5和过零信号输出端，限流电阻r4的一端电连接至火线端acl和限流电阻r1之间，限流电阻r4的另一端与开关管q1的基极电连接，开关管q1的集电极与直流电源电连接，开关管q1的发射极分别与过零信号输出端和分压电阻r5的一端电连接，分压电阻r5的另一端接地，当开关管q1的基极为高电平时，开关管q1截止；当开关管q1的基极为低电平时，开关管q1导通。

9、本申请提供上述电路结构的使用方法，包括：

10、主机通过该电路结构向终端供电时，终端的mcu控制开关管q2处于常通状态，主机向火线端acl和零线端acn输出交流电，稳压二极管d3的两端形成直流电压以向终端供电；

11、主机通过该电路结构向终端传输数据时，终端的mcu控制开关管q2处于常通状态，主机将数据进行编码以形成曼切斯特编码信号，主机向火线端acl和零线端acn输出曼切斯特编码信号，使得稳压二极管d3的两端形成直流电压以向终端供电，同时过零检测电路的电压输入端接收曼切斯特编码信号，曼切斯特编码在进行电平跳变时，过零检测电路的过零信号输出端也同步进行电平跳变，以使终端的mcu可以根据过零检测电路的过零信号输出端的电平状态来获取曼切斯特编码信号，然后终端的mcu将曼切斯特编码信号进行解析以获得数据；

12、终端通过该电路结构向主机传输数据时，终端的mcu将数据进行编码以形成电信号，并通过该电信号控制开关管q2的通断，开关管q2导通和截止时，从火线端acl到零线端acn的电流通路的阻抗不同，主机通过检测从火线端acl到零线端acn的电流通路的阻抗来获取该电信号，然后对该电信号进行解析以获得数据。

13、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

14、本发明的电路结构，利用终端上阻容降压电路+半波整流的辅助电源，通过辅助电源的ac交流插头与主机连接，即可使得主机通过辅助电源向终端供电或与终端进行数据通讯，以实现终端的固件升级，而不需要如现有技术中那样将终端的外壳拆下。

15、使得在产品生产环节，产品的固件升级更加方便；在产品售后环节，如果产品的固件存在bug，售后人员可以在不拆产品外壳的情况下对产品进行固件升级，另外对于租赁型产品，当产品超过预定使用次数后，售后人员可以通过升级固件的方式对产品重新授权；在库管环节，利用本发明的电路结构可以读取产品信息，所以可以将产品标签化，即每个产品在升级的时候写入一个唯一id作为身份id，库管人员可以通过读取产品的身份id来管理库存以及发货环节。

技术特征：

1.一种实现供电及数据传输的电路结构，其特征在于，包括阻容降压电路、电阻r7、开关管q2和过零检测电路，阻容降压电路电连接于火线端acl和零线端acn之间，主机用于与火线端acl和零线端acn电连接；

2.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于，所述阻容降压电路还包括滤波单元，滤波单元包括电阻r3、滤波电容c2和c3，电阻r3串接在整流二极管d2和稳压二极管d3之间，滤波电容c2和c3分别与稳压二极管d3并联。

3.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于，所述过零检测电路包括限流电阻r4、开关管q1、分压电阻r5和过零信号输出端，限流电阻r4的一端电连接至火线端acl和限流电阻r1之间，限流电阻r4的另一端与开关管q1的基极电连接，开关管q1的集电极与直流电源电连接，开关管q1的发射极分别与过零信号输出端和分压电阻r5的一端电连接，分压电阻r5的另一端接地，当开关管q1的基极为高电平时，开关管q1截止；当开关管q1的基极为低电平时，开关管q1导通。

4.一种如权利要求1～3任意一项所述的电路结构的使用方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种实现供电及数据传输的电路结构及其使用方法，其利用终端上阻容降压电路+半波整流的辅助电源，通过辅助电源的AC交流插头与主机连接，即可使得主机通过辅助电源向终端供电或与终端进行数据通讯，以实现终端的固件升级。本发明使得产品固件升级较为方便。

技术研发人员：简炯炯
受保护的技术使用者：宁波智良芯电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4