一種總線供電電路制造技術

本發明專利技術涉及一種電路，具體是一種總線供電電路，包括總線的正極線、負極線、高壓電源產生電路、Vcc產生電路、其他所需電源產生電路、CPU、功能電路、接收電路和發送電路，所述Vcc產生電路的一端與二極管的負端連接，另一端與負極線相連；所述儲能電容的一端與二極管的負端連接，另一端接地；所述Vcc產生電路還與一第二電容并聯；所述其他所需電源產生電路、CPU、功能電路、接收電路、發送電路都與Vcc產生電路連接，其中，所述CPU還分別連接其他所需電源產生電路、功能電路、接收電路、發送電路，所述接收電路和發送電路還連接正極線。本發明專利技術能夠在整個電源電壓范圍內都合理的設定電流限制值，提升了電壓調制的靈活性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電路，具體涉及一種總線供電電路。
技術介紹
在總線供電技術中，主機和一定數量的從機通過兩根電纜相連接，所有的從機都并聯連接在總線上，并且通過總線獲取電源，同時，總線也作為主機與從機相互通信的信號線。主機向從機發送數據時采用的是總線電壓調制的方法，即改變總線電壓值來傳輸數據；而從機向主機發送數據時采用的則是總線電流調制的方法，即從機通過從總線上額外抽取一定值的電流來傳輸數據。通過總線供電，可以使所有從機設備無需配備電池，無需另行布接電源，安裝維護成本低，環保無污染。根據現場總線物理層規格，現場總線供給的電源電壓范圍在9?32V，沖擊電流規定為從接通電源時起20ms以內的時間段中抑制在穩定電流10+20mA以內。現有技術中，總線供電的從機電路總線電流的最大值與總線電壓相關，導致不能夠同時滿足電源電壓為9V和32V的要求，從而不得不將總線的電源電壓設定在較窄的范圍中，此外現有技術中，總線電壓調制的范圍必須在從機的最低工作電壓之上以保證從機在主機發送數據時仍能正常工作，這極大的限制了總線電壓調制的范圍、減小了總線電纜的覆蓋范圍。如附圖1所示，是現有技術中總線供電電路的示意圖，圖中Lp和Ln分別為總線的正極線和負極線，對于不分極性的總線則需要通過一級橋式整流器轉換為圖中的Lp和LntJA機電路通常可劃分為以下幾個部分:(I)電源模塊:總線通過第十一電阻(Rll)連接至齊納穩壓管(D11)，產生所需要的Vcc電壓，作為從機電路各模塊的供給電源；(2)CPU:CPU實現從機整體的時序邏輯控制，數字信號處理等功能；(3)功能電路:功能電路實現各類從機的各種功能，如水、電、氣等各項數據的計量或者溫度檢測、煙霧報警檢測等等；(4)接收電路:接收電路通過檢測總線電壓狀態來接收主機發送的數據;(5)發送電路:發送電路通過從總線上額外抽取一定值的電流來實現向主機發送數據的功能。附圖1中示意的總線供電電路存在下列問題:現場總線供給的電源電壓范圍在9?32V,假設圖1中的從機電路工作穩定時需要的電流10(穩定電流)=10mA，Vcc(從機工作時的電源電壓)=5V。若滿足Vbus(總線電源電壓)=9V^ljRll=(Vbus-Vcc)/ 10=400 Ω，但此時Vbus=32V時，Ibus(總線電源電流)=(32-5)/400=67.5mA，其值遠大于從機電路工作穩定時需要的電流(10mA)，將導致能量上極大的浪費。而如果滿足VbuS=32V時，則Rll = (VbuS-Vcc)/ 10=2.7KΩ，但此時在Vbus=9V時，Ibus=(9_5)/2.7K=1.48mA，其值遠小于從機電路工作穩定時需要的電流(10mA)。由此可見，圖1中的結構只適應于較窄的總線電源電壓范圍，不能同時滿足9V和32V的要求。為了保證在主機向從機發送數據時，從機仍然能夠正常工作，主機對總線電壓的調制范圍必須在從機最低工作電壓之上，并且由于總線電纜阻抗的原因，各從機總線上的實際電壓值將會低于主機端的總線電壓，這個壓差值取決于從機和主機的距離及線纜的電阻，因此總線電壓最低值應當以離主機最遠的從機為標準，這導致不得不通過降低總線電壓調制的范圍或者減小總線電纜的覆蓋范圍來保證整個系統正常工作。
技術實現思路
本專利技術的目的就是解決現有技術的問題，從而提供了一種總線供電電路，該電路能夠在整個電源電壓范圍內合理的設定電流限流值，從而提升主機對總線電壓調制的靈活性及總線電纜的覆蓋范圍。為了解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是:一種總線供電電路，包括總線的正極線(Lp)、負極線(Ln)以及從機電路，其特征在于，所述從機電路包括:高壓電源(HVcc)產生電路、Vcc產生電路、其他所需電源產生電路、CPU、功能電路、接收電路和發送電路，所述高壓電源產生電路中包含限流源電路、二極管(Dl)和儲能電容(Cl)，所述限流源電路的一端連接正極線，其另一端通過二極管分別連接Vcc產生電路和儲能電容;所述Vcc產生電路的一端與二極管的負端連接，另一端與負極線相連;所述儲能電容的一端與二極管的負端連接，另一端接地;所述Vcc產生電路還與一第二電容(C2)并聯;所述其他所需電源產生電路、CPU、功能電路、接收電路和發送電路都與Vcc產生電路連接，其中，所述CPU還分別連接其他所需電源產生電路、功能電路、接收電路和發送電路，所述接收電路和發送電路還與正極線連接。優選的:所述限流源電路由第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、穩壓管(ZD)、第一匪OS管(NI)、第二 NMOS 管(N2 )、第三 NMOS 管(N3 )、第一PMOS 管(P1)、第二 PMOS 管(P2 )、第三 PMOS 管(P3)和偏置VB產生電路組成。另一優選的是:所述限流源電路由第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第六電阻(R6)、穩壓管(ZD)、第一 NMOS 管(NI)、第二 NMOS 管(N2)、第一 PMOS 管(P1)、第二 PMOS 管(P2)和第三PMOS管(P3)組成。優選的:所述Vcc產生電路由帶隙基準產生電路、第一運放(AMP1)、第六PMOS管P6、第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)組成。優選的:所述偏置VB產生電路由運放(AMP)、第五電阻(R5)、第四NMOS管(N4)、第五NMOS管(N5 )、第四PMOS管(P4 )和第五PMOS管(P5 )構成。本專利技術的有益效果是:本電路中的從機電路啟動電流限制值(下稱“Ilimitl”)與正常工作電流限制值(下稱“Ilimit2”)可以分別設置。其中Ilimitl可通過R4自由調節，并且11 imi 11、11 imi t2的值與總線電源電壓(Vbus )無關，通過R4所設定的啟動電流限制值滿足整個電源電壓范圍的要求。11 imi t2的電流值可通過R5自由調節，且其具有較高的精度和溫度特性，同時滿足整個電源電壓范圍的要求。本專利技術中，主機對總線電壓進行調制時不受從機最低工作電壓的限制，這樣可以極大的擴大總線電壓調制的范圍，增大總線電纜的覆蓋范圍。本專利技術中，高壓電源電壓(HVcc)僅比Vbus低一個二極管(Dl)壓降，利用其掛接的儲能電容(Cl)，可以充分的利用總線上的能量，給予主機與從機最大限度的通信時間窗口。【附圖說明】圖1，現有技術的總線供電電路的示意圖； 圖2，本專利技術的電路組成示意圖； 圖3，本專利技術第一種實施方式的電路組成示意圖； 圖4，本專利技術第二種實施方式的電路組成示意圖； 圖5，本專利技術中Vcc產生電路的一種實現方式不意圖； 圖6，本專利技術中偏置VB產生電路的一種實現方式示意圖； 圖7，對應圖3中各參數變化示意圖。【具體實施方式】下面結合附圖以及優選當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種總線供電電路，包括總線的正極線、負極線以及從機電路，其特征在于：所述從機電路包括高壓電源產生電路、Vcc產生電路、其他所需電源產生電路、CPU、功能電路、接收電路和發送電路（7），所述高壓電源產生電路中包含限流源電路、二極管和儲能電容，所述限流源電路的一端連接正極線，其另一端通過二極管分別連接Vcc產生電路和儲能電容；所述Vcc產生電路的一端與二極管的負端連接，另一端與負極線相連；所述儲能電容的一端與二極管的負端連接，另一端接地；所述Vcc產生電路還與一第二電容并聯；所述其他所需電源產生電路、CPU、功能電路、接收電路和發送電路都與Vcc產生電路連接，其中，所述CPU還分別連接其他所需電源產生電路、功能電路、接收電路和發送電路，所述接收電路和發送電路還與正極線連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾潔瓊，張天舜，王磊，邱旻韡，周宇捷，
申請(專利權)人：無錫華潤矽科微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32