M-BUS總線從站供電電路制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種M-BUS總線從站供電電路，旨在提供一種從站消耗總線電流較小的M-BUS總線從站供電電路。其包括輸入電路、可控電流源、二極管D2和電池，可控電流源的輸入端與輸入電路的正輸出端連接，可控電流源的輸出端連接二極管的正極，二極管的負極連接電池的正極，電池的負極連接輸入電路的負輸出端，可控電流源的控制端為數(shù)據(jù)輸入端，可控電流源的輸出端為第二電壓端，電池的正極為第一電壓端。從站的CPU通過數(shù)據(jù)輸入端來控制可控電流源的輸出電流，第一電壓端為CPU供電，第二電壓端為從站的接收電路供電。本實用新型專利技術(shù)省去了穩(wěn)壓電路而是由電池鉗位穩(wěn)壓，所需的電流遠較小。本實用新型專利技術(shù)適用于所有的M-BUS總線。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種供電電路，尤其是涉及一種對M-BUS總線從站供電電路結(jié)構(gòu)的改良。
技術(shù)介紹
M-Bus總線是國際通行的免費的兩線制總線，，采用一主一從或一主多從、半雙工的通訊方式；可采用普通雙絞線按任意拓撲結(jié)構(gòu)布線施工，連接時不用區(qū)分極性，具有布線簡單、成本低的特點。主要應(yīng)用于如水表、熱量表、燃氣表等能源消耗數(shù)據(jù)的遠程采集領(lǐng)域。圖I為M-bus總線的傳輸原理圖。主站至從站的信息通過“主站改變總線電壓、從站檢測該變化”的方式傳送。·從站至主站的信息通過“從站改變消耗總線的電流、主站檢測該變化”的方式傳送。總線空閑時，主、從站保持傳號狀態(tài)(總線為高電平，從站電流<2mA)。我國的城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準《CJ/T 188-2004用戶計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》的附錄B對M-Bus電氣接口作了詳細規(guī)定。其中B. I. 2條款規(guī)定”每個從站消耗總線電流小于2mA、主站的驅(qū)動能力應(yīng)不小于64個從站”。主站的驅(qū)動能力與從站消耗總線電流大小密切相關(guān)，從站消耗總線電流小則主站可驅(qū)動更多的從站。在如圖2所示的典型M-bus從站電路中，從站消耗總線電流大小受制于穩(wěn)壓二極管的最小穩(wěn)定電流而無法進一步減小，限制了從站消耗總線電流的進一步降低、也限制了主站驅(qū)動從站數(shù)量的增加。《CJ/T 188-2004用戶計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》的4. I. 3條款還規(guī)定“構(gòu)成集抄系統(tǒng)從站的儀表應(yīng)采用內(nèi)置電池，電池正常使用時間，熱量表應(yīng)不低于5年、水表與燃氣表應(yīng)不低于6年”。基于該條款的規(guī)定，從站儀表普遍采用高容量一次性電池，到達使用年限后必須更換，后期維護費用較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的從站消耗電流受制于穩(wěn)壓二極管的最小穩(wěn)定電流而無法進一步減小，從而限制主站驅(qū)動從站數(shù)量的技術(shù)問題，提供一種不使用現(xiàn)有技術(shù)中的穩(wěn)壓電路使得從站消耗的電流不受穩(wěn)壓二極管的最小穩(wěn)定電流限制，可以使主站驅(qū)動較多數(shù)量從站的M-BUS總線從站供電電路。本技術(shù)針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種M-BUS總線從站供電電路，包括輸入電路、可控電流源、二極管D2和電池，所述可控電流源的輸入端與所述輸入電路的正輸出端連接，所述可控電流源的輸出端連接二極管的正極，所述二極管的負極連接電池的正極，所述電池的負極連接輸入電路的負輸出端，所述可控電流源的控制端為數(shù)據(jù)輸入端，所述輸入電路的負輸出端為公共端，所述可控電流源的輸出端為第二電壓端，所述電池的正極為第一電壓端。從站的CPU通過數(shù)據(jù)輸入端來控制可控電流源的輸出電流，第一電壓端為CPU供電，第二電壓端為從站的接收電路供電。相比現(xiàn)有技術(shù)的典型從站供電電路，本技術(shù)省去了穩(wěn)壓電路而是由電池鉗位穩(wěn)壓，電池鉗位所需的電流一般為0. 5uA,遠小于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電流(一般為0. 5mA)。作為優(yōu)選，所述可控電流源包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、二極管D3、二極管D4、三極管Ql和三極管Q2，所述電阻Rl串聯(lián)在三極管Ql的集電極和基極之間，所述二極管D3的負極連接三極管Ql的基極；所述電阻R2的一端連接三極管Ql的發(fā)射極，另一端連接二極管D3的正極；所述電阻R3 —端連接三極管Ql的發(fā)射極，另一端連接三極管Q2的發(fā)射極；所述三極管Q2的集電極連接二極管D3的正極，所述三極管Q2的基極連接二極管D4的負極，所述二極管D3的正極為第二電壓端，所述二極管D4的正極為數(shù)據(jù)輸入端，所述三極管Ql的集電極為可控電流源的輸入端。通過數(shù)據(jù)輸入端可以控制可控電流源的輸出電流大小，從而將信息發(fā)給主站。作為優(yōu)選，所述電池為充電電池。使用充電電池代替大容量電池，可以降低成本、延長使用壽命。作為優(yōu)選，M-BUS總線從站供電電路還包括電池保護電路，所述電池保護電路與電池并聯(lián)。當充電電壓超過電池的安全充電電壓時，保護電路導(dǎo)通放電，確保充電電池不被損 壞。作為優(yōu)選，所述電池保護電路為二極管D5，所述二極管D5的正極連接電池的負極，所述二極管D5的負極連接電池的正極。齊納二極管可以作為保護器件。 本技術(shù)帶來的有益效果是，利用電池鉗位、總線提供電流的方式為接收電路提供穩(wěn)壓電源，降低從站消耗的總線電流，使相同的主站可掛接更多的從站，降低了系統(tǒng)成本，用可充電電池取代一次性大容量電池，降低了對電池容量的要求同時也降低了后期維護費用，更節(jié)能和環(huán)保。附圖說明圖I是M-BUS的傳輸原理圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的M-BUS從站供電電路圖；圖3是本技術(shù)的一種M-BUS從站供電電路圖；圖4是本技術(shù)的一種實際應(yīng)用的電路圖。具體實施方式下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本技術(shù)的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例本實施例的一種M-BUS總線從站供電電路，如圖3所示，包括輸入電路、可控電流源E1、二極管D2、電池BI和電池保護電路B2，可控電流源El的輸入端與輸入電路的正輸出端連接，可控電流源El的輸出端連接二極管D2的正極，二極管D2的負極連接電池BI的正極，電池BI的負極連接輸入電路的負輸出端，可控電流源El的控制端為數(shù)據(jù)輸入Tx_IN端，輸入電路的負輸出端為公共端C0M，所述可控電流源的輸出端為第二電壓端V2，所述電池的正極為第一電壓端VI。電池保護電路B2與電池BI并聯(lián)如圖3所示，可控電流源El包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、二極管D3、二極管D4、三極管Ql和三極管Q2，電阻Rl串聯(lián)在三極管Ql的集電極和基極之間，二極管D3的負極連接三極管Ql的基極；電阻R2的一端連接三極管Ql的發(fā)射極，另一端連接二極管D3的正極；電阻R3 —端連接三極管Ql的發(fā)射極，另一端連接三極管Q2的發(fā)射極；三極管Q2的集電極連接二極管D3的正極，三極管Q2的基極連接二極管D4的負極，二極管D3的正極為第二電壓端，二極管D4的正極為數(shù)據(jù)輸入端，所述三極管Ql的集電極為可控電流源的輸入端。三極管Ql為NPN管，三極管Q2為PNP管，二極管D3為2. 5V的LM385。電池BI為充電電池。電池保護電路B2為二極管D5。二極管D5的正極連接電池BI的負極，二極管D5的負極連接電池BI的正極。可控電流源El的輸出經(jīng)二極管D2接電池BI的正端和保護電路B2，可控電流源El的輸出還接到V2，用于給從站的接收電路供電；由于V2被鉗位于電池端電壓所需的電流遠小于穩(wěn)壓二極管的最小穩(wěn)定電流，在總線空閑和主站發(fā)送信息時，可控電流源El的電流可小到略高于接收電路中比較器的工作電流，在本實施例中，可控電流源El的靜態(tài)電流取 0. 5mA。從站向主站發(fā)送的信息從TX_IN輸入，當TX_IN為高電平時，D4截至、Q2關(guān)斷，電流源(El)的電流=(2.5V —0.65V)/R2 ^ 0. 5mA (M_bus 總線邏輯“ I ”)；當 TX_IN 為低電平時，D4 導(dǎo)通、Q2 飽和，電流源(El)的電流=(2. 5V — 0. 65V) / (R2//R3) ^ 12. 8mA(M-bus總線邏輯“O”)。在從站待機、接收信息狀態(tài)下，可控電流源El以0. 5mA左右的恒定電流對對電池BI進行在線式充電；在從機發(fā)送信息狀態(tài)下，可控電流源El用被發(fā)送信息調(diào)制的、峰值等于12. 8mA的脈沖電流對電池BI進行在線式充電。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本技術(shù)精神作舉例說明。本實用本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種M？BUS總線從站供電電路，其特征在于，包括輸入電路、可控電流源、二極管D2和電池，所述可控電流源的輸入端與所述輸入電路的正輸出端連接，所述可控電流源的輸出端連接二極管D2的正極，所述二極管D2的負極連接電池的正極，所述電池的負極連接輸入電路的負輸出端，所述可控電流源的控制端為數(shù)據(jù)輸入端，所述輸入電路的負輸出端為公共端，所述可控電流源的輸出端為第二電壓端，所述電池的正極為第一電壓端。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種M-BUS總線從站供電電路，其特征在于，包括輸入電路、可控電流源、二極管D2和電池，所述可控電流源的輸入端與所述輸入電路的正輸出端連接，所述可控電流源的輸出端連接二極管D2的正極，所述二極管D2的負極連接電池的正極，所述電池的負極連接輸入電路的負輸出端，所述可控電流源的控制端為數(shù)據(jù)輸入端，所述輸入電路的負輸出端為公共端，所述可控電流源的輸出端為第二電壓端，所述電池的正極為第一電壓端。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的M-BUS總線從站供電電路，其特征在于，所述可控電流源包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、二極管D3、二極管D4、三極管Ql和三極管Q2，所述電阻Rl串聯(lián)在三極管Ql的集電極和基極之間，所述二極管D3的負極連接三極管Ql的基極；所述電阻R2的一端連接三極管Q...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭惠民，葉雯恰，
申請(專利權(quán))人：郭惠民，葉雯恰，
類型：實用新型
國別省市：