应用于供电总线的主机电路装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的实施方式涉及一种应用于供电总线的主机电路装置，包括P‑MOSFET控制电路、信号读取电路和总线信号控制电路。P‑MOSFET控制电路用于利用P‑MOSFET晶体管来实现电源向供电总线的功率的接通和断开的控制，包括P‑MOSFET晶体管和驱动电路。信号读取电路用于读取供电总线上从机回传的电流信号和/或电压信号，并利用线性稳压电路对读取的所述电流信号和/或电压信号进行恒压处理，包括线性稳压电路和其外围电路。总线信号控制电路用于利用PNP型大功率三极管驱动数据信号在供电总线上的传输，包括大功率三极管和其外围电路。通过P‑MOSFET晶体管和大功率三极管的使用，扩大了可供电总线在主机侧的功率应用范围。

【技术实现步骤摘要】
应用于供电总线的主机电路装置
本技术的实施方式涉及可供电总线的
，尤其涉及一种应用于可供电总线的主机电路装置。
技术介绍
现场总线越来越多的出现在自动化和传感器的应用中，用于数据通信，比如发送控制信号。可供电总线作为一种能将供电线路和总线通过共同的线路实现的技术，从而能够简化现场施工，降低产品成本，和增加系统可靠性。通过在供电电缆上调制控制信号，可以替代传统分离的控制电缆和供电电缆。可供电总线在消防监控、智能楼宇、仪器仪表领域、传感器网络等方面有诸多应用。目前可供电总线系统通常采用两线制总线，多采用主从式的通信模式。图1是现有技术中的一种主从式可供电总线通信系统的示意图。常见的可供电总线RS485和M-Bus均采用的是主从式模式。通常，在可供电总线中，在主机侧，在发送数据时，利用调制技术将用户数据进行调制，把经调制的数据加载于向从机传输的电信号中，然后在可供电总线上进行传输，这可以通过主机侧的通信芯片来完成。在从机侧，一边将可供电总线连接到负载，用于给负载供电，另一边经过滤波器将调制信号从可供电上取出，再经过解调，就可得到原通信信号，并传送到从机侧的用户设备，以实现信息传递。M-Bus总线的工作状态分为数据传输状态和空闲工作方式两种。数据传输状态又分为主机至从机的数据传输和从机至主机的数据传输。主机工作时应向总线提供电源。主机至从机的信息通过“主机改变总线电压、从机检测该变化”的方式传送。从机至主机的信息通过“从机改变消耗总线的电流、主机检测该变化”的方式传送。总线空闲时，主、从机保持传号状态。在中国专利公开CN202615602U一般地提及了M-BUS总线的传输原理。通过引用将该专利公开并入于此。但是，现有可供电总线技术在主机侧基本上都是小于比如2A的小功率应用，没法实现更大的功率需求。
技术实现思路
因此本技术实施方式的目的之一在于提出一种能够扩大可供电总线在主机侧的功率应用范围的方案。根据本技术的实施方式，提供了一种应用于供电总线的主机电路装置，包括P-MOSFET控制电路、信号读取电路和总线信号控制电路。P-MOSFET控制电路可以用于利用P-MOSFET晶体管来实现电源向供电总线的功率的接通和断开的控制，包括所述P-MOSFET晶体管和所述P-MOSFET晶体管的驱动电路。信号读取电路可以用于读取所述供电总线上从机回传的电流信号和/或电压信号，并利用线性稳压电路对读取的所述电流信号和/或电压信号进行恒压处理，包括所述线性稳压电路和用于所述线性稳压电路的外围电路。总线信号控制电路可以用于利用PNP型大功率三极管驱动数据信号在供电总线上的传输，包括所述PNP型大功率三极管和用于所述PNP型大功率三极管的外围电路。在一个实施例中，P-MOSFET晶体管的驱动电路可以被构造为通过较低电压的信号来驱动较高电压的所述P-MOSFET晶体管。在一个实施例中，P-MOSFET晶体管的驱动电路可以进一步包括：阻尼电路，用于使得驱动所述P-MOSFET晶体管的驱动信号平稳。在一个实施例中，用于所述线性稳压电路的外围电路可以包括：用于与所述线性稳压电路结合而组成的恒压电路，所述恒压电路用于对从机回传的电流信号和/或电压信号进行恒压处理。在一个实施例中，所述恒压电路可以连接至所述总线信号控制电路的用于所述PNP型大功率三极管的外围电路，用于为要加载到供电总线上的数据信号提供稳定的电压源。在一个实施例中，用于所述线性稳压电路的外围电路可以包括：信号转换电路，用于对从机回传的电流信号和/或电压信号进行信号转换，以便转换至主机通信芯片能够处理的范围。根据本专利技术的实施方式，P-MOSFET晶体管可以为IRF9540、IRF4905、IRF9540×2、IRF4905×2型的晶体管。根据本专利技术的实施方式，线性稳压电路可以为LM317稳压块。根据本专利技术的实施方式，PNP型大功率三极管可以为MJD127三极管或TIP127三极管。根据本专利技术的实施方式，PNP型大功率三极管可以为PNP达林顿三极管。根据本技术的实施方式，通过P-MOSFET晶体管和大功率三极管的使用，能够扩大低压可供电总线的功率应用范围的方案。例如，通过选择支持高达20A电流的P-MOSET晶体管，本技术能够在主机侧提供可超过20A的总线驱动结构。前面的概述仅仅是示例性的，而不意在以任何方式进行限制。通过参考附图以及下面的详细说明，除了上文所描述的示例性的方案、实施例和特征之外，另外的方案、实施例和特征将变得清晰可见。附图说明通过下面结合附图给出的详细说明和随附的权利要求，本公开的前述特征以及其它特征将变得更加清晰，在附图中：图1是现有技术中的一种主从式可供电总线通信系统的示意图；以及图2示出了根据本技术的另一种实施方式的应用于可供电总线的主机电路装置。具体实施方式现在将详细参照本公开内容的若干实施例，在附图中示出了其示例。应当注意，附图仅出于说明的目的而描述本公开内容的实施例。附图不应视为对本技术范围的限制。本领域技术人员将很容易从下面的描述中认识到此处说明的结构和方法的备选实施例可以在不脱离本文描述的实施例的原理的情况下而被使用。在可供电总线中，当前，在主机侧常利用主机通信芯片将待发送的数据信号调整并加载到可供电总线上，并且从可供电总线上获取从机的反馈信号，并且用于控制信号的发送和接收时序。本文中所使用的术语“大功率三极管”是本领域普遍使用的术语，一般是指耗散功率大于1w的三极管。参考图2，其示出了根据本技术的一种实施方式的应用于可供电总线的主机电路装置和主机通信芯片4。如图2所示，该主机电路装置包括第一部分的P型金属-氧化物半导体场效应晶体管(P-MOSFET)控制电路1、第二部分的信号读取电路2和第三部分的总线信号控制电路3。P-MOSFET控制电路1可用于实现大功率P-MOSFET快速的关断和打开，从而可以减少热损耗。传统总线控制往往采用电阻分压的结构，无法实现MOSFET快速的关断和打开。利用P-MOSFET控制电路，本电路可以提供简单、低成本、高效的控制方案。信号读取电路2可用于实现读取供电总线上从机回传的电流电压信号。信号读取电路2包括线性稳压电路IC1和其外围电路组成，可以实现恒定电压、限流、电压信号转换、和/或电流信号转换。另外，如此实现，成本低廉且结构简洁。总线信号控制电路3可用于实现在供电总线上驱动数据信号的传输。传统技术往往采用电阻NPN三极管等方式处理，由于做直接驱动，因此驱动功率小。传统技术当面对大功率驱动的时候往往无法有效的驱动信号，简单的增大驱动能力只会造成传输信号畸变，使从机无法识别。在图2中，采用PNP型大功率三极管，并配合信号读取电路2的恒压信号做跟随驱动，并引入了负反馈，这样的驱动的信号将更平稳，在大功率应用的情况下给发送信号提供了稳定的驱动功率。如图2所示，P-MOSFET控制电路1跨接在直流电源DCIN的输出端和主机通信芯片4的总线控制引脚CONH之间，包括P-MOSFET晶体管Q1和其驱动级电路。P-MOSFET晶体管Q1的源极连接到直流电源DCIN的输出端，P-MOSFET晶体管Q1的栅极连接至P-MOSFET控制电路1的辅助电路，通过P-MOSFET晶体管Q1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于供电总线的主机电路装置，其特征在于，包括：P‑MOSFET控制电路，用于利用P‑MOSFET晶体管来实现电源向供电总线的功率的接通和断开的控制，包括所述P‑MOSFET晶体管和所述P‑MOSFET晶体管的驱动电路；信号读取电路，用于读取所述供电总线上从机回传的电流信号和/或电压信号，并利用线性稳压电路对读取的所述电流信号和/或电压信号进行恒压处理，包括所述线性稳压电路和用于所述线性稳压电路的外围电路；以及总线信号控制电路，用于利用PNP型大功率三极管驱动数据信号在供电总线上的传输，包括所述PNP型大功率三极管和用于所述大功率PNP型三极管的外围电路。

【技术特征摘要】
1.一种应用于供电总线的主机电路装置，其特征在于，包括：P-MOSFET控制电路，用于利用P-MOSFET晶体管来实现电源向供电总线的功率的接通和断开的控制，包括所述P-MOSFET晶体管和所述P-MOSFET晶体管的驱动电路；信号读取电路，用于读取所述供电总线上从机回传的电流信号和/或电压信号，并利用线性稳压电路对读取的所述电流信号和/或电压信号进行恒压处理，包括所述线性稳压电路和用于所述线性稳压电路的外围电路；以及总线信号控制电路，用于利用PNP型大功率三极管驱动数据信号在供电总线上的传输，包括所述PNP型大功率三极管和用于所述大功率PNP型三极管的外围电路。2.根据权利要求1所述的主机电路装置，其特征在于，所述P-MOSFET晶体管的驱动电路被构造为通过较低电压的信号来驱动较高电压的所述P-MOSFET晶体管。3.根据权利要求1所述的主机电路装置，其特征在于，所述P-MOSFET晶体管的驱动电路进一步包括：阻尼电路，用于使得驱动所述P-MOSFET晶体管的驱动信号平稳。4.根据权利要求1所述的主机电路装置，其特征在于，所述用于所述线性稳压电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，张宏，
申请(专利权)人：北京强联通讯技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11