一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路，属于电路控制技术领域，包括MBUS总线强防护电路、整流电路、恒流储能稳压电路、降压转换电路以及待供电设备；MBUS总线强防护电路的输入端接MBUS总线、输出端接整流电路，整流电路输出端接入恒流储能稳压电路输入端，恒流储能稳压电路的输出端与降压转换电路的输入端连接，降压转换电路将恒流储能稳压电路输出的20‑36V直流电压信号转换为满足5V以下使用范围的电压以为待供电设备供电。本实用新型专利技术可有效降低MBUS通信接口电路的功耗。

A Low Power Bus Switching MBUS Communication Interface Circuit

The utility model discloses a low-power bus power-taking MBUS communication interface circuit, which belongs to the field of circuit control technology, including strong protection circuit of MBUS bus, rectification circuit, constant current energy storage and voltage stabilization circuit, step-down conversion circuit and standby power supply equipment; the input end of strong protection circuit of MBUS bus is connected with MBUS bus, the output end is connected with rectification circuit, and the output end of rectification circuit is connected with constant current energy storage stable. At the input end of the piezoelectric circuit, the output end of the constant current energy storage and stabilization circuit is connected with the input end of the step-down conversion circuit. The step-down conversion circuit converts the 20 36V DC voltage signal from the constant current energy storage and stabilization circuit into a voltage that meets the range of less than 5V to supply power for the equipment to be supplied. The utility model can effectively reduce the power consumption of MBUS communication interface circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路
本技术涉及电路控制
，特别涉及一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路。
技术介绍
MBUS是一种专门为热量表远程数据传输设计的总线协议，是测量仪表数据传输数字化的一种重要技术，已经广泛应用于无源节点（水、电、气、热能表、楼宇等）的数据采集场合。现有的热量表采用的供电方式一般包括三种：第一种是电池供电，由于仪表数据频繁传输，导致电池寿命较短，很难达到10年。第二种是双电源供电方式，其在电池电量不足时通过单片机控制切换到外接直流电源进行供电，这种方式虽然提高了电池使用寿命，但是外接电源成本较高，而且现场安装与维护比较困难。第三种是采用MBUS总线供电，如图1所示，但现有的从机设备MBUS总线取电功耗大，无法满足MBUS总线VMARK(20-42V)范围的应用，使得从机MBUS取电的应用具有局限性，而且MBUS通讯稳定性差，接口易烧坏造成其他节点设备无法通讯、使得现场安装与维护困难等问题，且功耗大、电路复杂通讯稳定性差且节点数量少。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路，以降低MBUS通信接口电路的功耗。为实现以上目的，本技术采用一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路，包括：MBUS总线强防护电路、整流电路、恒流储能稳压电路、降压转换电路以及待供电设备；MBUS总线强防护电路的输入端接MBUS总线、输出端接整流电路，整流电路输出端接入恒流储能稳压电路输入端，恒流储能稳压电路的输出端与降压转换电路的输入端连接，降压转换电路将恒流储能稳压电路输出的20-36V直流电压信号转换为满足5V以下使用范围的电压以为待供电设备供电。进一步地，所述MBUS总线强防护电路包括过流保护元件，过流保护元件与所述MBUS总线串接或与所述MBUS总线两端并接。进一步地，所述过流保护元件为自恢复保险丝、热敏电阻或压敏电阻。进一步地，所述过流保护元件为自恢复保险丝时，所述MBUS总线强防护电路包括自恢复保险丝F1、自恢复保险丝F2，瞬态二极管D2、D3、D4以及限流电阻R1、R4；所述MBUS总线的输入端MBUS1经自恢复保险丝F1与分别接入瞬态二极管D2的一端和瞬态二极管D3的一端，所述MBUS总线的输入端MBUS2经自恢复保险丝F2与分别接入瞬态二极管D4的一端和瞬态二极管D3的另一端，瞬态二极管D2的另一端和瞬态二极管D4的另一端连接后接地；瞬态二极管D3的一端与限流电阻R1的一端连接，瞬态二极管D3的另一端与限流电阻R4的一端，限流电阻R1的另一端和限流电阻R4的另一端分别与所述整流电路输入端连接。进一步地，所述整流电路为二极管组成的桥式整流电路、三极管组成的整流电路、集成芯片桥或者晶闸管组成的整流桥。进一步地，所述恒流储能稳压电路为集成型稳压电路、运算型稳压电路或者晶体管型稳压电路。进一步地，所述晶体管型稳压电路包括第一晶体管、第二晶体管、储能电容以及稳压管，第一晶体管的基极与第二晶体管的发射极连接后经电阻R3接入所述整流电路的输出端，第一晶体管的发射极接入所述整流电路的输出端；第一晶体管的集电极与第二晶体管的基极连接，第一晶体管的集电极经电阻R1接地，第二晶体管的集电极与所述储能电容的正极连接，所述储能电容的正极与稳压管的负极连接，稳压管的正极与所述储能电容的负极连接后接地。进一步地，所述集成型稳压电路包括恒流源集成电路芯片、稳压管和储能电容，恒流源集成电路芯片的输入端与所述整流电路输出端连接，恒流源集成电路芯片的输出端与储能电容连接，储能电容与稳压管并联。进一步地，所述运算型稳压电路包括集成运算放大器、晶体管、电阻、稳压管和储能电容；运算放大器的正向输入接入基准电压，运算放大器的输出端接入晶体管的基极，运算放大器的反向输入与晶体管的发射极连接后与电阻R110连接，电阻R110接VCC，晶体管的集电极与储能电容的正极连接，储能电容的负极与稳压管的正极连接后接地，稳压管的负极与储能电容的正极连接。进一步地，所述降压转换电路包括稳压器U2，稳压器U2的输入端与所述恒流储能稳压电路的输出端连接，稳压器U2将所述恒流储能稳压电路的输出的20-36V电压和1mA电流，转换为5V电压和35mW功率为待供电设备提供电能。进一步地，所述稳压器U2为线性稳压器或降压稳压器。与现有技术相比，本技术存在以下技术效果：本技术对MBUS从机接口电路进行改进，从机设备MBUS总线取电后，依次通过整流电路、恒流储能稳压电路以及降压转换电路后转换成MBUS总线VMARK(20-42V)范围的电压信号，扩大了总线供电的范围，降低了总线的功耗。同时通过恒流储能稳压电路将整流电路输出的电压信号转换成一个恒定的电流信号和一个稳定的直流电压信号，使得总线电流输出稳定以有效的保证通信的稳定性，从机设备之间不相互影响。附图说明下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述：图1是
技术介绍
部分述及的现有技术中MBUS总线供电示意图；图2是一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路的原理结构示意图；图3是MBUS总线强防护电路的结构示意图；图4是整流电路的结构示意图；图5是降压转换电路的结构示意图。具体实施方式为了更进一步说明本技术的特征，请参阅以下有关本技术的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本技术的保护范围加以限制。如图2所示，本实施例公开了一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路，包括MBUS总线强防护电路、整流电路、恒流储能稳压电路、降压转换电路以及待供电设备；MBUS总线强防护电路的输入端接MBUS总线、输出端接整流电路，整流电路输出端接入恒流储能稳压电路输入端，恒流储能稳压电路的输出端与降压转换电路的输入端连接，降压转换电路将恒流储能稳压电路输出的20-36V直流电压信号转换为满足5V以下使用范围的电压以为待供电设备供电。优选地，本实施例中的待供电设备包括水表、热表、气表以及燃气表等居民生活用表。进一步地，所述MBUS总线强防护电路包括过流保护元件，过流保护元件与所述MBUS总线串接或与所述MBUS总线两端并接。参阅图3所示，过流保护元件为自恢复保险丝时，MBUS总线强防护电路包括自恢复保险丝F1、自恢复保险丝F2，瞬态二极管D2、D3、D4以及限流电阻R1、R4；所述MBUS总线的输入端MBUS1经自恢复保险丝F1与分别接入瞬态二极管D2的一端和瞬态二极管D3的一端，所述MBUS总线的输入端MBUS2经自恢复保险丝F2与分别接入瞬态二极管D4的一端和瞬态二极管D3的另一端，瞬态二极管D2的另一端和瞬态二极管D4的另一端连接后接地；瞬态二极管D3的一端与限流电阻R1的一端连接，瞬态二极管D3的另一端与限流电阻R4的一端，限流电阻R1的另一端和限流电阻R4的另一端分别与所述整流电路输入端连接。在MBUS总线强防护电路中，当强电接入MBUS总线时，强电压通过自恢复保险丝F1和F2，使瞬态二极管D4、D2、D3快速导通欠压到42V。由于瞬态二极管快速导通使电流增大，这时自恢复保险丝开始阻值增大，电流降低进入过流保护。通过这个过程使自恢复保险丝和TVS管之间达到一个动态平衡，使其输出电压和电流在MBUS总线要求范围之内，其达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路，其特征在于，包括MBUS总线强防护电路、整流电路、恒流储能稳压电路、降压转换电路以及待供电设备；MBUS总线强防护电路的输入端接MBUS总线、输出端接整流电路，整流电路输出端接入恒流储能稳压电路输入端，恒流储能稳压电路的输出端与降压转换电路的输入端连接，降压转换电路将恒流储能稳压电路输出的20‑36V直流电压信号转换为满足5V以下使用范围的电压以为待供电设备供电。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗总线取电MBUS通信接口电路，其特征在于，包括MBUS总线强防护电路、整流电路、恒流储能稳压电路、降压转换电路以及待供电设备；MBUS总线强防护电路的输入端接MBUS总线、输出端接整流电路，整流电路输出端接入恒流储能稳压电路输入端，恒流储能稳压电路的输出端与降压转换电路的输入端连接，降压转换电路将恒流储能稳压电路输出的20-36V直流电压信号转换为满足5V以下使用范围的电压以为待供电设备供电。2.如权利要求1所述的低功耗总线取电MBUS通信接口电路，其特征在于，所述MBUS总线强防护电路包括过流保护元件，过流保护元件与所述MBUS总线串接或与所述MBUS总线两端并接。3.如权利要求2所述的低功耗总线取电MBUS通信接口电路，其特征在于，所述过流保护元件为自恢复保险丝、热敏电阻或压敏电阻。4.如权利要求3所述的低功耗总线取电MBUS通信接口电路，其特征在于，所述过流保护元件为自恢复保险丝时，所述MBUS总线强防护电路包括自恢复保险丝F1、自恢复保险丝F2，瞬态二极管D2、D3、D4以及限流电阻R1、R4；所述MBUS总线的输入端MBUS1经自恢复保险丝F1与分别接入瞬态二极管D2的一端和瞬态二极管D3的一端，所述MBUS总线的输入端MBUS2经自恢复保险丝F2与分别接入瞬态二极管D4的一端和瞬态二极管D3的另一端，瞬态二极管D2的另一端和瞬态二极管D4的另一端连接后接地；瞬态二极管D3的一端与限流电阻R1的一端连接，瞬态二极管D3的另一端与限流电阻R4的一端，限流电阻R1的另一端和限流电阻R4的另一端分别与所述整流电路输入端连接。5.如权利要求1所述的低功耗总线取电MBUS通信接口电路，其特征在于，所述整流电路为二极管组成的桥式整流电路、三极管组成的整流电路、集成芯片桥或者晶闸管组成的整流桥。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕金叶，陈家培，王兆杰，
申请(专利权)人：瑞纳智能设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34