一种主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路及方法，涉及二总线通信技术领域。所述电路包括：主机部分和若干个从机部分；所述主机部分，至少包括：主机控制模块以及与所述主机控制模块连接的极性转换电路；所述从机部分，至少包括：从机控制模块以及与所述从机控制模块连接的差分电压解调电路；所述极性转换电路通过二总线传输线路分别与所述从机控制模块和所述差分电压解调电路连接。本发明专利技术通过极性转换电路转换输出的差分信号的极性，能够在主机发送数据时持续给从机端供电，以及通过差分电压解调电路使二总线上的电压以一种差模比较的方式实现抗共模干扰，降低了从机控制器接收的误码率，提高通信抗干扰能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路及方法


[0001]本专利技术涉及二总线通信
，特别是涉及一种主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路及方法。

技术介绍

[0002]二总线的通信技术被用于电能计量监控、消防监控设备、工业生产线监控、电网的电气保护设备以及电力监控设备等领域。近年来线材的价格上涨迅速，传统的四线制通信系统包含两根供电线和两根通信线，与其相比，二总线技术能够在给总线上的设备传输电能的同时与设备通信节约了线材成本，近年来受到广大技术人员的关注。
[0003]由于涉及供电和通信两种功能，二总线供电的可持续性和通信的可靠性问题是该领域长期关注的重点，目前大部分二总线技术存在以下两个问题：
[0004]一是供电持续性不够。二总线系统中主机需要给从机发送数据，现有的二总线技术方案中，一部分技术方案提出主机可以根据所需要发送的数据，控制电压调制电路改变总线电压的幅值，来表示需要发送的数据。但此方案存在一个问题，当主机控制器所需要发送的数据中“0”的比特位较多时，将使从机部分的总线电压明显降低，甚至可能因此导致从机部分电路进入欠压状态工作不正常，为避免该问题，现有方案通常采取规定一个比特时间中VH(+24V)和VL(0V)持续时间不同，来表示主机发送数据的0和1，这样的做法在一定程度上，能满足二总线从机部分进行通信时的供电需求量，但带来的负面效果是牺牲了二总线的通信速率。
[0005]二是通信抗干扰能力不够。二总线系统中从机需要接收主机发送的数据，现有的二总线技术方案中，一部分技术方案提出在从机端对二总线使用电阻进行分压，将分压后的信号接至从机控制器，从机控制器后判断该电压大小，实现从机端接收数据。如将总线电平分压转为TTL电平接至从机控制器引脚，形成数据接收电路，此方案存在的问题是：当二总线传输线路受到干扰时总线电压将会波动，使转换后的电平不稳定进而在从机控制器接收到的数据中出现误码。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路及方法，能够在主机发送数据时持续给从机端供电，提高通信抗干扰能力。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路，包括：主机部分和若干个从机部分；
[0009]所述主机部分，至少包括：主机控制模块以及与所述主机控制模块连接的极性转换电路；
[0010]所述主机控制模块用于：
[0011]输出调制电压和通信同步信号；
[0012]对所述从机部分输出的二总线控制电流进行解调，得到同步数据；
[0013]所述极性转换电路用于：
[0014]根据所述调制电压输出差分信号的极性，并将所述调制电压、所述通信同步信号和所述差分信号的极性传输给若干个所述从机部分；
[0015]将所述二总线控制电流反馈给所述主机控制模块；
[0016]所述从机部分，至少包括：从机控制模块以及与所述从机控制模块连接的差分电压解调电路；所述极性转换电路通过二总线传输线路分别与所述从机控制模块和所述差分电压解调电路连接；
[0017]所述差分电压解调电路用于对所述差分信号的极性进行解调，得到传输数据；
[0018]所述从机控制模块用于根据所述调制电压、所述通信同步信号和所述传输数据输出二总线控制电流。
[0019]可选地，所述主机控制模块包括：
[0020]主机控制器，与所述极性转换电路连接，用于输出电压控制信号和通信同步信号，并将所述通信同步信号传输至所述极性转换电路；
[0021]电压调制电路，分别与所述主机控制器和所述极性转换电路连接，用于根据所述电压控制信号输出调制电压，并将所述调制电压传输至所述极性转换电路；
[0022]电流解调电路，与所述主机控制器连接，并通过所述电压调制电路与所述极性转换电路连接，用于对所述极性转换电路反馈的二总线控制电流进行解调，得到同步数据，并将所述同步数据传输至所述主机控制器；
[0023]主机降压电路，与所述主机控制器连接，用于将电源电压降压至主机供电电压，以为所述主机控制器供电。
[0024]可选地，所述从机控制模块包括：
[0025]供电模块，与所述极性转换电路连接，用于根据所述调制电压进行充电，并输出电源电压；
[0026]从机控制器，与所述差分电压解调电路连接，用于根据所述调制电压、所述通信同步信号和所述传输数据输出电流控制信号；
[0027]电流调制电路，与所述从机控制器连接，用于根据所述电流控制信号输出二总线控制电流；
[0028]从机降压电路，分别与所述供电模块和所述从机控制器连接，用于将所述电源电压降压至从机供电电压，以为所述从机控制器供电。
[0029]可选地，所述供电模块包括整流电路、二极管和电容；
[0030]所述整流电路分别与所述差分电压解调电路、所述电流调制电路、所述二极管的正极、所述电容的一端、所述从机降压电路的输出端和所述电流调制电路连接；所述二极管的负极分别与所述电容的另一端和所述从机降压电路的输入端连接；
[0031]所述整流电路用于将所述调制电压进行整流滤波，输出电源电压；
[0032]所述二极管用于导通所述电源电压；
[0033]所述电容用于利用所述电源电压进行充电。
[0034]可选地，所述调制电压包括+24V和+12V。
[0035]第二方面，本专利技术提供了一种主机发送数据时可持续供电的二总线同步方法，所
述方法应用于第一方面的主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路，其特征在于，所述方法包括：
[0036]主机部分的主机控制模块输出调制电压和通信同步信号；
[0037]主机部分的极性转换电路根据所述调制电压输出差分信号的极性，并将所述调制电压、所述通信同步信号和所述差分信号的极性传输给从机部分的差分电压解调电路；
[0038]差分电压解调电路对所述差分信号的极性进行解调，得到传输数据，并将调制电压、所述通信同步信号和所述传输数据传输至从机部分的从机控制模块；
[0039]从机控制模块根据所述调制电压和所述通信同步信号确定二总线控制电流，并将所述二总线控制电流传输至所述主机控制模块中进行解调，得到同步数据。
[0040]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0041]本专利技术公开了一种主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路及方法，所述电路包括主机部分和若干个从机部分，且所述主机部分的极性转换电路通过二总线传输线路分别与每个所述从机部分的从机控制模块和差分电压解调电路连接。其中，主机部分包括主机控制模块以及与所述主机控制模块相连的极性转换电路，并通过极性转换电路使得主机控制器在发送数据时通过改变差分信号的极性，实现在数据传输时无论传输的数据是否为“0”，都能给从机部分进行供电；其中，从机部分包括从机控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路，其特征在于，包括：主机部分和若干个从机部分；所述主机部分，至少包括：主机控制模块以及与所述主机控制模块连接的极性转换电路；所述主机控制模块用于：输出调制电压和通信同步信号；对所述从机部分输出的二总线控制电流进行解调，得到同步数据；所述极性转换电路用于：根据所述调制电压输出差分信号的极性，并将所述调制电压、所述通信同步信号和所述差分信号的极性传输给若干个所述从机部分；将所述二总线控制电流反馈给所述主机控制模块；所述从机部分，至少包括：从机控制模块以及与所述从机控制模块连接的差分电压解调电路；所述极性转换电路通过二总线传输线路分别与所述从机控制模块和所述差分电压解调电路连接；所述差分电压解调电路用于对所述差分信号的极性进行解调，得到传输数据；所述从机控制模块用于根据所述调制电压、所述通信同步信号和所述传输数据输出二总线控制电流。2.根据权利要求1所述的主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路，其特征在于，所述主机控制模块包括：主机控制器，与所述极性转换电路连接，用于输出电压控制信号和通信同步信号，并将所述通信同步信号传输至所述极性转换电路；电压调制电路，分别与所述主机控制器和所述极性转换电路连接，用于根据所述电压控制信号输出调制电压，并将所述调制电压传输至所述极性转换电路；电流解调电路，与所述主机控制器连接，并通过所述电压调制电路与所述极性转换电路连接，用于对所述极性转换电路反馈的二总线控制电流进行解调，得到同步数据，并将所述同步数据传输至所述主机控制器；主机降压电路，与所述主机控制器连接，用于将电源电压降压至主机供电电压，以为所述主机控制器供电。3.根据权利要求1所述的主机发送数据时可持续供电的二总线同步电路，其特征在于，所述从机控制模块包括：供电模块，与所述极性转换电路连接，用于根据所述调制电压进行充...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒亮，陈冲，邓祎健，
申请(专利权)人：温州大学乐清工业研究院，
类型：发明
国别省市：