一种Ｍ－Ｂｕｓ电平转换电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种Ｍ－Ｂｕｓ电平转换电路，其特征在于，包括：信号输入电路（２）、可控电压源（３）、信号转换电路（４）和可控恒流源（５）。本实用新型专利技术可以实现其它电平与Ｍ－Ｂｕｓ电平之间的转换，且可使总线输出阻抗较小，克服现有技术的不足。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种仪表总线M-Bus的实现电路，是一种实现其它电平与M-Bus 电平之间的转换的电路，主要应用在消耗测量仪器和计数器的数据传送，在建筑物、工业能 源消耗、数据采集有多方面的应用。
技术介绍
在传统的数据传输总线，如RS485，电力载波等应用在小区远程抄表系统或其它数 据远传集成系统中。由于这些总线本身的特点及局限性，在实际应用中有许多不够理想的 地方。比如RS485对总线电缆要求较高，负载能力较低，在实际工程应用中，对环境要求也 较高；总之，实际性能往往很难达到理论参数的性能。而电力载波，由于国内电网的不稳定， 及技术难度较大，因此实际应用也不多。由于M-Bus总线不用区分极性，而且其本身就是专门为消耗测量仪器和计数器传 送信息而设计的数据总线，M-Bus可按照任意拓扑结构布线施工，并且支持级联。所以针对 集中抄表环境中未知的拓扑结构，M-Bus可以展现出优于传统抄表总线适应未知拓扑结构 的能力，而且连接的任意节点故障不影响系统的正常工作，系统可靠性也大大加强，并且施 工成本和难度大大下降，因此M-Bus总线是十分适合于在集中抄表领域使用的。由于M-Bus为一个新型的仪表总线，目前国内技术还不是很成熟，在实际的M-Bus 电平转换产品中存在总线输出阻抗大，直接导致总线传输距离大大缩短，负载能力远远达 不到理论水平，并且总线电平受负载大小影响很大。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种M-Bus电平转换电路。它可以实现其它电平与 M-Bus电平之间的转换，且可使总线输出阻抗较小，克服现有技术的不足。本技术的技术方案一种M-Bus电平转换电路，其特征在于，包括信号输入电路，待转换的信号通过信号输入电路输入，它的主要功能是把待转换 的电平信号转换成合适的控制信号去控制可控电压源的输出，可控电压源把电压输出到 M-Bus总线上，从而实现输入信号到M-Bus电平的转换，通过信号转换电路的电流采样电 路对M-Bus总线的电流进行采样，采样信号在信号转换电路中进行整形后，以电压信号形 式输出，信号转换电路输出的信号通过信号输入电路把这个电压信号转换成外部的电平信 号；可控电压源，根据信号输入电路输入的控制信号，输出相应的变化的电平至M-Bus 总线，通过信号输入电路输出的控制信号对可控电压源的控制，可控电压源输出相应的 M-Bus电平信号，可控电压源可以是具有可变电压输出的集成芯片、可编程电压源或是具有 此类功能的电路，其特征是输出电压可以直接或间接通过控制端控制；信号转换电路，通过电流采样电路对M-Bus总线的电流进行采样，并对采样信号 进行放大、整形输出至信号输入电路，信号转换电路包含电流采样、电压转换、峰值检测、电流信号转换电路这几个主要部分。主要是实现对M-Bus总线上的电流信号提取，转换、放 大、整形输出的功能，通过电流采样电路，和电压转换，就可以把总线电流信号转换成电压 信号，并放大输出，再经过峰值检测、电流信号转换，最终输出与电流信号相对应的电压信 号；可控恒流源，提供M-Bus总线所需要的驱动电流，并根据信号转换提供的控制信 号改变输出电流的大小，通过信号转换电路输出的一路控制信号对可控恒流源进行控制， 从而输出总线所需要的总线驱动电流，可控恒流源可以是具有控制端及恒流输出特性的某 些集成芯片，也可以是由分立器件组成的电路，其特征是输出电流可以直接或间接通过控 制端控制。前述的M-Bus电平转换电路中，它还包括保护电路，用于对M-Bus总线进行短路保护，通过电压监测电路对总线电压的监 测，并输入到控制信号产生电路，控制信号产生电路把电压监测输出的信号与一个设定好 的阀值电压进行比较，当总线发生短路，控制信号产生电路便输出一个控制信号至可控断 路器的控制端，断开总线连接；过载指示电路，用于对M-Bus总线进行过载保护，为了保证M-Bus输出功率超过额 定输出功率，在总线电流过大时，过载指示电路可以输出信号提示；电源，对整个电路提供稳定的电流和电压。前述的M-Bus电平转换电路，其特征在于，所述信号转换电路包括电流采样电路，用于采集M-Bus总线上的电流信号；(可为采样电阻或其他等效电 路。)电压转换电路，用于将电流采样电路采集的电流信号转化为电压信号；(可为集 成运算放大器芯片)峰值检测电路，用于对电压转换电路输出的信号进行提取和放大，并进行电压保 持；电流信号转换，用于对峰值检测电路输出的保持电压与阀值电压进行比较后，最 终输出M-Bus总线电流信号对应的具有一定幅值的电压信号，其中阀值电压由电压转换电 路输出及M-Bus总线电压共同决定。前述的M-Bus电平转换电路中，所述保护电路包括串联在M-Bus总线上的可控断 路器，可控断路器的控制端与控制信号产生电路相连，控制信号产生电路与M-Bus总线上 的电压监测电路相连。与现有技术相比，本技术可以实现其它电平与M-Bus电平之间的转换，且可 使总线输出阻抗较小，从而增大了 M-Bus总线的传输距离，且M-Bus总线的负载能力增强， M-Bus总线电平受负载大小影响也减小。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术实施例信号转换电路的结构示意图。附图中的标记为1-电源，2-信号输入电路，3-可控电压源，4-信号转换电路， 5-可控恒流源，6-保护电路，7-过载指示电路具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但并不作为对本技术 限制的依据。实施例。一种M-Bus电平转换电路，如图1所示，包括信号输入电路2，待转换的 信号通过信号输入电路2输入，待转换的电平信号可以是RS232C电平信号或是RS485电平 信号、TTL电平信号等，经过信号输入电路2，输出TTL电平控制信号到可控电压源3的控制 端，去控制可控电压源3输出变化的一定幅值电平信号到M-Bus总线上，以上举例仅为本实 用新型利的某一种情况，输入的信号包含但不仅限上面所提到的几种；可控电压源3，根据信号输入电路2输入的控制信号，输出相应的变化的电平至 M-Bus总线，可控电压源3可以是具有直接或间接控制端的LDO线性稳压电源，或是由分立 器件组成的可控输出电路；信号转换电路4，通过电流采样电路对M-Bus总线的电流进行采样，并对采样信号 进行放大、整形输出至信号输入电路2，使用采样电阻、集成运算放大器芯片及外围元器件 组成电流-电压转换电路，就可以把总线电流变化转换成电压变化输出。另外，利用集成运 算放大器芯片，也可以构成峰值检测电路及电流信号转换，结构如图2所示；可控恒流源5，提供M-Bus总线所需要的驱动电流，并根据信号转换4提供的控制 信号改变输出电流的大小，可控恒流源5可以由分立元器件如三极管及电阻构成的具有可 控功能的恒流源，也或以由某些集成芯片如LDO线性稳压电源构成；保护电路6，用于对M-Bus总线进行短路保护，使用常闭型的继电器，控制信号通 过一个三极管来控制继电器的控制端。并且控制信号可以使用运算放大器或比较器功能输 出一个电平信号至触发器芯片，触发器便输出控制信号控制继电器断开，达到保护总线目 的； 过载指示电路7，用于对M-Bus总线进行过载保护，通过采样电阻把电流变化转换 成电压变化，利用比较器芯片与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种Ｍ－Ｂｕｓ电平转换电路，其特征在于，包括：信号输入电路（２），待转换的信号通过信号输入电路（２）输入；可控电压源（３），根据信号输入电路（２）输入的控制信号，输出相应的变化的电平至Ｍ－Ｂｕｓ总线；信号转换电路（４），通过电流采样电路对Ｍ－Ｂｕｓ总线的电流进行采样，并对采样信号进行放大、整形输出至信号输入电路（２）；可控恒流源（５），提供Ｍ－Ｂｕｓ总线所需要的驱动电流，并根据信号转换（４）提供的控制信号改变输出电流的大小。

【技术特征摘要】
1.一种M-Bus电平转换电路，其特征在于，包括信号输入电路O)，待转换的信号通过信号输入电路( 输入；可控电压源(3)，根据信号输入电路( 输入的控制信号，输出相应的变化的电平至 M-Bus总线；信号转换电路(4)，通过电流采样电路对M-Bus总线的电流进行采样，并对采样信号进 行放大、整形输出至信号输入电路O)；可控恒流源(5)，提供M-Bus总线所需要的驱动电流，并根据信号转换(4)提供的控制 信号改变输出电流的大小。2.根据权利要求1所述的M-Bus电平转换电路，其特征在于，它还包括保护电路(6)，用于对M-Bus总线进行短路保护；过载指示电路(7)，用于对M-Bus总线进行过载保护。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋煌，李健璋，贾灵，
申请(专利权)人：利尔达科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]