M-BUS总线从站供电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种M-BUS总线从站供电电路，旨在提供一种从站消耗总线电流较小的M-BUS总线从站供电电路。其包括输入电路、可控电流源、二极管D2和电池，可控电流源的输入端与输入电路的正输出端连接，可控电流源的输出端连接二极管的正极，二极管的负极连接电池的正极，电池的负极连接输入电路的负输出端，可控电流源的控制端为数据输入端，可控电流源的输出端为第二电压端，电池的正极为第一电压端。从站的CPU通过数据输入端来控制可控电流源的输出电流，第一电压端为CPU供电，第二电压端为从站的接收电路供电。本实用新型专利技术省去了稳压电路而是由电池钳位稳压，所需的电流远较小。本实用新型专利技术适用于所有的M-BUS总线。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种供电电路，尤其是涉及一种对M-BUS总线从站供电电路结构的改良。
技术介绍
M-Bus总线是国际通行的免费的两线制总线，，采用一主一从或一主多从、半双工的通讯方式；可采用普通双绞线按任意拓扑结构布线施工，连接时不用区分极性，具有布线简单、成本低的特点。主要应用于如水表、热量表、燃气表等能源消耗数据的远程采集领域。图I为M-bus总线的传输原理图。主站至从站的信息通过“主站改变总线电压、从站检测该变化”的方式传送。·从站至主站的信息通过“从站改变消耗总线的电流、主站检测该变化”的方式传送。总线空闲时，主、从站保持传号状态(总线为高电平，从站电流<2mA)。我国的城镇建设行业标准《CJ/T 188-2004用户计量仪表数据传输技术条件》的附录B对M-Bus电气接口作了详细规定。其中B. I. 2条款规定”每个从站消耗总线电流小于2mA、主站的驱动能力应不小于64个从站”。主站的驱动能力与从站消耗总线电流大小密切相关，从站消耗总线电流小则主站可驱动更多的从站。在如图2所示的典型M-bus从站电路中，从站消耗总线电流大小受制于稳压二极管的最小稳定电流而无法进一步减小，限制了从站消耗总线电流的进一步降低、也限制了主站驱动从站数量的增加。《CJ/T 188-2004用户计量仪表数据传输技术条件》的4. I. 3条款还规定“构成集抄系统从站的仪表应采用内置电池，电池正常使用时间，热量表应不低于5年、水表与燃气表应不低于6年”。基于该条款的规定，从站仪表普遍采用高容量一次性电池，到达使用年限后必须更换，后期维护费用较高。
技术实现思路
本技术主要是解决现有技术所存在的从站消耗电流受制于稳压二极管的最小稳定电流而无法进一步减小，从而限制主站驱动从站数量的技术问题，提供一种不使用现有技术中的稳压电路使得从站消耗的电流不受稳压二极管的最小稳定电流限制，可以使主站驱动较多数量从站的M-BUS总线从站供电电路。本技术针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种M-BUS总线从站供电电路，包括输入电路、可控电流源、二极管D2和电池，所述可控电流源的输入端与所述输入电路的正输出端连接，所述可控电流源的输出端连接二极管的正极，所述二极管的负极连接电池的正极，所述电池的负极连接输入电路的负输出端，所述可控电流源的控制端为数据输入端，所述输入电路的负输出端为公共端，所述可控电流源的输出端为第二电压端，所述电池的正极为第一电压端。从站的CPU通过数据输入端来控制可控电流源的输出电流，第一电压端为CPU供电，第二电压端为从站的接收电路供电。相比现有技术的典型从站供电电路，本技术省去了稳压电路而是由电池钳位稳压，电池钳位所需的电流一般为0. 5uA,远小于稳压二极管的稳定电流(一般为0. 5mA)。作为优选，所述可控电流源包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D3、二极管D4、三极管Ql和三极管Q2，所述电阻Rl串联在三极管Ql的集电极和基极之间，所述二极管D3的负极连接三极管Ql的基极；所述电阻R2的一端连接三极管Ql的发射极，另一端连接二极管D3的正极；所述电阻R3 —端连接三极管Ql的发射极，另一端连接三极管Q2的发射极；所述三极管Q2的集电极连接二极管D3的正极，所述三极管Q2的基极连接二极管D4的负极，所述二极管D3的正极为第二电压端，所述二极管D4的正极为数据输入端，所述三极管Ql的集电极为可控电流源的输入端。通过数据输入端可以控制可控电流源的输出电流大小，从而将信息发给主站。作为优选，所述电池为充电电池。使用充电电池代替大容量电池，可以降低成本、延长使用寿命。作为优选，M-BUS总线从站供电电路还包括电池保护电路，所述电池保护电路与电池并联。当充电电压超过电池的安全充电电压时，保护电路导通放电，确保充电电池不被损 坏。作为优选，所述电池保护电路为二极管D5，所述二极管D5的正极连接电池的负极，所述二极管D5的负极连接电池的正极。齐纳二极管可以作为保护器件。 本技术带来的有益效果是，利用电池钳位、总线提供电流的方式为接收电路提供稳压电源，降低从站消耗的总线电流，使相同的主站可挂接更多的从站，降低了系统成本，用可充电电池取代一次性大容量电池，降低了对电池容量的要求同时也降低了后期维护费用，更节能和环保。附图说明图I是M-BUS的传输原理图；图2是现有技术的M-BUS从站供电电路图；图3是本技术的一种M-BUS从站供电电路图；图4是本技术的一种实际应用的电路图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的一种M-BUS总线从站供电电路，如图3所示，包括输入电路、可控电流源E1、二极管D2、电池BI和电池保护电路B2，可控电流源El的输入端与输入电路的正输出端连接，可控电流源El的输出端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电池BI的正极，电池BI的负极连接输入电路的负输出端，可控电流源El的控制端为数据输入Tx_IN端，输入电路的负输出端为公共端C0M，所述可控电流源的输出端为第二电压端V2，所述电池的正极为第一电压端VI。电池保护电路B2与电池BI并联如图3所示，可控电流源El包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D3、二极管D4、三极管Ql和三极管Q2，电阻Rl串联在三极管Ql的集电极和基极之间，二极管D3的负极连接三极管Ql的基极；电阻R2的一端连接三极管Ql的发射极，另一端连接二极管D3的正极；电阻R3 —端连接三极管Ql的发射极，另一端连接三极管Q2的发射极；三极管Q2的集电极连接二极管D3的正极，三极管Q2的基极连接二极管D4的负极，二极管D3的正极为第二电压端，二极管D4的正极为数据输入端，所述三极管Ql的集电极为可控电流源的输入端。三极管Ql为NPN管，三极管Q2为PNP管，二极管D3为2. 5V的LM385。电池BI为充电电池。电池保护电路B2为二极管D5。二极管D5的正极连接电池BI的负极，二极管D5的负极连接电池BI的正极。可控电流源El的输出经二极管D2接电池BI的正端和保护电路B2，可控电流源El的输出还接到V2，用于给从站的接收电路供电；由于V2被钳位于电池端电压所需的电流远小于稳压二极管的最小稳定电流，在总线空闲和主站发送信息时，可控电流源El的电流可小到略高于接收电路中比较器的工作电流，在本实施例中，可控电流源El的静态电流取 0. 5mA。从站向主站发送的信息从TX_IN输入，当TX_IN为高电平时，D4截至、Q2关断，电流源(El)的电流=(2.5V —0.65V)/R2 ^ 0. 5mA (M_bus 总线逻辑“ I ”)；当 TX_IN 为低电平时，D4 导通、Q2 饱和，电流源(El)的电流=(2. 5V — 0. 65V) / (R2//R3) ^ 12. 8mA(M-bus总线逻辑“O”)。在从站待机、接收信息状态下，可控电流源El以0. 5mA左右的恒定电流对对电池BI进行在线式充电；在从机发送信息状态下，可控电流源El用被发送信息调制的、峰值等于12. 8mA的脉冲电流对电池BI进行在线式充电。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种M？BUS总线从站供电电路，其特征在于，包括输入电路、可控电流源、二极管D2和电池，所述可控电流源的输入端与所述输入电路的正输出端连接，所述可控电流源的输出端连接二极管D2的正极，所述二极管D2的负极连接电池的正极，所述电池的负极连接输入电路的负输出端，所述可控电流源的控制端为数据输入端，所述输入电路的负输出端为公共端，所述可控电流源的输出端为第二电压端，所述电池的正极为第一电压端。

【技术特征摘要】
1.一种M-BUS总线从站供电电路，其特征在于，包括输入电路、可控电流源、二极管D2和电池，所述可控电流源的输入端与所述输入电路的正输出端连接，所述可控电流源的输出端连接二极管D2的正极，所述二极管D2的负极连接电池的正极，所述电池的负极连接输入电路的负输出端，所述可控电流源的控制端为数据输入端，所述输入电路的负输出端为公共端，所述可控电流源的输出端为第二电压端，所述电池的正极为第一电压端。2.根据权利要求I所述的M-BUS总线从站供电电路，其特征在于，所述可控电流源包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D3、二极管D4、三极管Ql和三极管Q2，所述电阻Rl串联在三极管Ql的集电极和基极之间，所述二极管D3的负极连接三极管Ql的基极；所述电阻R2的一端连接三极管Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭惠民，叶雯恰，
申请(专利权)人：郭惠民，叶雯恰，
类型：实用新型
国别省市：