[發明專利]一種用于主機端的MBUS電路

有效

• 申請號: 201510512840.0
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN105139628B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 宋忠強;鄭寶毅;衡澤超;劉亮;賈凱
• 申請（專利權）人: 積成電子股份有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;H02H3/08
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

本發明涉及一種用于主機端的MBUS電路，包括供電電源、電源控制電路、總線發送電路、過流保護電路、總線接收電路以及信號耦合電路；其中信號耦合電路對控制單元發出的信號、MBUS總線接收信號進行光耦隔離形成MBUS總線的數據發送信號MBUS_TX、收發控制信號MBUS_Con及數據接收信號MCU_RX。本發明電路結構簡單可靠、抗干擾能力強、實時過載保護、最多可支持320個子節點、從節點數量變化對抄表無影響。此外采用光耦隔離的方式提高了抗干擾能力，增加了過載實時保護功能。使用電子開關、電容實時存儲總線靜態電平，并實時刷新，提高了電路的適應性。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種用于主機端的MBUS電路。

背景技術

MBUS作為一種主從半雙工的通信技術，具有通信距離遠、抗干擾能力強、供電靈活等特點，廣泛應用于各種儀表的數據采集中。傳統的MBUS主機電路通常具有電路結構復雜、接收動態范圍小、過載響應速度慢、電磁兼容特性差、組網節點較少、從節點數量變動影響抄表成功率等缺點，使得現場維護工作非常復雜。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種電路結構簡單可靠、抗干擾能力強、實時過載保護、支持子節點數量多、從節點數量變化對抄表無影響的用于主機端的MBUS電路。

為解決上述問題，本發明采取的技術方案為：一種用于主機端的MBUS電路，其特征在于：包括供電電源、電源控制電路、總線發送電路、過流保護電路、總線接收電路以及信號耦合電路；其中信號耦合電路對控制單元發出的信號、MBUS總線接收信號進行光耦隔離形成MBUS總線的數據發送信號MBUS_TX、收發控制信號MBUS_Con及數據接收信號MCU_RX；所述的總線發送電路的輸入端接至電源控制電路的輸出端，同時總線發送電路接入數據發送信號MBUS_TX，總線發送電路輸出端經電流采樣、電壓轉換得到的總線采樣電壓BUS-與閾值電壓共同輸入過流保護電路，過流保護電路的輸出端接至電源控制電路的輸入端；所述的總線接收電路將總線采樣電壓經兩路處理：總線采樣電壓經過第一路處理后作為第四比較器U4負極輸入，總線采樣電壓經第二路處理后再經由收發控制信號MBUS_Con控制的電子開關接入第四比較器U4的正極輸入端，第四比較器U4輸出作為數據接收信號MBUS_RX。

所述的總線發送電路是這樣的：電源控制電路的輸出VMBUS-OUT經隔離電容C1接至線性穩壓器LM317的電壓輸入端，數據發送信號MBUS_TX經電阻R13接至三極管Q2的基極，三極管集電極經分壓電阻R14、R15接至三極管Q3的基極，三極管Q3的集電極經電阻R16接至線性穩壓器LM317的調節輸入端，線性穩壓器LM317的調節輸入端經相并聯的電阻R17和電容C2接參考地GMBUS，線性穩壓器LM317的調節輸入端經并聯的電阻R18和二極管D3接至線性穩壓器LM317的電壓輸出端；線性穩壓器LM317的電壓輸出端經二極管D2接至線性穩壓器LM317的電壓輸入端，線性穩壓器LM317的電壓輸出端經電容C3接參考地GMBUS并經二極管D4輸出總線電平BUS+，電容C3并聯有相串聯的分壓電阻R19、R20，并由分壓電阻R20引出總線采樣電壓BUS-，總線電平BUS+、總線采樣電壓BUS-與參考地GMBUS之間分別接有瞬間抑制二極管TVS1、TVS2，總線電平BUS+與總線采樣電壓BUS-之間接有壓敏電阻YM1。

數據發送信號MBUS_TX輸出高電平時，三極管Q2飽和導通，三極管Q3截止，線性穩壓器LM317的反饋電阻等效為電阻R17，線性穩壓器LM317輸出電壓為(Vref為LM317調節輸入端與電壓輸出端的壓差，一般為1.25V)為總線高電平；數據發送信號MBUS_TX輸出低電平時，三極管Q2截止，三極管Q3飽和導通，線性穩壓器LM317的反饋電阻等效為電阻R16與電阻R17的并聯電阻，線性穩壓器LM317輸出為總線低電平。二極管D2、D3防止輸入、輸出短路時線性穩壓器LM317被燒壞；二極管D4防止總線被高電平干擾損壞；瞬間抑制二極管TVS1、TVS2防止總線被靜電損壞；壓敏電阻YM1防止總線被瞬間高壓損壞，電阻R20為總線采樣電阻。