[發明專利]使用二總線同時提供電源和進行通信的主站機裝置

在審

• 申請號: 201810021169.3
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN110018726A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 潘之凱;潘艷
• 申請（專利權）人: 北京納衡儀器儀表有限公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;G06F13/40;H03K19/018
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種使用二總線可以同時提供電源和進行通信的主站機裝置，通過將下行信號調制成由高壓信號調制區段和低壓保障電源區段構建的電壓調制信號，實現主站機裝置通過二總線完成與從站機群的通信和向從機群提供電源；通過主站機等效電子開關電路實現了大功率下行電壓信號的調制；通過接收采樣元件使用直流電阻極小的電感LM1，上行電流調制信號采用由微分電路分解出來的上升沿和下降沿進行比較放大后用軟件判別解調，實現大功率、重負荷、遠距離下的通信。本發明只需兩條導線，既可通信又提供電源，通信速率高、距離遠，可廣泛用于允許布線的物聯網系統中。

技術領域

一種使用二總線同時提供電源和進行通信的主站機裝置。

背景技術

公知有一種M-BUS接口電路使用兩線模式，可同時傳輸信息和供電。這種接口電路把通信功能和供電功能集合在一起，只需二根導線，非常方便，越來越多地被應用到設備之間的通信和管理上。該電路由主機站和從站機構成，主機站在向從站機發送信息時采用電壓調制，而在接收從機發送的信息時采用電流調制。但這種電路至少有以下缺陷，影響了應用范圍：

首先，解調接收電流信號（通常有10mA至50mA的變化電流）時需要在主供電電路中串入一個取樣電阻，這個電阻雖然很小，通常只有幾至幾十歐姆，但當一個主機帶有多個從機時，每個從機的負載、以及負載的變化都會構成流過取樣電阻的電流變化，都會在取樣電阻兩端產生一個變化的偏置電壓。每增加或減少從機都會改變取樣電阻上的電壓，而每個從機在工作過程中的負載變化還會成為在取樣電阻上的變化信號，雖然負載變化可以通過濾波電容加以平滑，但產生的電壓偏置無法消除。于是，一旦負載電流的改變量超過通信信號電流（10 mA至50mA），該電路就無法正常工作。這個缺陷影響該電路在多從機使用場合以及大負載場合的使用。同時采樣電阻上的壓降，直接降低從機的工作電源，影響多從機場合使用。

其次，功率難以做大。當主機模塊既要帶載功率，又要通信時，電源供給會影響通信，從而限制了系統的電源供應功率。

本發明人201610134844.4號發明專利申請，提出了一種使用兩線同時傳送信息和電源的電路。但這個電路缺乏從機電路的配合，在增加電源功率供給時，負荷會消耗通信信息，限制了供給電源的增加；同時，該電路接收電路由一個電感和電阻并聯的方式完成，其靈敏度不高，影響大負荷場合接收解調，影響實際應用。

發明內容

本發明要解決的問題：本發明的目的是發明一種二總線的、能自適應變化負荷下工作的、不受重負荷影響的、既能通信又能供應電源的主站機裝置。

下面通過對說明書附圖的說明來說明本發明是怎樣實現的。