一種儀表總線從設(shè)備接口的恒流二極管電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種儀表總線從設(shè)備接口的恒流二極管電路，包括橋式整流電路、恒流電路、數(shù)據(jù)接收電路以及數(shù)據(jù)發(fā)送電路；橋式整流電路的兩個(gè)輸入端分別連接兩條傳輸線，通過兩條傳輸線連接到外部的儀表總線；在兩條傳輸線之間設(shè)置檢測電路，在其中一條傳輸線上設(shè)置一感應(yīng)開關(guān)，檢測電路用于檢測兩條傳輸線之間存在工作電壓，控制感應(yīng)開關(guān)接通或關(guān)斷；橋式整流電路的第一輸出端分別連接恒流電路的輸入端、數(shù)據(jù)接收電路；恒流電路的輸出端通過開關(guān)電路連接橋式整流電路的第二輸出端；數(shù)據(jù)接收電路設(shè)置數(shù)據(jù)接收端口；數(shù)據(jù)發(fā)送電路設(shè)置數(shù)據(jù)發(fā)送端口；開關(guān)電路的控制端連接數(shù)據(jù)發(fā)送電路，用于根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送電路的發(fā)送數(shù)據(jù)控制開關(guān)電路的導(dǎo)通或關(guān)斷。
【專利說明】一種儀表總線從設(shè)備接口的恒流二極管電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及儀表總線的從設(shè)備接口電路，尤其涉及的是，一種儀表總線從設(shè)備接口的恒流二極管電路。
【背景技術(shù)】
[0002]儀表總線(Meter Bus,簡稱M_bus)是一種新型總線結(jié)構(gòu),特點(diǎn)是僅用兩條無極性的傳輸線來同時(shí)作為供電線路和傳輸串行數(shù)據(jù)的傳輸線，各個(gè)終端裝置以不同的地址碼確認(rèn)即可并行連接在M-bus總線上。如圖1所示，主設(shè)備主動(dòng)開始一個(gè)通訊過程，即發(fā)送指令和數(shù)據(jù)，而從設(shè)備作為從設(shè)備監(jiān)聽總線，隨時(shí)準(zhǔn)備響應(yīng)總線指令，做出回應(yīng)。
[0003]M-bus芯片適合應(yīng)用在各類消費(fèi)儀表，如水表、電表、煤氣表和煙霧報(bào)警裝置等上面，可廣泛用于小區(qū)的計(jì)量集抄，智能家庭控制網(wǎng)絡(luò)，消防報(bào)警及聯(lián)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，中央空調(diào)控制系統(tǒng)等，對(duì)于住宅小區(qū)智能化建設(shè)和公共事業(yè)管理部門的現(xiàn)代化管理具有重要的意義。目前m-bus從機(jī)接口電路，普遍使用美國TI公司的TSS721接口芯片，不僅成本高，采購也不方便。
[0004]又如，西安深亞電子有限公司FG722芯片是TSS721接口芯片的一種替代芯片，其根據(jù)Meter-Bus通信標(biāo)準(zhǔn)(EN1434-3)設(shè)計(jì)的儀表總線專用終端收發(fā)芯片，作為從機(jī)和M-BUS總線的接口芯片，因此同樣存在成本高、使用不便的問題。
[0005]此外，還有使用分立元器件的電路，但是都有調(diào)試生產(chǎn)較困難，不夠穩(wěn)定，一致性差，溫飄嚴(yán)重，成本較高的問題。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的m-bus從設(shè)備接口的恒流二極管電路。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種儀表總線從設(shè)備接口的恒流二極管電路，其包括橋式整流電路、恒流電路、數(shù)據(jù)接收電路以及數(shù)據(jù)發(fā)送電路；所述橋式整流電路的兩個(gè)輸入端分別連接兩條傳輸線，用于通過所述兩條傳輸線連接到外部的儀表總線；并且在兩條傳輸線之間設(shè)置檢測電路，在其中一條傳輸線上設(shè)置一感應(yīng)開關(guān)，所述檢測電路用于檢測兩條傳輸線之間存在工作電壓，控制所述感應(yīng)開關(guān)接通或關(guān)斷；所述橋式整流電路的第一輸出端分別連接所述恒流電路的輸入端、所述數(shù)據(jù)接收電路；所述恒流電路的輸出端通過所述開關(guān)電路連接所述橋式整流電路的第二輸出端；所述數(shù)據(jù)接收電路設(shè)置數(shù)據(jù)接收端口，用于接收數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路設(shè)置數(shù)據(jù)發(fā)送端口，用于發(fā)送數(shù)據(jù)；所述開關(guān)電路的控制端連接所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的發(fā)送數(shù)據(jù)控制所述開關(guān)電路的導(dǎo)通或關(guān)斷。
[0009]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述恒流電路包括至少一恒流二極管。
[0010]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述恒流電路僅設(shè)置一個(gè)恒流二極管。[0011 ] 優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述恒流電路包括若干串聯(lián)的恒流二極管。
[0012]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述恒流電路包括若干并聯(lián)的恒流二極管。
[0013]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述檢測電路設(shè)置一功率計(jì)量芯片，并且，所述感應(yīng)開關(guān)為一功率繼電器。
[0014]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述檢測電路還設(shè)置至少一二極管。
[0015]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述橋式整流電路的第一輸出端通過第一電阻后，再分別連接所述恒流電路、所述數(shù)據(jù)接收電路。
[0016]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述第一電阻兩端還并聯(lián)第一電容。
[0017]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述橋式整流電路的第一輸出端、第二輸出端之間分別并聯(lián)設(shè)置第三電阻與第二電容。
[0018]采用上述方案，本實(shí)用新型能夠提供省略接口芯片的儀表總線從設(shè)備接口的恒流二極管電路，調(diào)試生產(chǎn)間接快速，穩(wěn)定性和一致性較高，溫飄問題影響較小，成本低廉，市場價(jià)值高，從而具有很高的市場應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的主機(jī)和從機(jī)連接關(guān)系不意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]考慮到m-bus規(guī)范規(guī)定，從機(jī)采用恒流發(fā)送數(shù)據(jù)，因此本實(shí)用新型采用恒流二極管作為恒流源，通過三極管或者場效應(yīng)管開關(guān)控制發(fā)送數(shù)據(jù)。如圖2所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是，一種儀表總線從設(shè)備接口的恒流二極管電路，其包括橋式整流電路、恒流電路、數(shù)據(jù)接收電路以及數(shù)據(jù)發(fā)送電路；所述橋式整流電路的兩個(gè)輸入端分別連接兩條傳輸線，例如，所述橋式整流電路的第一輸入端1、第二輸入端3分別連接兩條傳輸線，用于通過所述兩條傳輸線連接到外部的儀表總線；并且在兩條傳輸線之間設(shè)置檢測電路，在其中一條傳輸線上設(shè)置一感應(yīng)開關(guān)，所述檢測電路用于檢測兩條傳輸線之間存在工作電壓，控制所述感應(yīng)開關(guān)接通或關(guān)斷；例如，所述檢測電路檢測兩條傳輸線之間的工作電壓，判斷存在工作電壓，則控制所述感應(yīng)開關(guān)接通，否則關(guān)斷；又如，所述檢測電路檢測兩條傳輸線之間的工作電壓在所述檢測電路所產(chǎn)生的功率，判斷功率高于一預(yù)設(shè)閾值，則控制所述感應(yīng)開關(guān)接通，否則關(guān)斷。例如，所述橋式整流電路的第一輸出端2分別連接所述恒流電路的輸入端、所述數(shù)據(jù)接收電路；所述恒流電路的輸出端通過所述開關(guān)電路連接所述橋式整流電路的第二輸出端4 ;所述數(shù)據(jù)接收電路設(shè)置數(shù)據(jù)接收端口，用于接收數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路設(shè)置數(shù)據(jù)發(fā)送端口，用于發(fā)送數(shù)據(jù)；所述開關(guān)電路D的控制端連接所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的發(fā)送數(shù)據(jù)控制所述開關(guān)電路的導(dǎo)通或關(guān)斷。
[0023]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述恒流電路包括至少一恒流二極管。優(yōu)優(yōu)選的，所述恒流電路僅設(shè)置一個(gè)恒流二極管；或者，所述恒流電路包括若干串聯(lián)的恒流二極管；串聯(lián)的各恒流二極管，其規(guī)格相同或相異。即采用串聯(lián)升壓方法，例如，將幾只性能或者規(guī)格相同的恒流二極管串聯(lián)使用，可將耐壓值提高到100V以上。又如，對(duì)于規(guī)格相異的恒流二極管，每只管子的恒流值不等，那么恒流值較小的管子將首先進(jìn)入恒流狀態(tài)。優(yōu)選的，還給IH值較小的管子并聯(lián)一只分流電阻，使各管子同時(shí)進(jìn)入恒流狀態(tài)。優(yōu)選的，采用2個(gè)恒流二極管串聯(lián)作為所述恒流電路。或者，所述恒流電路包括若干并聯(lián)的恒流二極管；并聯(lián)的各恒流二極管，其規(guī)格相同或相異。即采用并聯(lián)擴(kuò)流方法，通過將幾只恒流二極管并聯(lián)使用，可以擴(kuò)大輸出電流。例如某恒流二極管的IH=5mA，兩只同樣管子并聯(lián)后為10mA，電流擴(kuò)展了一倍；實(shí)施中需要注意的是，對(duì)于規(guī)格相異的恒流二極管，在將幾只恒流二極管并聯(lián)使用時(shí)，恒流源的起始電壓等于這些管子中的最大值，而正向擊穿電壓則等于這些管子中的最小值。優(yōu)選的，采用3個(gè)恒流二極管并聯(lián)作為所述恒流電路。又一個(gè)例子是，采用2個(gè)恒流二極管串聯(lián)后再并聯(lián)I個(gè)恒流二極管作為所述恒流電路；優(yōu)選的，上例的3個(gè)恒流二極管規(guī)格相異；這樣，有利于根據(jù)實(shí)際使用情況靈活設(shè)置恒流電路。
[0024]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述檢測電路設(shè)置一功率計(jì)量芯片，并且，所述感應(yīng)開關(guān)為一功率繼電器。所述功率計(jì)量芯片用于檢測所述兩條傳輸線之間的輸出功率，在所述輸出功率高于預(yù)設(shè)置的功率閾值時(shí)，導(dǎo)通所述功率繼電器；在所述輸出功率低于預(yù)設(shè)置的功率閾值時(shí)，分?jǐn)嗨龉β世^電器；例如，預(yù)設(shè)置的功率閾值為0.005W、0.0lff,
0.02W、0.05W、0.09W或者0.1ff等。優(yōu)選的，所述檢測電路還設(shè)置至少一二極管，例如，所述檢測電路串聯(lián)設(shè)置至少一二極管。這樣，通過采用功率計(jì)量IC作為電路功率檢測的元件，使得恒流二極管電路對(duì)功率的變化檢測非常精準(zhǔn)，作為節(jié)能產(chǎn)品的內(nèi)在核心，擯棄了傳統(tǒng)的易受干擾的比較電路，真正做到低功耗，無干擾，可以長期穩(wěn)定運(yùn)行。因此，可以實(shí)現(xiàn)省電、安全的恒流二極管電路。
[0025]與上述任意實(shí)施例結(jié)合應(yīng)用，優(yōu)選的，所述恒流二極管電路還設(shè)置一個(gè)微處理器，其分別與數(shù)據(jù)接收端口、數(shù)據(jù)發(fā)送端口、所述橋式整流電路的第一輸出端、第二輸出端連接，用于處理所接收的數(shù)據(jù)以及所發(fā)送的數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述微處理器還設(shè)置對(duì)應(yīng)的處理數(shù)據(jù)接收端口與處理數(shù)據(jù)發(fā)送端口，分別用于接收、發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述橋式整流電路的兩個(gè)輸入端之間并聯(lián)第五電阻；優(yōu)選的，所述橋式整流電路的兩個(gè)輸入端之間還并聯(lián)第四電容。優(yōu)選的，所述橋式整流電路的第一輸入端通過第五電阻連接第一發(fā)光二極管的陽極，第一發(fā)光二極管的陰極連接所述橋式整流電路的第二輸入端。
[0026]例如，所述數(shù)據(jù)接收電路的數(shù)據(jù)接收端口、所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的數(shù)據(jù)發(fā)送端口分別連接到外部的主設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送端口、數(shù)據(jù)接收端口。又如,所述數(shù)據(jù)接收電路的數(shù)據(jù)接收端口、所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的數(shù)據(jù)發(fā)送端口分別連接到外部的從設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送端口、數(shù)據(jù)接收端口。例如，所述數(shù)據(jù)接收電路的數(shù)據(jù)接收端口、所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的數(shù)據(jù)發(fā)送端口分別連接到外部的主設(shè)備的數(shù)據(jù)接收端口、數(shù)據(jù)發(fā)送端口。又如,所述數(shù)據(jù)接收電路的數(shù)據(jù)接收端口、所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的數(shù)據(jù)發(fā)送端口分別連接到外部的從設(shè)備的數(shù)據(jù)接收端口、數(shù)據(jù)發(fā)送端口。又如，所述微處理器的處理數(shù)據(jù)接收端口、處理數(shù)據(jù)發(fā)送端口分別連接到外部的主設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送端口、數(shù)據(jù)接收端口。又如，所述微處理器的處理數(shù)據(jù)接收端口、處理數(shù)據(jù)發(fā)送端口分別連接到外部的從設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送端口、數(shù)據(jù)接收端口。上述連接方式，主要應(yīng)用在實(shí)際安裝和連接過程中，依據(jù)相關(guān)協(xié)議與連接方式而確定。
[0027]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述橋式整流電路的第一輸出端通過第一電阻后，再分別連接所述恒流電路、所述數(shù)據(jù)接收電路。優(yōu)選的，所述第一電阻兩端還并聯(lián)第一電容，即組成一個(gè)RC電路，橋式整流電路的第一輸出端連接該RC電路的一端，該RC電路的另一端分別連接所述恒流電路、所述數(shù)據(jù)接收電路。
[0028]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述恒流電路通過第二電阻連接所述開關(guān)電路；和/或，所述恒流電路的輸出端還連接第二發(fā)光二極管的陽極，該第二發(fā)光二極管的陰極連接所述開關(guān)電路；這樣可以直接明了地判斷開關(guān)電路的通斷情況，便于用戶了解應(yīng)用狀況。優(yōu)選的，第二電阻為可調(diào)阻值電阻。
[0029]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述開關(guān)電路為三極管或者場效應(yīng)管。例如，開關(guān)只有兩種狀態(tài):通、斷，三極管和場效應(yīng)管工作有三種狀態(tài)，1、截止，2、線性放大，3、飽和。開關(guān)電路使三極管或者場效應(yīng)管只工作在狀態(tài)I和狀態(tài)3，例如以三極管和場效應(yīng)管截止，集電極不吸收電流表示關(guān)；以三極管和場效應(yīng)管飽和，發(fā)射極和集電極之間的電壓差接近于OV時(shí)表示開。又如，開關(guān)電路用于數(shù)字電路時(shí)，輸出電位接近OV時(shí)表示0，輸出電位接近電源電壓時(shí)表示I。所述開關(guān)電路的控制端連接所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的發(fā)送數(shù)據(jù)控制所述開關(guān)電路的導(dǎo)通或關(guān)斷?？刂贫藶榛鶚O、發(fā)射極或集電極，優(yōu)選的，控制端為基極；對(duì)應(yīng)的，對(duì)于場效應(yīng)管，控制端為柵極、漏極或源極，優(yōu)選的，控制端為柵極；優(yōu)選的，場效應(yīng)管選用絕緣柵型場效應(yīng)管(MOSFET,Metal Oxide Semiconductor FET)。優(yōu)選的，絕緣柵型場效應(yīng)管控制端為柵極，其漏極連接所述恒流電路，源極連接所述橋式整流電路的第二輸出端；又如，其源極連接所述恒流電路，漏極連接所述橋式整流電路的第二輸出端。
[0030]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述橋式整流電路的第一輸出端、第二輸出端之間分別并聯(lián)設(shè)置第三電阻與第二電容，即組成又一個(gè)RC電路，橋式整流電路的第一輸出端連接該RC電路的一端，該RC電路的另一端連接所述橋式整流電路的第二輸出端。
[0031]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述橋式整流電路的第二輸出端還通過第二電容連接到所述恒流電路的輸出端；和/或，所述橋式整流電路的第二輸出端還連接第一二極管的陽極，第一二極管的陰極連接所述恒流電路的輸出端。
[0032]優(yōu)選的，所述恒流二極管電路中，所述數(shù)據(jù)接收電路設(shè)置一串行接口數(shù)據(jù)緩存器，用于緩存數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述恒流二極管電路還設(shè)置一顯示電路以及LED顯示器；顯示電路的接收端分別連接所述數(shù)據(jù)接收電路的數(shù)據(jù)接收端口、所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的數(shù)據(jù)發(fā)送端口，用于獲取所述數(shù)據(jù)接收電路所接收的數(shù)據(jù)，以及所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路所發(fā)送的數(shù)據(jù)；顯示電路的發(fā)送端連接所述LED顯示器，通過所述LED顯示器顯示所述數(shù)據(jù)；顯示電路的輸入端、輸出端分別連接所述橋式整流電路的第一輸出端、第二輸出端。例如，從串行接口數(shù)據(jù)緩存器中獲取所述數(shù)據(jù)接收電路所接收的數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，還在所述橋式整流電路的第一輸出端與所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的數(shù)據(jù)發(fā)送端口之間設(shè)置第四電阻。
[0033]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的實(shí)施例還可以是，上述各實(shí)施例的各技術(shù)特征，相互組合形成的儀表總線從設(shè)備接口的恒流二極管電路。上述各實(shí)施例，可以省去TSS721等接口芯片，也不需要恒流調(diào)試，大大提高了工作效率，增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性與一致性，也大大降低了溫飄的影響。
[0034]需要說明的是，上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實(shí)施例，均視為本實(shí)用新型說明書記載的范圍；并且，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種儀表總線從設(shè)備接口的恒流二極管電路，其特征在于，包括橋式整流電路、恒流電路、數(shù)據(jù)接收電路以及數(shù)據(jù)發(fā)送電路； 所述橋式整流電路的兩個(gè)輸入端分別連接兩條傳輸線，用于通過所述兩條傳輸線連接到外部的儀表總線；并且在兩條傳輸線之間設(shè)置檢測電路，在其中一條傳輸線上設(shè)置一感應(yīng)開關(guān)，所述檢測電路用于檢測兩條傳輸線之間存在工作電壓，控制所述感應(yīng)開關(guān)接通或關(guān)斷； 所述橋式整流電路的第一輸出端分別連接所述恒流電路的輸入端、所述數(shù)據(jù)接收電路； 所述恒流電路的輸出端通過所述開關(guān)電路連接所述橋式整流電路的第二輸出端； 所述數(shù)據(jù)接收電路設(shè)置數(shù)據(jù)接收端口，用于接收數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路設(shè)置數(shù)據(jù)發(fā)送端口，用于發(fā)送數(shù)據(jù)； 所述開關(guān)電路的控制端連接所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送電路的發(fā)送數(shù)據(jù)控制所述開關(guān)電路的導(dǎo)通或關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述恒流二極管電路，其特征在于，所述恒流電路包括至少一恒流二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述恒流二極管電路，其特征在于，所述恒流電路僅設(shè)置一個(gè)恒流二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述恒流二極管電路，其特征在于，所述恒流電路包括若干串聯(lián)的恒流二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述恒流二極管電路，其特征在于，所述恒流電路包括若干并聯(lián)的恒流二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述恒流二極管電路，其特征在于，所述檢測電路設(shè)置一功率計(jì)量芯片，并且，所述感應(yīng)開關(guān)為一功率繼電器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述恒流二極管電路，其特征在于，所述檢測電路還設(shè)置至少一二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述恒流二極管電路，其特征在于，所述橋式整流電路的第一輸出端通過第一電阻后，再分別連接所述恒流電路、所述數(shù)據(jù)接收電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述恒流二極管電路，其特征在于，所述第一電阻兩端還并聯(lián)第一電容。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述恒流二極管電路，其特征在于，所述橋式整流電路的第一輸出端、第二輸出端之間分別并聯(lián)設(shè)置第三電阻與第二電容。
【文檔編號(hào)】H03K19/0175GK203645646SQ201420004415
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】蘇奇, 張衛(wèi)紅, 張系強(qiáng), 劉清波, 李怡凡 申請(qǐng)人:深圳市興源智能儀表科技有限公司