一種單電源供電總線電流可控的M-bus電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)抄表領(lǐng)域，尤其涉及一種用于工業(yè)抄表的單電源供電、總線電流可控的M-bus電路。
【背景技術(shù)】
[0002]M-bus總線是工業(yè)抄表應(yīng)用較多、抗干擾強(qiáng)的一種儀表總線結(jié)構(gòu)，具有兩條無極性傳輸線，上行下發(fā)數(shù)據(jù)是電壓信號，下行上傳數(shù)據(jù)是電流信號；既可給終端設(shè)備供電，又可同時傳輸數(shù)據(jù)，各終端(以不同的ID區(qū)分確認(rèn))并聯(lián)在總線通道上，實(shí)現(xiàn)主站與終端從機(jī)組網(wǎng)通?目O
[0003]M-bus總線是一種主從式半雙工傳輸總線，采用主叫/應(yīng)答的方式通信，即只有處于中心地位的主站(Master)發(fā)出詢問后，從站(Slaver)才能向主站傳輸數(shù)據(jù)。它是測量儀表數(shù)據(jù)傳輸數(shù)字化的一種重要技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于熱量計(jì)量領(lǐng)域，并成為歐洲的熱計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的一部分，除了熱計(jì)量領(lǐng)域，它也可用于連接其它的各種消耗量儀表、采集設(shè)備等。
[0004]M-bus總線以其結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉的優(yōu)勢，應(yīng)用于各類儀表或相關(guān)裝置的能耗類智能管理系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)，但目前在實(shí)際使用中，因用戶或不可抗拒的因素往往導(dǎo)致兩條傳輸線短路，而市場上應(yīng)用的M-bus總線沒有這方面的保護(hù)措施，因短路造成通信電路癱瘓。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對市場現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種總線電流可控短路保護(hù)的M-bus通信電路，其總線額定電流可控，適時檢查總線短路狀態(tài)，一旦發(fā)生短路即刻切斷總線保護(hù)通信電路不被損壞，當(dāng)總線短路故障排除后可自動恢復(fù)。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種單電源供電總線電流可控的M-bus電路，其特征在于，包括:DC 24V電源、升壓電路、電氣轉(zhuǎn)換電路、下發(fā)指令接收電路、數(shù)據(jù)下發(fā)電路、上行電流脈沖信號接收電路、總線電流控制及短路保護(hù)電路以及總線通道切換電路;其中，所述DC 24V電源經(jīng)由所述升壓電路升壓到DC 36V，而所述DC 24V電源與所述升壓電路則皆連接至所述電氣轉(zhuǎn)換電路;所述下發(fā)指令接收電路與所述數(shù)據(jù)下發(fā)電路相連接，所述下發(fā)指令接收電路接收來自上位機(jī)的數(shù)據(jù)，經(jīng)通信芯片轉(zhuǎn)換后，再傳送給所述數(shù)據(jù)下發(fā)電路;所述數(shù)據(jù)下發(fā)電路的前端還與所述電氣轉(zhuǎn)換電路相連接;所述數(shù)據(jù)下發(fā)電路及所述上行電流脈沖信號接收電路皆連接至所述總線電流控制及短路保護(hù)電路，所述總線電流控制及短路保護(hù)電路則連接至所述總線通道切換電路。
[0007]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0008]優(yōu)選地，所述升壓電路包括升壓芯片LM2577S-ADJ、能量轉(zhuǎn)換器件電感、儲能器件電容、肖特基二極管及阻容器件。
[0009]優(yōu)選地，所述下發(fā)指令接收電路由MAX232芯片和光耦及阻容器件組成。
[0010]優(yōu)選地，所述上行電流脈沖信號接收電路包括運(yùn)放器LM358、電壓跟隨器、電壓比較器LM393、高速隔離光耦器件和高精度阻容器件。
[0011]優(yōu)選地，所述總線電流控制及短路保護(hù)電路包括電流檢測比較器、驅(qū)動三極管、續(xù)流二極管、短路上報信息、繼電器以及電阻。
[0012]優(yōu)選地，所述總線通道切換電路為4個通道、分時切換。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，方便可靠，不僅提高了總線的負(fù)載量，并適時檢測限制總線承載電流值，當(dāng)總線上電流超過預(yù)設(shè)的閥值，則自動截至總線，并上報總線電流超限警戒信號，同理當(dāng)總線短路時總線電流瞬間突增超出總線電流閥值，總線截至阻止電流增加，從而保護(hù)總線;在故障排除后自動恢復(fù)通道，解決總線短路現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的單電源供電總線電流可控的M-bus電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]在圖1中，各標(biāo)號所表示的部件名稱列表如下:
[0016]11DC 24V電源
[0017]12升壓電路
[0018]20電氣轉(zhuǎn)換電路
[0019]31下發(fā)指令接收電路
[0020]32數(shù)據(jù)下發(fā)電路
[0021]33上行電流脈沖信號接收電路
[0022]40總線電流控制及短路保護(hù)電路
[0023]50總線通道切換電路
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0025]請參照圖1，其為本實(shí)用新型的單電源供電總線電流可控的M-bus電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述單電源供電總線電流可控的M-bus電路包括:DC 24V電源11、升壓電路12、電氣轉(zhuǎn)換電路20、下發(fā)指令接收電路31、數(shù)據(jù)下發(fā)電路32、上行電流脈沖信號接收電路33、總線電流控制及短路保護(hù)電路40以及總線通道切換電路50;其中，
[0026]所述DC 24V電源11經(jīng)由所述升壓電路12升壓到DC 36V，而所述DC 24V電源11與所述升壓電路12則皆連接至所述電氣轉(zhuǎn)換電路20，所述電氣轉(zhuǎn)換電路20執(zhí)行M-bus總線電氣協(xié)議，當(dāng)總線發(fā)送脈沖指令時，發(fā)送T則輸出36V，發(fā)送“O”則輸出24V;
[0027]所述下發(fā)指令接收電路31與所述數(shù)據(jù)下發(fā)電路32相連接，所述下發(fā)指令接收電路31接收來自上位機(jī)(圖未示)的數(shù)據(jù)，經(jīng)通信芯片轉(zhuǎn)換后，再傳送給所述數(shù)據(jù)下發(fā)電路32;所述數(shù)據(jù)下發(fā)電路32的前端則與所述電氣轉(zhuǎn)換電路20相連接；
[0028]所述數(shù)據(jù)下發(fā)電路32及所述上行電流脈沖信號接收電路33皆連接至所述總線電流控制及短路保護(hù)電路40，所述總線電流控制及短路保護(hù)電路40則連接至所述總線通道切換電路50。
[0029]在本實(shí)用新型的單電源供電總線電流可控的M-bus電路中，所述升壓電路12包括升壓芯片LM2577S-ADJ、能量轉(zhuǎn)換器件電感、儲能器件電容、肖特基二極管及阻容器件，將DC24V升壓到DC 36V;所述能量轉(zhuǎn)換器件電感將儲存的能量轉(zhuǎn)換為電能，電感將電能和磁場能相互轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的能量再和輸入電源電壓疊加，通過二極管和電容的濾波后得到平滑的直流電壓，由于這個電壓是輸入電源電壓和電感的磁場能轉(zhuǎn)換為電能的疊加后形成的，所以輸出電壓高于輸入電壓，這一過程就是升壓的過程。
[0030]在本實(shí)用新型的單電源供電總線電流可控的M-bus電路中，所述下發(fā)指令接收電路31由MAX232芯片和光耦及阻容器件組成，將上位機(jī)發(fā)送的RS232電氣信號指令轉(zhuǎn)換為符合M-bus協(xié)議的電氣信號指令，并將來自上位機(jī)的RS232電平數(shù)據(jù)經(jīng)過RS232通信芯片轉(zhuǎn)換為TTL電平的數(shù)據(jù)，再經(jīng)過光耦將數(shù)據(jù)傳送給所述數(shù)據(jù)下發(fā)電路32，其性能穩(wěn)