MBUS总线短路检测电路的制作方法

本实用新型具体涉及一种MBUS总线短路检测电路。

背景技术：

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，总线通信技术已经成为了工业生产和电气电子设备中必不可少通信手段。MBUS总线广泛应用于水表、电表或气表等计量仪表中，承担着数据通信的重要作用，因此MBUS总线的状态监测就显得尤为重要。

MBUS总线有三种工作状态，分别为短路、正常上电和未供电。根据国家电网多表集抄技术规范的要求，MBUS总线的正常上电或未供电状态都认为是MBUS正常状态，而MBUS总线短路状态则认定为异常状态，需要及时检测、发现并处理。

目前，针对MBUS总线状态监测的技术有较多的研究，但是未发现存在有能够可靠、快速而简单的能够检测MBUS总线的短路状态进行检测的电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够快速检测MUBS总线的短路状态，而且简单可靠的MBUS总线短路检测电路。

本实用新型提供的这种MBUS总线短路检测电路，包括依次串接的总线电压检测电路和总线状态判断电路；总线电压检测电路的输入端连接MBUS总线的信号线，总线电压检测电路的输出端连接总线状态判断电路的输入端；总线判断电路的输出端输出种MBUS总线短路检测的结果信号；总线电压检测电路判断MBUS总线的信号线之间的电压并输出驱动信号给总线状态判断电路，总线状态判断电路根据接收到的驱动信号输出MBUS总线的短路检测结果信号。

所述的MBUS总线短路检测电路还包括隔离电路；隔离电路连接在总线状态判断电路的输出端，用于将总线状态判断电路输出的信号进行电气隔离后再输送至后级电路。

所述的隔离电路为光耦隔离电路。

所述的总线电压检测电路包括下拉电阻、第一开关管、第一限流电阻、输入上拉电阻和输出上拉电阻；MBUS总线的正极线路通过输入上拉电阻连接电源正极信号，同时也通过第一限流电阻连接第一开关管的控制端，第一开关管的活动端一端连接MBUS总线的负极线路，还通过下拉电阻连接地信号；第一开关管的活动端另一端为总线电压检测电路的输出端，同时也通过输出上拉电阻连接电源正极信号。

所述的总线状态判断电路包括第二开关管、第二限流电阻和第二输出上拉电阻；总线电压检测电路输出的驱动信号通过第二限流电阻连接第二开关管的控制端；第二开关管的活动端一端连接MBUS总线的负极电路，第二开关管的活动端另一端为总线状态判断电路，还通过第二输出上拉电阻连接电源正极信号。

所述的第一开关管和第二开关管为三极管或MOS管。

本实用新型提供的这种MBUS总线短路检测电路，根据MBUS总线的信号线之间的电压差值关系，通过简单可靠的电路实现了MBUS总线的短路检测，不仅能够实时检测出MBUS总线的短路情况，而且电路简单可靠。

附图说明

图1为本实用新型的MBUS总线短路检测电路的功能模块图。

图2为本实用新型的MBUS总线短路检测电路的电路示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的MBUS总线短路检测电路的功能模块图：本实用新型提供的这种MBUS总线短路检测电路，包括依次串接的总线电压检测电路、总线状态判断电路和隔离电路；总线电压检测电路的输入端连接MBUS总线的信号线，总线电压检测电路的输出端连接总线状态判断电路的输入端；总线判断电路的输出端输出种MBUS总线短路检测的结果信号；总线电压检测电路判断MBUS总线的信号线之间的电压并输出驱动信号给总线状态判断电路，总线状态判断电路根据接收到的驱动信号输出MBUS总线的短路检测结果信号；隔离电路连接在总线状态判断电路的输出端，用于将总线状态判断电路输出的信号进行电气隔离后再输送至后级电路，从而保证后级电路的安全。

如图2所示为本实用新型的MBUS总线短路检测电路的电路示意图：图中总线电压检测电路包括下拉电阻R8、第一开关管V1、第一限流电阻R3、输入上拉电阻R1、输入保护二极管V3和输出上拉电阻R2；总线状态判断电路包括第二开关管V2、第二限流电阻R4和第二输出上拉电阻R5；隔离电路包括光耦芯片D1、光耦限流电阻R6和光耦输出上拉电阻R7。MBUS总线的正极线路MBUS+通过输入保护二极管V3和输入上拉电阻R1连接电源正极信号V5P0_ISO，同时也通过第一限流电阻R3连接第一开关管V1的控制端(三极管V1的基极)，第一开关管的活动端一端(三极管V1的发射极)连接MBUS总线的负极线路MBUS-，还通过下拉电阻R8连接地信号；第一开关管的活动端另一端(三极管V1的集电极)为总线电压检测电路的输出端，同时也通过输出上拉电阻R2连接电源正极信号V5P0_ISO；总线电压检测电路输出的驱动信号通过第二限流电阻R4连接第二开关管的控制端(三极管V2的基极)；第二开关管的活动端一端(三极管V2的发射极)连接MBUS总线的负极电路，第二开关管的活动端另一端(三极管V2的集电极)为总线状态判断电路的输出端，还通过第二输出上拉电阻R5连接电源正极信号。

上述电路的工作过程如下：

1)MBUS总线正常上电工作时，MBUS+和MBUS-之间会有大约20～42V之间的电压，这个电压值通过电阻R3直接加载在三极管的基极和集电极之间，使得三极管V1的发射极和集电极导通(此时，二极管V3的作用在于单向导通，从而保证MBUS+线路上的高电压不会流入+5V电源信号端(V5P0_ISO))，此时三极管V1的集电极电压被下拉电阻R8拉低至MBUS-线路的电平，此时三极管V2的基极和集电极之间并无电压差，此时三极管V2的发射极和集电极并未导通，此时光耦2脚同样被电阻R5上拉至高电平，此时光耦的发光管也不会导通，因此光耦的输出引脚4的电平信号OVER_LOAD信号被电阻R7拉高至高电平，则此时的MBUS总线短路检测电路的输出信号为高电平。

2)当MBUS总线未上电时，此时MBUS+和MBUS-均无电平信号；此时，三极管V1的基极被电阻R1和R3拉高至高电平，三极管V1的发射极被电阻R8拉低至低电平，因此三极管V1的发射极和集电极同样会导通，此时三极管V2的基极和集电极之间并无电压差，此时三极管V2的发射极和集电极依然未导通，此时光耦2脚同样被电阻R5上拉至高电平，此时光耦的发光管也不会导通，因此光耦的输出引脚4的电平信号OVER_LOAD信号被电阻R7拉高至高电平，则此时的MBUS总线短路检测电路的输出信号为高电平。

3)当MBUS总线短路时，此时MBUS+和MBUS-之间短接，此时三极管V1的基极被电阻R8拉低至低电平，三极管V1的发射极也被电阻R8拉低至低电平(此时三极管的基极和集电极直接短接在一起)，此时三极管V1的发射极和集电极不会导通；因此，三极管V2的基极被电阻R2和R4拉高至高电平，而三极管V2的发射极被电阻R8拉低至低电平，此时三极管V2的发射极和集电极导通，此时，光耦的2脚被电阻R8拉低至低电平，光耦的1脚被电阻R6拉高至高电平，此时光耦的发光管导通发光，因此光耦的接收管3脚和4脚导通，因此MBUS总线短路检测电路的输出信号OVER_LOAD直接与地短接，因此MBUS总线短路检测电路的输出信号OVER_LOAD为低电平。

综上所述，只需要根据MBUS总线短路检测电路的输出信号OVER_LOAD的电平状态即可判断MBUS总线是否短路；只要MBUS总线短路检测电路的输出信号OVER_LOAD信号为低电平信号，则表明MBUS总线为短路状态。