路、总线发送 电路、过流保护电路、总线接收电路以及信号耦合电路；其中信号耦合电路对控制单元发出 的信号、MBUS总线接收信号进行光耦隔离形成MBUS总线的数据发送信号MBUS_TX、收发控 制信号MBUS_Con及数据接收信号MCU_RX;所述的总线发送电路的输入端接至电源控制电 路的输出端，同时总线发送电路接入数据发送信号MBUS_TX，总线发送电路输出端经电流采 样、电压转换得到的总线采样电压BUS-与阈值电压共同输入过流保护电路，过流保护电路 的输出端接至电源控制电路的输入端；所述的总线接收电路将总线采样电压经两路处理： 总线采样电压经过第一路处理后作为第四比较器U4负极输入，总线采样电压经第二路处 理后再经由收发控制信号MBUS_Con控制的电子开关接入第四比较器U4的正极输入端，第 四比较器U4输出作为数据接收信号MBUS_RX。
[0023] 如图2所示，所述的信号耦合电路是这样的：控制单元发出的发送信号MCU_TX驱 动第一光耦后形成MBUS总线的数据发送信号MBUS_TX;控制单元发出的控制信号MCU_Con 驱动第二光耦后形成MBUS总线的收发控制信号MBUS_Con;MBUS总线数据接收信号MBUS_ RX驱动第三光耦后形成信号MCU_RX。
[0024] 如图3所示，所述的过流保护电路是这样的：总线采样电压BUS-经电阻R11接至 第一比较器U1的负极输入端，电源VMBUS经分压电阻R12、R10分压得到阈值电压接入第一 比较器U1的正极输入端，第一比较器U1的输出端经电阻R9接至三极管Q1的基极，三极管 Q1的集电极经电阻R8接至场效应管Ml的栅极，同时经并联的稳压二极管D1和电阻R7接 至场效应管Ml的源极，场效应管Ml的源极接至电源VMBUS，场效应管Ml的漏极作为电源控 制电路的输出VMBUS-0UT。
[0025] 如图4所示，所述的总线发送电路是这样的：电源控制电路的输出VMBUS-0UT经隔 离电容C1接至线性稳压器LM317的电压输入端，数据发送信号MBUS_TX经电阻R13接至三 极管Q2的基极，三极管集电极经分压电阻R14、R15接至三极管Q3的基极，三极管Q3的集电 极经电阻R16接至线性稳压器LM317的调节输入端，线性稳压器LM317的调节输入端经相 并联的电阻R17和电容C2接参考地GMBUS，线性稳压器LM317的调节输入端经并联的电阻 R18和二极管D3接至线性稳压器LM317的电压输出端；线性稳压器LM317的电压输出端经 二极管D2接至线性稳压器LM317的电压输入端，线性稳压器LM317的电压输出端经电容C3 接参考地GMBUS并经二极管D4输出总线电平BUS+，电容C3并联有相串联的分压电阻R19、 R20，并由分压电阻R20引出总线采样电压BUS-，总线电平BUS+、总线采样电压BUS-与参考 地GMBUS之间分别接有瞬间抑制二极管TVS1、TVS2，总线电平BUS+与总线采样电压BUS-之 间接有压敏电阻YM1。
[0026] 如图5所示，所述的总线接收电路是这样的：总线采样电压BUS-经电阻R23接至 第二比较器U2的正极输入端，第二比较器U2的正极输入端经分压电阻R24、R25分别接电 源VMBUS和参考地GMBUS，第二比较器U2的负极输入端经电阻R21接参考地GMBUS，并经电 阻R22接至第二比较器U2的输出端，第二比较器U2的输出端经电阻R26接至第四比较器 U4的负极输入端；电源VMBUS经分压电阻R30、R31接至参考地GMBUS，参考地GMBUS经电阻 R34接至第三比较器U3的负极输入端，第三比较器U3的负极输入端经电阻R35接至第三比 较器U3的输出端，第三比较器U3的正极输入端经电阻R32接至相串联的电阻R30、R31之 间，并经电阻R33接至第二比较器U2的输出端，第三比较器U3的输出端经电阻R36接至场 效应管M2的源极，场效应管M2的漏极连接至场效应管M3的漏极，场效应管M2、M3的栅极 并接至收发控制信号MBUS_Con，场效应管M3源极接至第四比较器U4的正极输入端，并经 电容C4接地，第四比较器U4的输出端经电阻R27作为数据接收信号MCU_RX。
【主权项】
1. 一种用于主机端的MBUS电路，其特征在于：包括供电电源、电源控制电路、总线发送 电路、过流保护电路、总线接收电路以及信号耦合电路；其中信号耦合电路对控制单元发出 的信号、MBUS总线接收信号进行光耦隔离形成MBUS总线的数据发送信号MBUS_TX、收发控 制信号MBUS_Con及数据接收信号MCU_RX;所述的总线发送电路的输入端接至电源控制电 路的输出端，同时总线发送电路接入数据发送信号MBUS_TX，总线发送电路输出端经电流采 样、电压转换得到的总线采样电压BUS-与阈值电压共同输入过流保护电路，过流保护电路 的输出端接至电源控制电路的输入端；所述的总线接收电路将总线采样电压经两路处理： 总线采样电压经过第一路处理后作为第四比较器（U4)负极输入，总线采样电压经第二路 处理后再经由收发控制信号MBUS_Con控制的电子开关接入第四比较器U4的正极输入端， 第四比较器（U4)输出作为总线数据接收信号MBUS_RX。2. 根据权利要求1所述的用于主机端的MBUS电路，其特征在于：所述的总线发送电路 是这样的：电源控制电路的输出VMBUS-OUT经隔离电容C1接至线性稳压器LM317的电压 输入端，数据发送信号MBUS_TX经电阻R13接至三极管Q2的基极，三极管Q2集电极经分 压电阻R14、分压电阻R15接至三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极经电阻R16接至线性 稳压器LM317的调节输入端，线性稳压器LM317的调节输入端经相并联的电阻R17和电容 C2接参考地GMBUS，线性稳压器LM317的调节输入端经并联的电阻R18和二极管D3接至线 性稳压器LM317的电压输出端；线性稳压器LM317的电压输出端经二极管D2接至线性稳 压器LM317的电压输入端，线性稳压器LM317的电压输出端经电容C3接参考地GMBUS并经 二极管D4输出总线电平BUS+，电容C3并联有相串联的分压电阻R19、分压电阻R20,并由 分压电阻R20引出总线采样电压BUS-，总线电平BUS+、总线采样电压BUS-与参考地GMBUS 之间分别接有瞬间抑制二极管TVS1、瞬间抑制二极管TVS2，总线电平BUS+与总线采样电压 BUS-之间接有压敏电阻YM1。3. 根据权利要求1所述的用于主机端的MBUS电路，其特征在于：所述的过流保护电路 是这样的：总线采样电压BUS-经电阻R11接至第一比较器（U1)的负极输入端，电源VMBUS 经分压电阻R12、分压电阻R10分压得到阈值电压接入第一比较器（U1)的正极输入端，第一 比较器U1的输出端经电阻R9接至三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极经电阻R8接至场 效应管Ml的栅极，同时经并联的稳压二极管D1和电阻R7接至场效应管Ml的源极，场效应 管Ml的源极接至电源VMBUS，场效应管Ml的漏极作为电源控制电路的输出VMBUS-OUT。4. 根据权利要求1所述的用于主机端的MBUS电路，其特征在于：所述的总线接收电路 是这样的：总线采样电压BUS-经电阻R23接至第二比较器（U2)的正极输入端，第二比较器 (U2)的正极输入端经分压电阻R24、分压电阻R25分别接电源VMBUS和参考地GMBUS，第二 比较器（U2)的负极输入端经电阻R21接参考地GMBUS，并经电阻R22接至第二比较器（U2) 的输出端，第二比较器（U2)的输出端经电阻R26接至第四比较器（U4)的负极输入端；电源 VMBUS经分压电阻R30、电阻R31接至参考地GMBUS，参考地GMBUS经电阻R34接至第三比较 器（U3)的负极输入端，第三比较器（U3)的负极输入端经电阻R35接至第三比较器（U3)的 输出端，第三比较器（U3)的正极输入端经电阻R32接至相串联的电阻R30、电阻R31之间， 并经电阻R33接至第二比较器（U2)的输出端，第三比较器（U3)的输出端经电阻R36接至 场效应管M2的源极，场效应管M2的漏极连接至场效应管M3的漏极，场效应管M2、场效应管 M3的栅极并接至收发控制信号MBUS_Con，场效应管M3源极接至第四比较器（U4)的正极输 入端，并经电容C4接地，第四比较器（U4)的输出端经电阻R27作为数据接收信号MCU_RX。5.根据权利要求1所述的用于主机端的MBUS电路，其特征在于：所述的信号耦合电路 是这样的：控制单元发出的发送信号MCU_TX驱动第一光耦后形成MBUS总线的数据发送信 号MBUS_TX;控制单元发出的控制信号MCU_Con驱动第二光耦后形成MBUS总线的收发控制 信号MBUS_Con;MBUS总线数据接收信号MBUS_RX驱动第三光耦后形成信号MCU_RX。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于主机端的MBUS电路，包括供电电源、电源控制电路、总线发送电路、过流保护电路、总线接收电路以及信号耦合电路；其中信号耦合电路对控制单元发出的信号、MBUS总线接收信号进行光耦隔离形成MBUS总线的数据发送信号MBUS_TX、收发控制信号MBUS_Con及数据接收信号MCU_RX。本实用新型电路结构简单可靠、抗干扰能力强、实时过载保护、最多可支持320个子节点、从节点数量变化对抄表无影响。此外采用光耦隔离的方式提高了抗干扰能力，增加了过载实时保护功能。使用电子开关、电容实时存储总线静态电平，并实时刷新，提高了电路的适应性。
【IPC分类】H02H3/08, G08C19/00
【公开号】CN205068755
【申请号】CN201520626680
【发明人】宋忠强, 郑宝毅, 衡泽超, 刘亮, 贾凯
【申请人】积成电子股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年8月19日