一种偏置电阻可控的485通信电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种偏置电阻可控的485通信电路，包括信号光电耦合电路、偏置电阻控制信号反向电路和485芯片及其外围电路，所述的485芯片A通信接口经第一电阻接P沟道MOS管的漏极，P沟道MOS管的源极接电源，栅极作为偏置电阻控制信号输入端。本实用新型使用电子开关与普通偏置电阻串联的方法，使节点的偏置电阻可以在无穷大和普通偏置电阻之间进行切换，通过控制信号的变化改变485总线的偏置电阻，从而可以同时兼容国家电网的有极性和无极性电能表，操作简单方便，成本低廉，实用性强。
【专利说明】-种偏置电阻可控的485通信电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种485通信电路，具体涉及一种偏置电阻可控的485通信电路。
【背景技术】
[0002] 485通信电路中的偏置电阻为总线提供一个可靠地空闲电平，特别在两线制485 通信电路中，偏置电阻还要配合完成485总线从"0"到"1"的跳变。随着智能电网集抄系 统的发展，无极性485芯片由于不需要人工识别A、B，已经开始应用在智能电能表中。无 极性的485电能表中，不存在偏置电阻或者偏置电阻很大，而在有极性485电能表中，存在 10ΙΓ30Κ的偏置电阻。抄表设备的485电路，当抄读无极性485电能表时，偏置电阻应尽 可能的小，以保证足够的总线驱动能力；而抄读有极性485电能表时，偏置电阻应尽可能的 大，来降低总线的负载。因此要求抄表设备的偏置电阻可调，而目前抄表设备在不修改硬件 的条件下，很难做到兼容当前两种电能表。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题本实用新型提供一种应用于抄表设备的偏置电阻可控的485通信 电路，可以同时兼容国家电网的有极性和无极性电能表。
[0004] 为解决上述问题，本实用新型提供一种偏置电阻可控的485通信电路：包括信号 光电耦合电路、偏置电阻控制信号反向电路和485芯片及其外围电路，所述的485芯片A通 信接口经第一电阻接P沟道M0S管的漏极，P沟道M0S管的源极接电源，栅极作为偏置电阻 控制信号输入端；所述的485芯片B通信接口经第二电阻接N沟道M0S管的漏极，N沟道 M0S管的源极接地，栅极作为偏置电阻反向控制信号输入端，偏置电阻反向控制信号由偏置 电阻控制信号经偏置电阻控制信号反向电路转换而成。使用电子开关与普通偏置电阻串联 的方法，利用电子开关的关断电阻无穷大的特点，使节点的偏置电阻可以在无穷大和普通 偏置电阻值之间进行切换，以便同时兼容国家电网的有极性和无极性电能表。
[0005] 为保证分别与A、B通信接口连接的两种M0S管同时导通或关断，需在其中一个输 入某一控制信号时，另一个输入反向控制信号，因此需借助偏置电阻控制信号反向电路实 现。在此，所述的偏置电阻控制信号反向电路是这样的：控制信号通过第三电阻输入三极管 的基极，三极管的集电极输出反向控制信号并通过上拉电阻连接电源，其发射极接地。
[0006] 该通信电路需由光电耦合电路将来自外部控制单元的控制信号转换为485芯片 的控制信号，来控制485芯片的工作。所述的光电耦合电路包括三条耦合线路，分别与485 芯片的数据接收信号输出端、接收使能端和发送使能端以及数据发送信号输入端连接，还 包括一条耦合线路将控制信号传输到485外围电路的控制信号输入端。
[0007] 信号MCU485R_D驱动光耦01后形成信号485R_D，为RS485芯片的收发控制信号， 完成RS485数据的收发使能。
[0008] 信号MCUTx485Rx驱动光耦02后形成信号485_D，为数据发送信号，完成RS485数 据的发送。
[0009] 信号MCUR_C0N驱动光耦03后形成信号485_C0N，为偏置电阻控制信号；/485_C0N 为485_C0N的反向信号。
[0010] 信号485_R驱动光耦04后形成信号MCURx485Tx，为数据接收信号，完成RS485数 据的接收。
[0011] 信号MCUR-C0N为1时，光耦截止，485芯片的控制信号输入端485-C0N被置1，P沟 道M0S管Q1截止；同时控制信号反向输入端/485-C0N被反向为0，N沟道M0S管Q2截止， 此时偏置电阻等效于M0S管的关断电阻，为无穷大，此时适合与有极性电表进行通信。信号 MCUR-C0N为0时，光耦饱和，485芯片的控制信号输入端485-C0N被置0, P沟道M0S管Q1 导通；同时控制信号反向输入端/485-C0N被反向为1，N沟道M0S管Q2导通，此时偏置电阻 等效于R9、R10,此时适合与无极性电表进行通信。
[0012] 485芯片A通信接口和B通信接口分别通过一个TVS管接地，且B通信接口接有一 热敏电阻。所述的TVS管可以减弱脉冲信号的强度，从而降低脉冲信号进入485芯片的瞬 态电压，从而可以保护485芯片，防止485芯片被损坏，可靠性高。热敏电阻的作用是为了 防止持续性过压过流，当持续性过压过流时，热敏电阻阻值迅速增大，相当于断路，电压电 流恢复正常时，热敏电阻阻值也恢复到正常的小阻值。
[0013] 本实用新型使用电子开关与普通偏置电阻串联的方法，使节点的偏置电阻可以在 无穷大和普通偏置电阻之间进行切换，通过控制信号的变化改变485总线的偏置电阻，从 而可以同时兼容国家电网的有极性和无极性电能表，操作简单方便，成本低廉，实用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为信号光电耦合电路图；
[0015] 图2为偏置电阻控制信号反向电路图；
[0016] 图3为485芯片及其外围电路图。
【具体实施方式】
[0017] 如图1所示，一种偏置电阻可控的485通信电路，包括信号光电耦合电路、偏置电 阻控制信号反向电路和485芯片及其外围电路，所述的485芯片A通信接口经第一电阻R9 接P沟道M0S管Q1的漏极，P沟道M0S管Q1的源极接电源V485,栅极作为偏置电阻控制信 号输入端485-C0N ;所述的485芯片B通信接口经第二电阻R10接N沟道M0S管Q2的漏极， N沟道M0S管Q2的源极接地G485,栅极作为偏置电阻反向控制信号输入端/485-C0N，所述 的第二电阻R10和第一电阻R9阻值均为1千欧。485芯片A通信接口和B通信接口分别通 过一个TVS管TVSUTVS2接地G485,且B通信接口接有一热敏电阻PTC1。偏置电阻反向控 制信号由偏置电阻控制信号经偏置电阻控制信号反向电路转换而成。所述的偏置电阻控制 信号反向电路是这样的：控制信号485-C0N通过第三电阻R12输入三极管Q3的基极，三极 管Q3的集电极输出反向控制信号/485-C0N并通过上拉电阻R11连接电源V485,其发射极 接地。所述的光电耦合电路包括三条耦合线路，分别与485芯片的数据接收信号输出端R、 接收使能端/RE和发送使能端DE以及数据发送信号输入端D连接，还包括一条耦合线路 将控制信号传输到485外围电路的控制信号输入端485-C0N。信号MCU485R_D驱动光耦01 后形成信号485R_D，为RS485芯片的收发控制信号，完成RS485数据的收发使能。
[0018] 信号MCUTx485Rx驱动光耦02后形成信号485_D，为数据发送信号，完成RS485数 据的发送。信号MCUR_C0N驱动光耦03后形成信号485_C0N，为偏置电阻控制信号；/485_ C0N为485_C0N的反向信号。
[0019] 信号485_R驱动光耦04后形成信号MCURx485Tx，为数据接收信号，完成RS485数 据的接收。
【权利要求】
1. 一种偏置电阻可控的485通信电路，其特征在于：包括信号光电耦合电路、偏置电阻 控制信号反向电路和485芯片及其外围电路，所述的485芯片A通信接口经第一电阻（R9) 接P沟道MOS管（Q1)的漏极，P沟道MOS管（Q1)的源极接电源（V485)，栅极作为偏置电阻 控制信号输入端（485-C0N);所述的485芯片B通信接口经第二电阻（R10)接N沟道MOS管 (Q2)的漏极，N沟道MOS管（Q2)的源极接地（G485)，栅极作为偏置电阻反向控制信号输入 端（/485-C0N)，偏置电阻反向控制信号由偏置电阻控制信号经偏置电阻控制信号反向电路 转换而成。
2. 根据权利要求1所述的偏置电阻可控的485通信电路，其特征在于：所述的偏置电 阻控制信号反向电路是这样的：控制信号（485-C0N)通过第三电阻（R12)输入三极管（Q3) 的基极，三极管（Q3)的集电极输出反向控制信号（/485-C0N)并通过上拉电阻（R11)连接 电源（V485)，其发射极接地。
3. 根据权利要求1或2所述的偏置电阻可控的485通信电路，其特征在于：所述的光 电耦合电路包括三条耦合线路，分别与485芯片的数据接收信号输出端（R)、接收使能端（/ RE)和发送使能端（DE)以及数据发送信号输入端（D)连接，还包括一条耦合线路将控制信 号传输到485外围电路的控制信号输入端（485-C0N)。
4. 根据权利要求1或2所述的偏置电阻可控的485通信电路，其特征在于：485芯片A 通信接口和B通信接口分别通过一个TVS管（TVS1、TVS2)接地（G485)，且B通信接口接有 一热敏电阻（PTC1)。
【文档编号】H03K19/14GK203911885SQ201420357607
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】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