CN110930682A - Mbus通信电路和mbus通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提出一种MBUS通信电路和MBUS通信系统，涉及电力设备领域，其中，该MBUS通信电路包括：第一光电隔离电路、第二光电隔离电路、MBUS接口电路，所述第一光电隔离电路配置为将来自电表MCU的信号发射端的数据通过所述MBUS接口电路发送至抄控器，所述MBUS接口电路配置为将所述抄控器的指令通过所述第二光电隔离电路传输至所述电表MCU的信号接收端。因此，本发明实施例提供的技术方案，通过光电信号隔离，并设计接口电路，提高了电表的防外部强电攻击能力，缓解了现有技术中存在外部强电攻击防范性能比较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种MBUS通信电路和MBUS通信系统。
背景技术
电表在工作过程中，常常出现人为或自然灾害导致的电表损坏现象，对电力运营商及用户造成极大的不便，因此防外部强电能力是电表可靠性评判的一项重要标准。
当前海外市场的电表安装环境复杂，部分地区电表需要面对数十千伏外部强电攻击，存在安全隐患，尤其是人为使用电警棍恶意攻击电表，作为电表的外接端口，MBUS电路需重点防范外部强电攻击。
目前，现有技术中采用的MBUS电路的防外部强电攻击方法主要包括以下两种，一种方法是增加具有拉弧吸收能力的金属件来实现外部隔离；另一种方法是提升电表体积，增加外部强电攻击源到MBUS电路的空间距离；以上两种方法对于数十KV级别的外部强电攻击防范性能比较差。
综上，现有技术中存在外部强电攻击防范性能比较差的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种MBUS通信电路和MBUS通信系统，以缓解现有技术中存在的外部强电攻击防范性能较差的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供一种MBUS通信电路，包括：第一光电隔离电路、第二光电隔离电路、MBUS接口电路，所述第一光电隔离电路配置为将来自电表MCU的信号发射端的数据通过所述MBUS接口电路发送至抄控器，所述MBUS接口电路配置为将所述抄控器的指令通过所述第二光电隔离电路传输至所述电表MCU的信号接收端。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一光电隔离电路包括第一电光转换电路和第一光电转换电路，所述第一电光转换电路与所述第一光电转换电路进行电气隔离；
第二光电隔离电路包括第二电光转换电路和第二光电转换电路，所述第二电光转换电路与所述第二光电转换电路进行电气隔离。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一电光转换电路包括三极管V1、电阻R3、电阻R6和发光管HL1；电阻R3的一端连接电表MCU的信号输出端；电阻R3的另一端连接三极管V1的基极，三极管的发射极连接第一电源Vcc，三极管V1的集电极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接发光管HL1的正极端，发光管HL1的负极端接地；
第一光电转换电路包括受光管BL1、电阻1、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R7、三极管V2、三极管V3和三极管V4；受光管BL1的负极端连接第二电源Vdd，受光管BL1的正极端连接电阻1的一端，电阻1的另一端连接三极管V4的基极，电阻R1的一端连接第二电源Vdd，电阻R1的另一端连接三极管V2的基极、三极管V3的发射极；电阻R2的一端连接第二电源Vdd，电阻R2的另一端连接三极管V2的发射极，电阻R7的一端连接三极管V4的基极，电阻R7的另一端接地；三极管V4的发射极接地；电阻R5的一端连接三极管V4的集电极，电阻R5的另一端连接三极管V2的集电极、三极管V3的基极，电阻R4的一端连接三极管V2的基极、三极管V3的发射极，电阻R4的另一端连接三极管V2的集电极、三极管V3的基极，三极管V3的集电极连接MBUS接口电路的输入端。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一电光转换电路还包括电容C1，电容C1并联于电阻R3的两端；
第一光电转换电路还包括电容C2和电容C3，电容C2并联于电阻R5的两端，电容C3并联于电阻1的两端。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第二电光转换电路包括发光管HL2、二极管VD4、二极管VD5、三极管V5、MOS管M1、电阻R9、电阻R10、电阻R11以及电阻R13；电阻R11的一端连接MBUS接口电路的输出端，电阻R11的另一端连接二极管VD5的负极端，二极管VD5的正极端连接MOS管M1的栅极，电阻R9的一端连接MOS管M1的栅极，电阻R9的另一端连接MOS管M1的源级，二极管VD4的负极端连接MOS管M1的源级，二极管VD4的正极端连接第二电源Vdd，电阻R10的一端连接第二电源Vdd，电阻R10的另一端连接三极管V5的集电极，发光管HL2的正极端连接三极管V5的发射极，发光管HL2的正极端接地，电阻R13的一端连接三极管V5的基极，电阻R13的另一端连接MOS管M1的漏极；
第二光电转换电路包括三极管V6、电阻R12、电阻R14、电阻R15、电阻R17和受光管BL2；电阻R15的一端连接电表MCU的信号接收端；电阻R15的另一端连接三极管V6的集电极，电阻R12的一端连接第一电源Vcc，电阻R12的另一端连接三极管V6的集电极，三极管V6的发射极接地；受光管BL2的负极端连接第一电源Vcc，电阻R14的一端连接受光管BL2的正极端，电阻R14的另一端连接三极管V6的基极，电阻R17的一端连接三极管V6的基极，电阻R17的另一端接地。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第二光电转换电路还包括电容C4，电容C4并联于电阻R3的两端；所述第二电光转换电路还包括电容C5，电容C5并联于电阻R13的两端。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述MBUS接口电路包括二极管VD2、二极管VD3、电阻R8和电阻R16，二极管VD2的正极端为MBUS接口电路的输入端；二极管VD3的负极端为MBUS接口电路的输出端；二极管VD2的负极端连接电阻R8的一端，二极管VD3的正极端连接二极管VD2的负极端，电阻R8的一端连接抄控器；电阻R8的另一端接地；电阻R16的一端连接二极管VD3的负极端，电阻R16的另一端接地。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，发光管HL1采用红外发光管，受光管BL1采用红外接收管，发光管HL1与受光管BL1之间的工作距离大于90mm。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，发光管HL2采用红外发光管，受光管BL2采用红外接收管，发光管HL2与受光管BL2之间的工作距离大于90mm。
第二方面，本发明实施例提供一种防强电系统，包括电表MCU、抄控器以及如前述实施方式任一项所述的MBUS通信电路，所述电表MCU通过所述MBUS通信电路与所述抄控器通信连接。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供的MBUS通信电路和MBUS通信系统，其中，该MBUS通信电路包括：第一光电隔离电路、第二光电隔离电路、MBUS接口电路，所述第一光电隔离电路配置为将来自电表MCU的信号发射端的数据通过所述MBUS接口电路发送至抄控器，所述MBUS接口电路配置为将所述抄控器的指令通过所述第二光电隔离电路传输至所述电表MCU的信号接收端。因此，本发明实施例提供的技术方案，通过光电信号隔离，并设计接口电路，提高了电表的防外部强电攻击能力，缓解了现有技术中存在外部强电攻击防范性能比较差的问题。此外，相比于现有技术，该MBUS通信电路采用分立元器件搭建，可以在不增加电表成本的情况下做到数十KV级别的外部强电攻击防范，有利于降低隔离成本，同时，该MBUS通信电路采用的分立元器件的体积小，布局灵活，通用性高。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一种MBUS通信电路的第一结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的一种MBUS通信电路的第二结构示意图；
图3示出了本发明实施例提供的一种MBUS通信电路的具体电路图；
图4示出了本发明实施例提供的一种MBUS通信系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
目前，现有技术中采用的MBUS电路的防外部强电攻击方法主要包括以下两种，一种方法是增加具有拉弧吸收能力的金属件来实现外部隔离；另一种方法是提升电表体积，增加外部强电攻击源到MBUS电路的空间距离；以上两种方法对于数十KV级别的外部强电攻击防范性能比较差。此外，上述两种方法皆会提升隔离成本。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种MBUS通信电路和MBUS通信系统，以缓解现有技术中存在外部强电攻击防范性能比较差的问题。此外，相比于现有技术，该MBUS通信电路采用分立元器件搭建，可以在不增加电表成本的情况下即可做到数十KV级别的外部强电攻击防范，有利于降低电表的隔离成本，同时，该MBUS通信电路采用的分立元器件的体积小，布局灵活，通用性高。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种MBUS通信电路，应用于电表，包括：第一光电隔离电路10、第二光电隔离电路20、MBUS接口电路30，第一光电隔离电路、第二光电隔离电路均与所述MBUS接口电路相连接；所述第一光电隔离电路配置为将来自电表MCU的信号发射端的数据通过所述MBUS接口电路发送至抄控器，所述MBUS接口电路配置为将所述抄控器的指令通过所述第二光电隔离电路传输至所述电表MCU的信号接收端。
在本实施例中，电表MCU发送的信号依次经第一光电隔离电路、MBUS接口电路传递至抄控器；而抄控器发出的外部指令依次经MBUS接口电路、第二光电隔离电路传递至电表MCU。
在可选的实施方式中，如图2所示，所述第一光电隔离电路包括第一电光转换电路11和第一光电转换电路12，所述第一电光转换电路21与所述第一光电转换电路22进行电气隔离；
其中，第一电光转换电路与所述第一光电转换电路通过隔离的光信号通信连接；其中，所述第一电光转换电路配置为将来自电表MCU的电信号转换为光信号，并将光信号传输至所述第一光电转换电路；所述第一光电转换电路配置为将所述第一光电转换电路转换的光信号转换成电信号，并将电信号传输至所述MBUS接口电路；
第二光电隔离电路包括第二电光转换电路和第二光电转换电路，第二电光转换电路与所述第二光电转换电路进行电气隔离。
其中，第二电光转换电路与所述第二光电转换电路通过隔离的光信号通信；第二电光转换电路配置为将来自MBUS接口电路的电信号转换为光信号，并将光信号传输至所述第二光电转换电路；所述第二光电转换电路配置为将所述第二电光转换电路转换的光信号转换成电信号，并将电信号传输至所述电表MCU的信号接收端。
本实施例中，信号传递路径如下表示：
1、电表向抄控器发送数据：MCU发出信号(TXD)→第一电光转换电路→光信号(TXD)→第一光电转换电路→电信号(TXD)→MBUS接口电路→抄控器；
2、控器向电表输入指令：抄控器发出指令→MBUS接口电路→电信号(RXD)→第二电光转换电路→光信号(RXD)→第二光电转换电路→MCU接收信号(RXD)；
在可选的实施方式中，如图3所示，MBUS接口电路包括二极管VD2、二极管VD3、电阻R8和电阻R16，二极管VD2的正极端为MBUS接口电路的输入端；二极管VD3的负极端为MBUS接口电路的输出端；二极管VD2的负极端连接电阻R8的一端，二极管VD3的正极端连接二极管VD2的负极端，电阻R8的一端连接抄控器；电阻R8的另一端接地；电阻R16的一端连接二极管VD3的负极端，电阻R16的另一端接地。具体的，二极管VD2的正极端为MBUS接口电路的输入端，配置为接收来自第一电光转换电路转换的电信号(TXD)；电阻R8的一端、二极管VD2的负极端以及二极管VD3的正极端相连接，作为MBUS接口电路的公共端，连接抄控器，该公共端配置为通过单根信号线A与外部抄控器通讯，例如接收抄控器的指令以及将第一电光转换电路转换的电信号(TXD)发送至抄控器；二极管VD3的负极端为MBUS接口电路的输出端，配置为将抄控器的指令经由该MBUS接口电路处理后的电信号(RXD)发送至第二电光转换电路的输入端(即图3中的R11)；电阻R8的另一端以及电阻R16的另一端接地DGND。
在可选的实施方式中，如图3所示，第一电光转换电路包括三极管V1、电阻R3、电阻R6和发光管HL1；电阻R3的一端连接电表MCU的信号输出端；电阻R3的另一端连接三极管V1的基极，三极管的发射极连接第一电源Vcc，三极管V1的集电极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接发光管HL1的正极端，发光管HL1的负极端接地；具体的，电阻R3的一端通过信号线MCU_TXD连接电表MCU的信号输出端，电表MCU通过电表MCU的信号输出端发出信号TXD；第一电光转换电路中连接的第一电源Vcc可以是电表内部的供电电源(简称为内部电源)，发光管HL1的负极端接地GND；发光管HL1作为第一电光转换电路的光信号发射源，配置为将来自MCU的信号输出端输出的电信号(TXD)转换为光信号(TXD)，并向第一光电转换电路(的受光管BL1)发射光信号(TXD)。
第一光电转换电路包括受光管BL1、电阻1、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R7、三极管V2、三极管V3和三极管V4；受光管BL1的负极端连接第二电源Vdd，受光管BL1的正极端连接电阻1的一端，电阻1的另一端连接三极管V4的基极，电阻R1的一端连接第二电源Vdd，电阻R1的另一端连接三极管V2的基极、三极管V3的发射极；电阻R2的一端连接第二电源Vdd，电阻R2的另一端连接三极管V2的发射极，电阻R7的一端连接三极管V4的基极，电阻R7的另一端接地；三极管V4的发射极接地；电阻R5的一端连接三极管V4的集电极，电阻R5的另一端连接三极管V2的集电极、三极管V3的基极，电阻R4的一端连接三极管V2的基极、三极管V3的发射极，电阻R4的另一端连接三极管V2的集电极、三极管V3的基极，三极管V3的集电极连接MBUS接口电路的输入端；具体的，第一光电转换电路中连接的第二电源Vdd可以是电表外部的供电电源(简称为外部电源)，电阻R7的另一端以及三极管V4的发射极接地DGND。三极管V3的集电极作为第一光电转换电路的输出端(电信号输出端)，配置为连接MBUS接口电路的输入端(即图3中VD2的正极端)。
为了提升信号传输速率，在可选的实施方式中，参照图3，第一电光转换电路还包括电容C1，电容C1并联于电阻R3的两端；第一光电转换电路还包括电容C2和电容C3，电容C2并联于电阻R5的两端，电容C3并联于电阻1的两端。
即上述的电容C1、C2、C3起到信号加速的作用。
在可选的实施方式中，如图3所示，第二电光转换电路包括发光管HL2、二极管VD4、二极管VD5、三极管V5、MOS管M1、电阻R9、电阻R10、电阻R11以及电阻R13；电阻R11的一端连接MBUS接口电路的输出端，电阻R11的另一端连接二极管VD5的负极端，二极管VD5的正极端连接MOS管M1的栅极，电阻R9的一端连接MOS管M1的栅极，电阻R9的另一端连接MOS管M1的源级，二极管VD4的负极端连接MOS管M1的源级，二极管VD4的正极端连接第二电源Vdd，电阻R10的一端连接第二电源Vdd，电阻R10的另一端连接三极管V5的集电极，发光管HL2的正极端连接三极管V5的发射极，发光管HL2的正极端接地，电阻R13的一端连接三极管V5的基极，电阻R13的另一端连接MOS管M1的漏极；具体的，第二电光转换电路中连接的第二电源Vdd可以是电表外部的供电电源(简称为外部电源)，发光管HL2的正极端接地DGND；电阻R11的一端作为第二电光转换电路的输入端，配置为接收来自所述MBUS接口电路的输出端(即VD3的负极端)输出的电信号；发光管HL2作为第二电光转换电路的光信号发射源，配置为将来自MBUS接口电路的输出端输出的电信号(RXD)转换为光信号(RXD)，并向第二光电转换电路(的受光管BL2)发射光信号(RXD)，由第二光电转换电路光电转换成电信号(RXD)后传递至电表MCU。
第二光电转换电路包括三极管V6、电阻R12、电阻R14、电阻R15、电阻R17和受光管BL2；电阻R15的一端连接电表MCU的信号接收端；电阻R15的另一端连接三极管V6的集电极，电阻R12的一端连接第一电源Vcc，电阻R12的另一端连接三极管V6的集电极，三极管V6的发射极接地；受光管BL2的负极端连接第一电源Vcc，电阻R14的一端连接受光管BL2的正极端，电阻R14的另一端连接三极管V6的基极，电阻R17的一端连接三极管V6的基极，电阻R17的另一端接地；具体的，电阻R15的一端作为第二光电转换电路的输出端，通过信号线MCU_RXD连接电表MCU的信号接收端，电表MCU通过电表MCU的信号接收端接收信号RXD；第一电光转换电路中连接的第一电源Vcc可以是电表内部的供电电源(简称为内部电源)，三极管V6的发射极以及电阻R17的另一端接地GND。
为了提高信号传递效率，在可选的实施方式中，第二光电转换电路还包括电容C4，电容C4并联于电阻R3的两端；第二电光转换电路还包括电容C5，电容C5并联于电阻R13的两端。
即上述的电容C4、C5同样起到加速的作用。
需要说明的是，图3所示的电路中的二极管皆为单向导通作用，防止电流反向流动。
在可选的实施方式中，发光管HL1采用红外发光管，受光管BL1采用红外接收管，发光管HL1与受光管BL1之间的工作距离大于90mm。
在可选的实施方式中，发光管HL2采用红外发光管，受光管BL2采用红外接收管，发光管HL2与受光管BL2之间的工作距离大于90mm。
本实施例中，MBUS通信电路的外部强电防护能力与红外发射接收管的距离成正比，强电爬电能力为1.2kV/mm，红外发射接收管有效工作距离>90mm，因此，将MBUS接口电路作为外接端子设计在电表上时，100kV以内的外部强电攻击外接端子时，即不会损害第一光电转换电路、第二电光转换电路、MBUS接口电路，也不会通过爬电损坏电表内部电路(包括第一电光转换电路、第二光电转换电路、电表MCU等)。
本发明实施例提供的MBUS通信电路，包括第一光电隔离电路、第二光电隔离电路、MBUS接口电路，所述第一光电隔离电路配置为将来自电表MCU的信号发射端的数据通过所述MBUS接口电路发送至抄控器，所述MBUS接口电路配置为将所述抄控器的指令通过所述第二光电隔离电路传输至所述电表MCU的信号接收端。因此，本实施例提供的技术方案缓解了现有技术中存在外部强电攻击防范性能比较差的问题。该MBUS通信电路在用于电表进行外部强电攻击防护时具有以下优点：1)通过采用光电隔离的信号传输方式，防外部强电攻击能力强；2)采用低成本分立元器件搭建，低成本，且分立元件体积小，布局灵活，通用性高；3)隔绝外部传导干扰，电表稳定性高，通讯能力强；通讯速度可做到9600bps；4)在不提升电表其他部件成本的情况下，做到数十KV的防外部强电攻击能力。
本发明实施例还提供一种MBUS通信系统，包括电表MCU、抄控器以及如前述实施方式任一项所述的MBUS通信电路，所述电表MCU通过所述MBUS通信电路与所述抄控器通信连接。
在可选的实施方式中，该MBUS通信系统还包括第一电源Vcc和第二电源Vdd。
在可选的实施方式中，第一电源Vcc采用电表内部的供电电源，第二电源Vdd采用电表外部的供电电源。
具体的，参照图4，MBUS通信系统包括电表MCU(简写为MCU)、第一电光转换电路(简写为电路1)、第二光电转换电路(简写为电路2)、第一光电转换电路(简写为电路3)、第二电光转换电路(简写为电路4)、MBUS接口电路(简写为电路5)、第一电源Vcc、第二电源Vdd以及抄控器(MBUS外部抄控器的缩写)，其中，第一电光转换电路与第二光电转换电路连接的第一电源Vcc采用电表内部的供电电源(简写为内部电源Vcc)，两电路通过信号线MCU_TXD、MCU_RXD直接与MCU相连；第一光电转换电路与第二电光转换电路连接的第二电源Vdd使用电表外部的供电电源(简写为外部电源Vdd)，通过半双工通信方式，由单根信号线A与外部抄控器相连；
下面结合图3和图4对信号传递过程的具体实现过程如下：
(1)电表向抄控器发送数据：抄控器保持高阻态，MCU通过输出高低电平，控制信号线A的端点(图3中的A点)的高低电平变化。
电表MCU通过信号线MCU_TXD输出高电平，三极管V1导通，发光管HL1与受光管BL1光信号通讯，三极管V4导通，三极管V3放大，A点输出低电平；
电表MCU通过信号线MCU_TXD输出低电平，三极管V1关断，发光管HL1关断，三极管V4关断，三极管V3饱和，A点输出高电平；
(2)抄控器向电表输入指令：V4关断，抄控器通过改变自身输入阻抗，实现MCU_RXD的高低电平变化。
当抄控器内部电路高阻态时(可以人为设定)，三极管V3导通，三极管V3发射极电流Ie3低，导致R1*Ie3＜0.6V，三极管V2关断，三极管V3受三极管V4控制，此状态下，A点即半双工通讯线处于高电平，MOS管M1的栅源极压差为0，MOS管M1导通，三极管V5导通，HL2与BL2光信号通讯，三极管V6导通，MCU_RXD低电平；
当抄控器内部电路低阻态时(可以人为设定)，三极管V3的发射极电流Ie3高，导致R1*Ie3＞0.6V，三极管V2导通，三极管V3不受三极管V4控制，A点处于低电平，MOS管M1的栅源极压差＞0.6V，MOS管M1关断，三极管V5关断，受光管BL2关断，三极管V6关断，MCU_RXD高电平；
需要说明的是，三极管V4受MCU-TXD控制，当电表MCU-TXD发出一组数据后，会关断三极管V4，只有在V4关断的前提条件下，抄控器才可以控制MOS管M1，继而将数据发送至MCU-RXD。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种MBUS通信电路，其特征在于，包括：第一光电隔离电路、第二光电隔离电路、MBUS接口电路，所述第一光电隔离电路配置为将来自电表MCU的信号发射端的数据通过所述MBUS接口电路发送至抄控器，所述MBUS接口电路配置为将所述抄控器的指令通过所述第二光电隔离电路传输至所述电表MCU的信号接收端。
2.根据权利要求1所述的MBUS通信电路，其特征在于，所述第一光电隔离电路包括第一电光转换电路和第一光电转换电路，所述第一电光转换电路与所述第一光电转换电路进行电气隔离；
所述第二光电隔离电路包括第二电光转换电路和第二光电转换电路，所述第二电光转换电路与所述第二光电转换电路进行电气隔离。
3.根据权利要求2所述的MBUS通信电路，其特征在于，所述第一电光转换电路包括三极管V1、电阻R3、电阻R6和发光管HL1；电阻R3的一端连接电表MCU的信号输出端；电阻R3的另一端连接三极管V1的基极，三极管的发射极连接第一电源Vcc，三极管V1的集电极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接发光管HL1的正极端，发光管HL1的负极端接地；
所述第一光电转换电路包括受光管BL1、电阻1、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R7、三极管V2、三极管V3和三极管V4；受光管BL1的负极端连接第二电源Vdd，受光管BL1的正极端连接电阻1的一端，电阻1的另一端连接三极管V4的基极，电阻R1的一端连接第二电源Vdd，电阻R1的另一端连接三极管V2的基极、三极管V3的发射极；电阻R2的一端连接第二电源Vdd，电阻R2的另一端连接三极管V2的发射极，电阻R7的一端连接三极管V4的基极，电阻R7的另一端接地；三极管V4的发射极接地；电阻R5的一端连接三极管V4的集电极，电阻R5的另一端连接三极管V2的集电极、三极管V3的基极，电阻R4的一端连接三极管V2的基极、三极管V3的发射极，电阻R4的另一端连接三极管V2的集电极、三极管V3的基极，三极管V3的集电极连接MBUS接口电路的输入端。
4.根据权利要求3所述的MBUS通信电路，其特征在于，所述第一电光转换电路还包括电容C1，电容C1并联于电阻R3的两端；
所述第一光电转换电路还包括电容C2和电容C3，电容C2并联于电阻R5的两端，电容C3并联于电阻1的两端。
5.根据权利要求2所述的MBUS通信电路，其特征在于，所述第二电光转换电路包括发光管HL2、二极管VD4、二极管VD5、三极管V5、MOS管M1、电阻R9、电阻R10、电阻R11以及电阻R13；电阻R11的一端连接MBUS接口电路的输出端，电阻R11的另一端连接二极管VD5的负极端，二极管VD5的正极端连接MOS管M1的栅极，电阻R9的一端连接MOS管M1的栅极，电阻R9的另一端连接MOS管M1的源级，二极管VD4的负极端连接MOS管M1的源级，二极管VD4的正极端连接第二电源Vdd，电阻R10的一端连接第二电源Vdd，电阻R10的另一端连接三极管V5的集电极，发光管HL2的正极端连接三极管V5的发射极，发光管HL2的正极端接地，电阻R13的一端连接三极管V5的基极，电阻R13的另一端连接MOS管M1的漏极；
所述第二光电转换电路包括三极管V6、电阻R12、电阻R14、电阻R15、电阻R17和受光管BL2；电阻R15的一端连接电表MCU的信号接收端；电阻R15的另一端连接三极管V6的集电极，电阻R12的一端连接第一电源Vcc，电阻R12的另一端连接三极管V6的集电极，三极管V6的发射极接地；受光管BL2的负极端连接第一电源Vcc，电阻R14的一端连接受光管BL2的正极端，电阻R14的另一端连接三极管V6的基极，电阻R17的一端连接三极管V6的基极，电阻R17的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的MBUS通信电路，其特征在于，所述第二光电转换电路还包括电容C4，电容C4并联于电阻R3的两端；
所述第二电光转换电路还包括电容C5，电容C5并联于电阻R13的两端。
7.根据权利要求1所述的MBUS通信电路，其特征在于，所述MBUS接口电路包括二极管VD2、二极管VD3、电阻R8和电阻R16，二极管VD2的正极端为MBUS接口电路的输入端；二极管VD3的负极端为MBUS接口电路的输出端；二极管VD2的负极端连接电阻R8的一端，二极管VD3的正极端连接二极管VD2的负极端，电阻R8的一端连接抄控器；电阻R8的另一端接地；电阻R16的一端连接二极管VD3的负极端，电阻R16的另一端接地。
8.根据权利要求3所述的MBUS通信电路，其特征在于，发光管HL1采用红外发光管，受光管BL1采用红外接收管，发光管HL1与受光管BL1之间的工作距离大于90mm。
9.根据权利要求5所述的MBUS通信电路，其特征在于，发光管HL2采用红外发光管，受光管BL2采用红外接收管，发光管HL2与受光管BL2之间的工作距离大于90mm。
10.一种MBUS通信系统，其特征在于，包括电表MCU、抄控器以及如权利要求1-9任一项所述的MBUS通信电路，所述电表MCU通过所述MBUS通信电路与所述抄控器通信连接。
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