CN202383491U

CN202383491U - 一种m-bus总线的从机供电和阀门控制电路

Info

Publication number: CN202383491U
Application number: CN2011205159726U
Authority: CN
Inventors: 吴明星; 李祖斌; 陈景之
Original assignee: SHENZHEN JUMPOWER TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN JUMPOWER TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2021-12-12

Abstract

一种M-BUS总线的从机供电和阀门控制电路，包括：单片机、数据采集与处理组件、通讯接口组件、直流供电组件、阀门驱动组件，直流供电组件包括一组整流桥B1、一颗稳压二极管ZD1、一颗NPN型三极管Q1以及少量的几颗阻、容器件，直接从M-BUS总线上取电；阀门驱动组件包括两对MOS管T1、T2、T3、T4、电机M1、电机限流电阻R2、测量堵转取样电阻R9，用于释放电机M1的感性负载的反向冲击电流的小电容C3以及控制信号G1、G2，其中T1、T3为P沟道MOS管，T2、T4为N沟道MOS管，供电电路具有输出功率高，器件少，稳定且容易调整的特性，阀门控制电路具有驱动能力强、器件使用量少，性能稳定的特性。

Description

一种M-BUS总线的从机供电和阀门控制电路

技术领域：

本实用新型涉及一种M-BUS总线的从机供电和阀门控制电路，适用于M-BUS总线系统中从机设备从总线获取电能和进行阀门操作，尤其是与管理主机通过M-BUS总线组成网络的系统中的数传阀控水表、气表、电表以及其他报警、监控设备。

背景技术：

近几年，符合EN1343-3标准的Meter-BUS总线，简称M-BUS总线网络，由于其通讯只需要两芯导线，无极性输入，以及可以星形连接，使施工简便，大大降低了施工劳动强度，提高系统的稳定性，使M-BUS总线的通讯网络在远程数字抄表系统、报警监控系统中得到了广泛的应用，通常从机设备(Slave)由专用集成电路芯片编码、解码完成，但该专用集成电路芯片价格太高，使产品的成本非常高，抑制了M-BUS总线系统的推广，再者该集成电路将M-BUS总线输入的整流组件、电源组件同时封装在一起，属于从总线上吸流不超过10mA的恒流源结构，且输出电压只有3.3V，更进一步抑制了该总线系统的推广。

为降低产品成本，提高从机电源输出能力，许多人尝试使用分离元件组成M-BUS总线协议规范要求的功能，但通常除需要使用一组整流桥外，还需使用多个三极管、多个二极管和若干电阻、电容器件，还需要使用至少一个大容量电容，大容量电容的使用，增加了M-BUS总线系统的容性干扰，容易造成通讯的不稳定；数量多的分离器件的使用，造成故障因素增加，也将加大线路板的尺寸，不利于如水表等电路板安装体积受限的产品的使用，这样，虽然降低了产品成本，同时也降低了产品的性能，也难具有广泛的前景。

发明内容：

本实用新型的设计目的是：提供一种M-BUS总线的从机供电和阀门控制电路，用于M-BUS总线系统中从机设备从总线获取足够的能源，不需要储能电容，直接驱动阀门以及从机系统供电，使采用该方法设计的M-BUS总线通讯从机设备具有价格低廉，性能稳定、同时使用电子元器件数量少的特点。

本实用新型所提供的M-BUS总线的从机供电和阀门控制电路，包括：单片机、数据采集与处理组件、通讯接口组件、直流供电组件、阀门驱动组件，其特征为：M-BUS总线系统主机的输入从机设备的信号总线连接整流桥B1，输入信号经整流桥B1整流后，连接由电阻R1与稳压二极管ZD1组成基准源和NPN型三极管Q1的集电极，电阻与稳压二极管组成基准源连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极输出为从机系统供电电源Vcc，通过调整电阻R1与稳压二极管ZD1组成基准源的参数，可得到不同的系统供电电源Vcc，系统供电电源Vcc连接由两对MOS管T1、T2、T3、T4组成的阀门驱动电路中的P沟道MOS管T1、T3的D极，P沟道MOS管T1、T3的S极分别与N沟道MOS管T2、T4的S极相连，阀门由电机M1带动，电机M1串联一个限流电阻R2后，跨接在N沟道MOS管T2、T4的S极之间，N沟道MOS管T2、T4的D极相连后，连接测量堵转取样电阻R9，R9与电源地GND连接，堵转信号MRT连接单片机的ADC输入端口，调整限流电阻R2、测量堵转取样电阻R9的参数，可改变流过电机M1的电流；T1和T4的G极连接控制信号G1，T2和T3的G极连接控制信号G2，控制信号G1、G2连接单片机的输出端口。

两对MOS管T1、T2、T3、T4组成的阀门驱动电路中，T1、T3为P沟道MOS管，T2、T4为N沟道MOS管。

阀门控制信号由远程控制发出，通讯接口组件接收、数据采集与处理组件分析后，由单片机改变控制信号G1、G2的状态，完成电机M1的正、反转控制，带动阀门的开、关动作，当G1、G2为相同的电平状态时，电机M1不动作，当G1、G2为不相同的电平状态时，电机M1正转或反转。

电机M1并接一颗小电容C3，用于释放电机M1的感性负载的反向冲击电流。

本实用新型优点在于：

1、仅使用一组整流桥与一颗稳压管、一颗NPN型三极管，以及几个阻容器件完成从M-BUS总线上提取从机供电电源，器件少，成本低。

2、阀门控制只需要两对MOS管，器件少，且自身消耗功率低，使系统更加稳定、可靠。

3、从机设备电源直接从总线上提取，输出电压和电流可根据不同的要求调整。

附图说明：

图1：本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明：

如图1所示：M-BUS总线系统主机的输入从机设备的信号总线BUSL1、BUSL2连接整流桥B1，输入信号经整流桥B1整流后，连接由电阻R1与稳压二极管ZD1组成基准源和NPN型三极管Q1的集电极，电阻与稳压二极管组成基准源连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极输出为从机系统供电电源Vcc，通过调整电阻R1与稳压二极管ZD1组成基准源的参数，可得到不同的系统供电电源Vcc，系统供电电源Vcc连接由两对MOS管T1、T2、T3、T4组成的阀门驱动电路中的P沟道MOS管T1、T3的D极，P沟道MOS管T1、T3的S极分别与N沟道MOS管T2、T4的S极相连，阀门由电机M1带动，电机M1串联一个限流电阻R2后，跨接在N沟道MOS管T2、T4的S极之间，N沟道MOS管T2、T4的D极相连后，接测量堵转电阻R9，R9与电源地GND连接，堵转信号MRT连接单片机的ADC输入端口，T1和T4的G极连接控制信号G1，T2和T3的G极连接控制信号G2，控制信号G1、G2连接单片机的输出端口。

阀门控制信号由远程控制发出，通讯接口组件接收、数据采集与处理组件分析后，由单片机改变控制信号G1、G2的状态，完成电机M1的正、反转控制，带动阀门的开、关动作，当G1、G2为相同的电平状态时，电机M1不动作，当G1、G2为不相同的电平状态时，电机M1正转或反转，假设G1为低电平、G2为高电平，MOS管T1、和T2导通，MOS管T3、和T4截止，电流回路为T1、M1、R2、T2、R9，电机转动，带动阀门动作，假设此时电机动作为反转，阀门“关”动作，则当G1为高电平、G2为低电平，MOS管T1、和T2截止，MOS管T3、和T4导通，电流回路为T3、R2、M1、T4、R9，电机转动，带动阀门动作，此时电机动作为正转，阀门“开”动作，。

电机M1并接一颗小电容，用于释放电机M1的感性负载的反向冲击电流。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，如单片机的选用不同、阻容性器件的变化等等，但凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种M-BUS总线的从机供电和阀门控制电路，包括：单片机、数据采集与处理组件、通讯接口组件、直流供电组件、阀门驱动组件，其特征为：M-BUS总线系统主机的输入从机设备的信号总线连接整流桥B1，输入信号经整流桥B1整流后，连接由电阻R1与稳压二极管ZD1组成基准源和NPN型三极管Q1的集电极，电阻与稳压二极管组成基准源连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极输出为从机系统供电电源Vcc，通过调整电阻R1与稳压二极管ZD1组成基准源的参数，可得到不同的系统供电电源Vcc，系统供电电源Vcc连接由两对MOS管T1、T2、T3、T4组成的阀门驱动电路中的P沟道MOS管T1、T3的D极，P沟道MOS管T1、T3的S极分别与N沟道MOS管T2、T4的S极相连，阀门由电机M1带动，电机M1串联一个限流电阻R2后，跨接在N沟道MOS管T2、T4的S极之间，N沟道MOS管T2、T4的D极相连后，连接测量堵转取样电阻R9，R9与电源地GND连接，堵转信号MRT连接单片机的ADC输入端口，T1和T4的G极连接控制信号G1，T2和T3的G极连接控制信号G2，控制信号G1、G2连接单片机的输出端口。

2.根据权利要求1所述M-BUS总线的从机供电和阀门控制电路，其特征为：阀门控制信号由远程控制发出，通讯接口组件接收、数据采集与处理组件分析后，由单片机改变控制信号G1、G2的状态，完成电机M1的正、反转控制，带动阀门的开、关动作，当G1、G2为相同的电平状态时，电机M1不动作，当G1、G2为不相同的电平状态时，电机M1正转或反转。

3.根据权利要求1所述M-BUS总线的从机供电和阀门控制电路，其特征为：电机M1并接一颗小电容C3。

4.根据权利要求1所述M-BUS总线的从机供电和阀门控制电路，其特征为T1、T3为P沟道MOS管，T2、T4为N沟道MOS管。