CN208272860U - 一种用于m-bus的供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于M‑BUS的供电电路。其特点在于在Royer电路前端加低压差线性稳压器(LDO)，将外部输入电压进行稳压后再通过Royer电路进行隔离输出。本实用新型电路简单、实现成本低，因前端LDO已经将Royer电路输入电压稳定在一个定值，故Royer电路启动电流几乎不受外部输入电压的影响，可有效解决现有Royer电路后端接LDO的供电方案存在的高压输入下，启动电流较大的问题，也因此输入电流小，输出功率低的特点，本实用新型非常适合作为微小功率且需要隔离稳压供电的M‑BUS总线的供电电路。

Description

一种用于M-BUS的供电电路

技术领域

本实用新型涉及M-BUS的供电电路，特别涉及一种简单的、低成本的M-BUS的微功率隔离电源。

背景技术：

M-BUS是一种专门用于公共事业仪表的总线设计。M-BUS仪表总线可以满足由电池供电或远程供电的计量仪表的特殊要求。当计量仪表收到数据发送请求时，将当前测量的数据传送到主站，主站定期读取这些计量仪表传输的数据。因为M-BUS几乎只在终端测量仪器或计数器发送数据的时刻进行工作，将数据传送给总站，而在多数情况下M-BUS处于“待机”状态，故用于M-BUS的供电电路的工作特点多为：1、工作功耗低，一般在毫瓦级别；2、输入电流小，且要求空载功耗极低，以达到节能的目标；3、为避免M-BUS自身信号干扰影响终端计量仪表传输数据的准确性，一般要求输入端与输出端隔离；4、可满足宽电压输入要求，以满足长期工作时输入能量的减少导致的输入电压降低，延长M-BUS工作时间，其输入电压范围一般为6-12V左右，且要求输出电压稳压。

根据M-BUS总线对于供电电路的特殊要求并比较现有常用电源方案，可以发现，目前常用的Royer电路后端接低压差线性稳压器LDO稳压的方案，因为输入电压与Royer电路中的启动电路电阻R1直接相连，启动电流会跟随输入电压升高而升高，在输入电压较高的情况下，输入电流较大，电路功耗更大，无法满足M-BUS供电电路输入电流小，空载功耗低的要求，易造成较多的能量损失。

实用新型内容：

有鉴如此，本实用新型提出一种用于M-BUS的供电电路，能够有效解决M-BUS供电电路输入电流大的问题，降低电路功耗。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于M-BUS的供电电路，其特征在于：包括低压差线性稳压器、Royer电路、滤波电容C1A和滤波电容C1B；低压差线性稳压器的输入端连接输入电压，低压差线性稳压器的输出端输出稳定的电压Vo1到Royer电路的输入端，低压差线性稳压器的接地端连接输入地；Royer电路的输出端输出电压Vo2为M-BUS终端供电；滤波电容C1A连接于输入电压和输入地之间，滤波电容C1B连接于低压差线性稳压器的输出端和输入地之间。

优选的，所述的Royer电路包括三级管TR1、三级管TR2、变压器T1、二极管D1、二极管D2、电容C2、电容C3及电阻R1；

电阻R1的一端作为Royer电路的输入端连接低压差线性稳压器的输出端，电容C3连接在电阻R1的另一端和输入地之间；变压器T1第一原边绕组的同名端连接三极管TR1的集电极，变压器T1第一原边绕组的异名端与变压器T1第二原边绕组的同名端连接到电阻R1的一端，变压器T1的第二原边绕组的异名端连接三极管TR2的集电极；三极管TR1和三极管TR2的发射极相连，并且连接点接到输入地；三极管TR1的基极连接变压器T1第二辅助绕组的异名端，三极管TR2的基极连接变压器T1第一辅助绕组的同名端；变压器T1的第一辅助绕组的异名端和第二辅助绕组的同名端连接到电阻R1的另一端；变压器第一副边绕组的同名端连接二极管D1的阳极，变压器第二副边绕组的异名端连接二极管D2的阳极；二极管D1的阴极和二极管D2的阴极连接输出正；变压器的第一副边绕组的异名端和第二副边绕组的同名端连接输出负，电容C2连接与输出正和输出负之间。

本实用新型的工作原理如下：外部输入电压(一般为宽电压范围6-12V)经LDO稳压(一般稳压在5V左右)后得到电压Vo1,将电压Vo1作为后端Royer电路的输入电压，电压Vo1经过所述Royer电路后得到我们所需要的隔离输出电压Vo2，其中Vo1、Vo2与所述Royer电路变压器T1的匝比N1、N2满足以下关系：

由于本实用新型中LDO在Royer电路前端，那么无论外部电源输入电压是多少，加在Royer电路电路R1、C3的电压始终为LDO的输出电压Vo1，启动电流不会跟随输入电压变化,可有效解决原有电路方案在输入较高电压下输入电流较大的问题，从而有效降低电路功耗。

另外所述的Royer电路二级管D1、D2可采用集成对管，以提高Royer电路的效率，可进一步降低产品的输入功耗；

与现有技术相比，本实用新型具有如下的显著效果：

1、本实用新型可同时实现宽电压低电流输入，低电压微小功率隔离稳压输出；非常适合为M-BUS总线供电；

2、本实用新型设计简单、实现容易且成本较低；

3、本实用新型可有效解决现有Royer电路后端接LDO的供电方案存在的高压输入下，启动电流较大的问题；

4、本实用新型因前端LDO已经将Royer电路输入电压稳定在一个定值，故Royer电路启动电流几乎不受外部输入电压的影响，可有效解决现有Royer电路后端接LDO的供电方案存在的高压输入下，启动电流较大的问题。高低温环境也只需考虑三极管放大倍数对启动电流的影响，更容易做容差设计以及电路参数的调试。

附图说明：

图1为M-BUS总线框架结构示意图

图2为现有的Royer电路后端接LDO稳压的电路原理图；

图3为本实用新型应用电路的电路原理图。

具体实施方式

第一实施案例：

图3示出了本实用新型应用的电路原理图。

一种用于M-BUS的供电电路，包括低压差线性稳压器LDO、Royer电路、滤波电容C1A和滤波电容C1B；低压差线性稳压器LDO的输入端连接输入电压，输出端输出稳定的电压Vo1到Royer电路的输入端，接地端连接输入地；Royer电路的输出端输出电压Vo2为M-BUS终端供电，滤波电容C1A连接于输入电压和输入地之间，滤波电容C1B连接于LDO的输出端和输入地之间，C1A和C1B主要起滤波的作用。

所述的Royer电路包括三级管TR1、TR2，变压器T1，二极管D1、D2，电容C2、C3及电阻R1；电阻R1的一端作为Royer电路的输入端连接LDO的输出端，电容C3连接在电阻R1的另一端和输入地之间；变压器T1第一原边绕组的同名端连接三极管TR1的集电极，变压器T1第一原边绕组的异名端与变压器T1第二原边绕组的同名端连接到电阻R1的一端，变压器T1的第二原边绕组的异名端连接三极管TR2的集电极；三极管TR1和三极管TR2的发射极相连，并且连接点接到输入地；三极管TR1的基极连接变压器T1第二辅助绕组的异名端，三极管TR2的基极连接变压器T1第一辅助绕组的同名端；变压器T1的第一辅助绕组的异名端和第二辅助绕组的同名端连接到电阻R1的另一端；变压器第一副边绕组的同名端连接二极管D1的阳极，变压器第二副边绕组的异名端连接二极管D2的阳极；二极管D1的阴极和二极管D2的阴极连接输出正；变压器的第一副边绕组的异名端和第二副边绕组的同名端连接输出负，电容C2连接与输出正和输出负之间。

根据本实用新型应用的电路原理图实现的实际实施案例可实现以下为M-BUS总线供电要求：

输入电压：6-8VDC，输出电压：5VDC(隔离)；

输出电流：1.5mA；输入电流：不超过2mA。

实际测试数据如下表：

由以上数据可见本实用新型可实现宽电压低电流输入，微小功率隔离稳压输出，功率级仅为7.5mW。

以上本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，例如，用现有的滤波电路代替实施例一中的滤波电容C1A和C1B、用现有的稳压电路代替实施例一中的低压差线性稳压器等等，也能实现本实用新型的目的，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (3)

1.一种用于M-BUS的供电电路，其特征在于：包括低压差线性稳压器、Royer电路、滤波电容C1A和滤波电容C1B；低压差线性稳压器的输入端连接输入电压，低压差线性稳压器的输出端输出稳定的电压Vo1到Royer电路的输入端，低压差线性稳压器的接地端连接输入地；Royer电路的输出端输出电压Vo2为M-BUS终端供电；滤波电容C1A连接于输入电压和输入地之间，滤波电容C1B连接于低压差线性稳压器的输出端和输入地之间。

2.根据权利要求1所述的用于M-BUS的供电电路，其特征在于：所述的Royer电路包括三级管TR1、三级管TR2、变压器T1、二极管D1、二极管D2、电容C2、电容C3及电阻R1；

电阻R1的一端作为Royer电路的输入端连接低压差线性稳压器的输出端，电容C3连接在电阻R1的另一端和输入地之间；变压器T1第一原边绕组的同名端连接三极管TR1的集电极，变压器T1第一原边绕组的异名端与变压器T1第二原边绕组的同名端连接到电阻R1的一端，变压器T1的第二原边绕组的异名端连接三极管TR2的集电极；三极管TR1和三极管TR2的发射极相连，并且连接点接到输入地；三极管TR1的基极连接变压器T1第二辅助绕组的异名端，三极管TR2的基极连接变压器T1第一辅助绕组的同名端；变压器T1的第一辅助绕组的异名端和第二辅助绕组的同名端连接到电阻R1的另一端；变压器第一副边绕组的同名端连接二极管D1的阳极，变压器第二副边绕组的异名端连接二极管D2的阳极；二极管D1的阴极和二极管D2的阴极连接输出正；变压器的第一副边绕组的异名端和第二副边绕组的同名端连接输出负，电容C2连接与输出正和输出负之间。

3.根据权利要求1所述的用于M-BUS的供电电路，其特征在于：电压Vo1与电压Vo2之比等于变压器T1原边绕组与副边绕组之比。