CN210327603U - 一种mbus接口的通讯电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种MBUS接口的通讯电路，MBUS主机接收电路和MBUS主机发送电路分别与电源电路连接；所述MBUS主机发送电路包括恒流芯片和用于进行MBUS电流检测的第三十四电阻，通过第三十四电阻、恒流芯片和第十一电阻形成电阻限流器电路，电压输出端通过第三十四电阻与第二三极管的集电极连接，第二三极管的发射极通过与第四三极管的集电极连接并且还与总线输出接头连接，第二三极管的基极和第四三极管的基极均与恒流芯片的输出端连接，通过第二三极管和第四三极管形成电压跟随电路，所述第八稳压二极管另一端与MBUS主机的信号输出端连接并且还通过第十二稳压二极管与基准电压电路的基准电压端连接。通过本实用新型能够有效提高工作可靠性，稳定性。

Description

一种MBUS接口的通讯电路

技术领域

本实用新型涉及电子通信领域，尤其涉及一种MBUS接口的通讯电路。

背景技术

MBUS是一种接口通讯协议，有基于物理层和数据链路层。基于物理层的要求是，MBUS分主机和从机，如其中应用场景中的电表，水表属于从机。主机通过电压调制信号发送数据，从机通过电流回路调制信号应答数据。现有的MBUS电路设计发送部分是使用三极管或开关器件切换两个电源的电压通道进行调制MBUS电路；其主机接收部分，现有的方案是使用电流比较器的方法，为电路需要经过取样电阻，运放比较器实现，电路器件种类繁多，电阻和运放比较器周围的器件较复杂，且隔离差，应用中容易出现比较器运放损坏的情况，从而工作稳定性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种MBUS接口的通讯电路，能够有效提高工作可靠性，稳定性。

为实现该目的，提供了一种MBUS接口的通讯电路，包括电源电路，包括与MBUS主机连接将MBUS的输入信号解调输入MBUS主机的MBUS主机接收电路和与MBUS主机连接将与MBUS主机的输出信号输出的MBUS主机发送电路，所述MBUS主机接收电路和MBUS主机发送电路分别与电源电路连接；所述MBUS主机发送电路包括恒流芯片和用于进行MBUS电流检测的第三十四电阻，所述恒流芯片的输入端电源电路的电压输出端，所述恒流芯片的输出端与第八稳压二极管一端连接并且还通过第十一电阻与恒流芯片的比率引脚连接，从而通过第三十四电阻、恒流芯片和第十一电阻形成电阻限流器电路，所述电压输出端通过第三十四电阻与第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极通过与第四三极管的集电极连接并且还与总线输出接头连接，所述第四三极管的发射极与地线连接，所述第二三极管的基极和第四三极管的基极均与恒流芯片的输出端连接，从而通过第二三极管和第四三极管形成电压跟随电路，所述第八稳压二极管另一端与MBUS主机的信号输出端连接并且还通过第十二稳压二极管与基准电压电路的基准电压端连接。

优选地，所述MBUS主机接收电路包括与输入信号连接的三级管转换电路及分别与三级管转换电路和MBUS主机的逻辑门迟滞电路，所述三级管转换电路包括一端与输入接头连接的第二十一电阻和正极端与电压输出端连接的第十五电容，所述第十五电容的负极端通过第十八二极管与第三十四电阻与第二三极管的集电极连接端连接，所述第十八二极管的正极端与第十五电容的负极端连接，所述第十五电容的负极端还分别通过第二十电阻和第十六电容与第二十一电阻另一端连接，所述第二十一电阻与第十六电容连接点通过第十九电阻与第五三极管的基极连接，所述第五三极管的发射极与第十八二极管的负极端连接，所述第五三极管的集电极通过第二十二电阻与逻辑门迟滞电路连接。

优选地，所述逻辑门迟滞电路包括第十一稳压二极管、第一施密特触发器和第二施密特触发器，所述第十一稳压二极管一端与电源电路连接并且另一端与第二施密特触发器的输入端连接并且还通过第二十六电阻与三级管转换电路连接，所述第二十六电阻与第十一稳压二极管连接一端通过第二十七电阻与地线连接，所述第二施密特触发器的输出端与第一施密特触发器一输入端连接，所述第一施密特触发器另一输入端分别通过第二十五电阻和第二十二极管与MBUS主机的接收控制端连接并且还通过第十七电容与地线连接，所述第二十二极管的正极与第一施密特触发器连接，所述第一施密特触发器的输出端与MBUS主机的信号接收端连接。

优选地，所述基准电压电路设置有一端与地线连接并且另一端通过第十八电阻与电压输出端连接第十七稳压二极管，所述第十八电阻与第十七稳压二极管的连接端为基准电压端。

优选地，所述第三十四电阻与电压输出端的连接端通过第十二极管与地线连接，所述第十二极管的正极与地线连接。

优选地，所述第四三极管的集电极通过保险丝与总线输出接头，所述第四三极管的集电极还通过第七二极管与电压输出端连接，所述第七二极管的负极与电压输出端连接，所述第四三极管的集电极还通过第六二极管与地线连接，所述第六二极管的正极与地线连接。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型通过设置MBUS主机接收电路、MBUS主机发送电路分别和电源电路对信号的接收与发送进行控制，能够使得电路单电源供电简单可靠，接收电路简单稳定，从而能够有效提高工作可靠性，稳定性。本实用新型中MBUS主机发送电路采用三极管输出并且仅使用一个电源电压进行工作受信号干扰更少，提高了信号发送的可靠性，稳定性。本实用新型中MBUS主机接收电路通过三级管转换电路与逻辑门迟滞电路进行接收，替代现有取样放大和运放比较器繁琐复杂的电路设计，从而稳定性高。

附图说明

图1为本实用新型中MBUS主机发送电路的结构示意图；

图2为本实用新型中三级管转换电路的结构示意图；

图3为本实用新型中逻辑门迟滞电路的结构示意图；

图4为本实用新型中基准电压电路的结构示意图；

图5为本实用新型中电源电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步的描述，但不构成对本实用新型的任何限制，任何在本实用新型权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本实用新型的权利要求范围内。

如图1至图5所示，本实用新型提供了一种MBUS接口的通讯电路，包括电源电路，包括与MBUS主机连接将MBUS的输入信号解调输入MBUS主机的MBUS主机接收电路和与MBUS主机连接将与MBUS主机的输出信号输出的MBUS主机发送电路，MBUS主机接收电路和MBUS主机发送电路分别与电源电路连接；MBUS主机发送电路包括恒流芯片U4和用于进行MBUS电流检测的第三十四电阻R34，恒流芯片U4的输入端电源电路的电压输出端MBUS-P35V，恒流芯片U4的输出端与第八稳压二极管D8一端连接并且还通过第十一电阻R11与恒流芯片U4的比率引脚连接，从而通过第三十四电阻R34、恒流芯片U4和第十一电阻R11形成电阻限流器电路，电压输出端MBUS-P35V通过第三十四电阻R34与第二三极管Q2的集电极连接，第二三极管Q2的发射极通过与第四三极管Q4的集电极连接并且还与总线输出接头J4连接，第四三极管Q4的发射极与地线连接，第二三极管Q2的基极和第四三极管Q4的基极均与恒流芯片U4的输出端连接，从而通过第二三极管Q2和第四三极管Q4形成电压跟随电路，第八稳压二极管D8另一端与MBUS主机的信号输出端连接并且还通过第十二稳压二极管D12与基准电压电路的基准电压端Voltaset连接。本实用新型在现有MBUS主机电路的基础上设计MBUS主机接收电路和MBUS主机发送电路代替现有的发送电路及接收电路部分，使得结构简单，工作稳定。

第三十四电阻R34与电压输出端MBUS-P35V的连接端通过第十二极管D10与地线连接，第十二极管D10的正极与地线连接。第四三极管Q4的集电极通过保险丝F1与总线输出接头J4，第四三极管Q4的集电极还通过第七二极管D7与电压输出端MBUS-P35V连接，第七二极管D7的负极与电压输出端MBUS-P35V连接，第四三极管Q4的集电极还通过第六二极管D6与地线连接，第六二极管D6的正极与地线连接。第四三极管Q4为PNP三极管，第二三极管Q2为NPN三极管。

基准电压电路设置有一端与地线连接并且另一端通过第十八电阻R18与电压输出端MBUS-P35V连接第十七稳压二极管D17，第十八电阻R18与第十七稳压二极管D17的连接端为基准电压端Voltaset。

在本实施例中，第十二稳压二极管D12为基准稳压二极管，当无信号发送时，第八稳压二极管D8两端电压为18V，第十二稳压二极管D12的基准电压起作用，第二三极管Q2和第四三极管Q4的基极电压等于第八稳压二极管D8的压降加第十二稳压二极管D12的压降及第二三极管Q2的BE压降，该电压值范围在32V-33V之间稳定。当有信号送出时，信号将第八稳压二极管D8一端电压拉低，恒流芯片U4保护电路电流不被变大，第十二稳压二极管D12的基准电压使得反向第十二稳压二极管D12截止，从而，输出电平等于第八稳压二极管D8的压降加第二三极管Q2的BE压降。在调节基准电压端Voltaset的电压时，可以设置调整信号在MBUS总线上的压降大小。从而实现单电源供电，电路单电源简单可靠。

MBUS主机接收电路包括与输入信号连接的三级管转换电路及分别与三级管转换电路和MBUS主机的逻辑门迟滞电路，三级管转换电路包括一端与输入接头J2连接的第二十一电阻R21和正极端与电压输出端MBUS-P35V连接的第十五电容C15，第十五电容C15的负极端通过第十八二极管D18与第三十四电阻R34与第二三极管Q2的集电极连接端连接进行MBUS电流检测，第十八二极管D18的正极端与第十五电容C15的负极端连接，第十五电容C15的负极端还分别通过第二十电阻R20和第十六电容C16与第二十一电阻R21另一端连接，第二十一电阻R21与第十六电容C16连接点通过第十九电阻R19与第五三极管Q5的基极连接，第五三极管Q5的发射极与第十八二极管D18的负极端连接，第五三极管Q5的集电极通过第二十二电阻R22与逻辑门迟滞电路连接。

逻辑门迟滞电路包括第十一稳压二极管D11、第一施密特触发器U3B和第二施密特触发器U3C，第十一稳压二极管D11一端与电源电路连接并且另一端与第二施密特触发器U3C的输入端连接并且还通过第二十六电阻R26与三级管转换电路连接，第二十六电阻R26与第十一稳压二极管D11连接一端通过第二十七电阻R27与地线连接，第二施密特触发器U3C的输出端与第一施密特触发器U3B一输入端连接，第一施密特触发器U3B另一输入端分别通过第二十五电阻R25和第二十二极管D20与MBUS主机的接收控制端连接并且还通过第十七电容C17与地线连接，第二十二极管D20的正极与第一施密特触发器U3B连接，第一施密特触发器U3B的输出端与MBUS主机的信号接收端连接。

在本实施例中，在稳定状态下，第十五电容C15充至一定电压，第五三极管Q5基极电压下降至基极将开通，第十八二极管D18作用负反馈，使第五三极管Q5的基极电压不再下降，达到平衡时。因为第十八二极管D18的压降存在，第五三极管Q5导通，发射极和集电极开启。当MBUS总线从机发送数据，电流跳动，MBUS电流检测输出降低，导致第五三极管Q5发射极电压下降，从而通过第十五电容C15的电压、第十八二极管D18的反向截止，使得第五三极管Q5基极电压不能瞬间改变，因而第五三极管Q5截止，转而解调电路电压为低电平。此低电平信号，经过逻辑门迟滞电路的判定，输出MBUS信号解码电平到MCU主机，实现信号接收。从而实现简化电路，保证公正稳定性的目的。通过第三十四电阻R34采样电流的解调MBUS电流信号，使得工作更稳定，受信号干扰更少。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种MBUS接口的通讯电路，包括电源电路，其特征在于：包括与MBUS主机连接将MBUS的输入信号解调输入MBUS主机的MBUS主机接收电路和与MBUS主机连接将与MBUS主机的输出信号输出的MBUS主机发送电路，所述MBUS主机接收电路和MBUS主机发送电路分别与电源电路连接；所述MBUS主机发送电路包括恒流芯片(U4)和用于进行MBUS电流检测的第三十四电阻(R34)，所述恒流芯片(U4)的输入端电源电路的电压输出端(MBUS-P35V)，所述恒流芯片(U4)的输出端与第八稳压二极管(D8)一端连接并且还通过第十一电阻(R11)与恒流芯片(U4)的比率引脚连接，从而通过第三十四电阻(R34)、恒流芯片(U4)和第十一电阻(R11)形成电阻限流器电路，所述电压输出端(MBUS-P35V)通过第三十四电阻(R34)与第二三极管(Q2)的集电极连接，所述第二三极管(Q2)的发射极通过与第四三极管(Q4)的集电极连接并且还与总线输出接头(J4)连接，所述第四三极管(Q4)的发射极与地线连接，所述第二三极管(Q2)的基极和第四三极管(Q4)的基极均与恒流芯片(U4)的输出端连接，从而通过第二三极管(Q2)和第四三极管(Q4)形成电压跟随电路，所述第八稳压二极管(D8)另一端与MBUS主机的信号输出端连接并且还通过第十二稳压二极管(D12)与基准电压电路的基准电压端(Voltaset)连接。

2.根据权利要求1所述的一种MBUS接口的通讯电路，其特征在于：所述MBUS主机接收电路包括与输入信号连接的三级管转换电路及分别与三级管转换电路和MBUS主机的逻辑门迟滞电路，所述三级管转换电路包括一端与输入接头(J2)连接的第二十一电阻(R21)和正极端与电压输出端(MBUS-P35V)连接的第十五电容(C15)，所述第十五电容(C15)的负极端通过第十八二极管(D18)与第三十四电阻(R34)与第二三极管(Q2)的集电极连接端连接，所述第十八二极管(D18)的正极端与第十五电容(C15)的负极端连接，所述第十五电容(C15)的负极端还分别通过第二十电阻(R20)和第十六电容(C16)与第二十一电阻(R21)另一端连接，所述第二十一电阻(R21)与第十六电容(C16)连接点通过第十九电阻(R19)与第五三极管(Q5)的基极连接，所述第五三极管(Q5)的发射极与第十八二极管(D18)的负极端连接，所述第五三极管(Q5)的集电极通过第二十二电阻(R22)与逻辑门迟滞电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种MBUS接口的通讯电路，其特征在于：所述逻辑门迟滞电路包括第十一稳压二极管(D11)、第一施密特触发器(U3B)和第二施密特触发器(U3C)，所述第十一稳压二极管(D11)一端与电源电路连接并且另一端与第二施密特触发器(U3C)的输入端连接并且还通过第二十六电阻(R26)与三级管转换电路连接，所述第二十六电阻(R26)与第十一稳压二极管(D11)连接一端通过第二十七电阻(R27)与地线连接，所述第二施密特触发器(U3C)的输出端与第一施密特触发器(U3B)一输入端连接，所述第一施密特触发器(U3B)另一输入端分别通过第二十五电阻(R25)和第二十二极管(D20)与MBUS主机的接收控制端连接并且还通过第十七电容(C17)与地线连接，所述第二十二极管(D20)的正极与第一施密特触发器(U3B)连接，所述第一施密特触发器(U3B)的输出端与MBUS主机的信号接收端连接。

4.根据权利要求1所述的一种MBUS接口的通讯电路，其特征在于：所述基准电压电路设置有一端与地线连接并且另一端通过第十八电阻(R18)与电压输出端(MBUS-P35V)连接第十七稳压二极管(D17)，所述第十八电阻(R18)与第十七稳压二极管(D17)的连接端为基准电压端(Voltaset)。

5.根据权利要求1所述的一种MBUS接口的通讯电路，其特征在于：所述第三十四电阻(R34)与电压输出端(MBUS-P35V)的连接端通过第十二极管(D10)与地线连接，所述第十二极管(D10)的正极与地线连接。

6.根据权利要求1所述的一种MBUS接口的通讯电路，其特征在于：所述第四三极管(Q4)的集电极通过保险丝(F1)与总线输出接头(J4)，所述第四三极管(Q4)的集电极还通过第七二极管(D7)与电压输出端(MBUS-P35V)连接，所述第七二极管(D7)的负极与电压输出端(MBUS-P35V)连接，所述第四三极管(Q4)的集电极还通过第六二极管(D6)与地线连接，所述第六二极管(D6)的正极与地线连接。

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