[发明专利]一种用于主机端的MBUS电路

说明书

本发明涉及一种用于主机端的MBUS电路，包括供电电源、电源控制电路、总线发送电路、过流保护电路、总线接收电路以及信号耦合电路；其中信号耦合电路对控制单元发出的信号、MBUS总线接收信号进行光耦隔离形成MBUS总线的数据发送信号MBUS_TX、收发控制信号MBUS_Con及数据接收信号MCU_RX。本发明电路结构简单可靠、抗干扰能力强、实时过载保护、最多可支持320个子节点、从节点数量变化对抄表无影响。此外采用光耦隔离的方式提高了抗干扰能力，增加了过载实时保护功能。使用电子开关、电容实时存储总线静态电平，并实时刷新，提高了电路的适应性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种用于主机端的MBUS电路。

背景技术

MBUS作为一种主从半双工的通信技术，具有通信距离远、抗干扰能力强、供电灵活等特点，广泛应用于各种仪表的数据采集中。传统的MBUS主机电路通常具有电路结构复杂、接收动态范围小、过载响应速度慢、电磁兼容特性差、组网节点较少、从节点数量变动影响抄表成功率等缺点，使得现场维护工作非常复杂。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种电路结构简单可靠、抗干扰能力强、实时过载保护、支持子节点数量多、从节点数量变化对抄表无影响的用于主机端的MBUS电路。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种用于主机端的MBUS电路，其特征在于：包括供电电源、电源控制电路、总线发送电路、过流保护电路、总线接收电路以及信号耦合电路；其中信号耦合电路对控制单元发出的信号、MBUS总线接收信号进行光耦隔离形成MBUS总线的数据发送信号MBUS_TX、收发控制信号MBUS_Con及数据接收信号MCU_RX；所述的总线发送电路的输入端接至电源控制电路的输出端，同时总线发送电路接入数据发送信号MBUS_TX，总线发送电路输出端经电流采样、电压转换得到的总线采样电压BUS-与阈值电压共同输入过流保护电路，过流保护电路的输出端接至电源控制电路的输入端；所述的总线接收电路将总线采样电压经两路处理：总线采样电压经过第一路处理后作为第四比较器U4负极输入，总线采样电压经第二路处理后再经由收发控制信号MBUS_Con控制的电子开关接入第四比较器U4的正极输入端，第四比较器U4输出作为数据接收信号MBUS_RX。

所述的总线发送电路是这样的：电源控制电路的输出VMBUS-OUT经隔离电容C1接至线性稳压器LM317的电压输入端，数据发送信号MBUS_TX经电阻R13接至三极管Q2的基极，三极管集电极经分压电阻R14、R15接至三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极经电阻R16接至线性稳压器LM317的调节输入端，线性稳压器LM317的调节输入端经相并联的电阻R17和电容C2接参考地GMBUS，线性稳压器LM317的调节输入端经并联的电阻R18和二极管D3接至线性稳压器LM317的电压输出端；线性稳压器LM317的电压输出端经二极管D2接至线性稳压器LM317的电压输入端，线性稳压器LM317的电压输出端经电容C3接参考地GMBUS并经二极管D4输出总线电平BUS+，电容C3并联有相串联的分压电阻R19、R20，并由分压电阻R20引出总线采样电压BUS-，总线电平BUS+、总线采样电压BUS-与参考地GMBUS之间分别接有瞬间抑制二极管TVS1、TVS2，总线电平BUS+与总线采样电压BUS-之间接有压敏电阻YM1。

数据发送信号MBUS_TX输出高电平时，三极管Q2饱和导通，三极管Q3截止，线性稳压器LM317的反馈电阻等效为电阻R17，线性稳压器LM317输出电压为(Vref为LM317调节输入端与电压输出端的压差，一般为1.25V)为总线高电平；数据发送信号MBUS_TX输出低电平时，三极管Q2截止，三极管Q3饱和导通，线性稳压器LM317的反馈电阻等效为电阻R16与电阻R17的并联电阻，线性稳压器LM317输出为总线低电平。二极管D2、D3防止输入、输出短路时线性稳压器LM317被烧坏；二极管D4防止总线被高电平干扰损坏；瞬间抑制二极管TVS1、TVS2防止总线被静电损坏；压敏电阻YM1防止总线被瞬间高压损坏，电阻R20为总线采样电阻。