[实用新型]使用二总线同时提供电源和进行通信的主站机装置

说明书

一种使用二总线可以同时提供电源和进行通信的主站机装置，通过将下行信号调制成由高压信号调制区段和低压保障电源区段构建的电压调制信号，实现主站机装置通过二总线完成与从站机群的通信和向从站机群提供电源的发明任务，通过主站机等效电子开关电路实现了大功率下行电压信号的调制；通过接收采样元件使用直流电阻极小的电感LM1，上行电流调制信号采用由微分电路分解出来的上升沿和下降沿进行比较放大后用软件判别解调，实现大功率、重负荷、远距离下的通信。本实用新型只需两条导线，既可通信又提供电源，通信速率高、距离远，可广泛用于允许布线的物联网系统中。

技术领域

一种使用二总线同时提供电源和进行通信的主站机装置。

背景技术

公知有一种M-BUS接口电路使用两线模式，可同时传输信息和供电。这种接口电路把通信功能和供电功能集合在一起，只需二根导线，非常方便，越来越多地被应用到设备之间的通信和管理上。该电路由主机站和从站机构成，主机站在向从站机发送信息时采用电压调制，而在接收从机发送的信息时采用电流调制。但这种电路至少有以下缺陷，影响了应用范围：

首先，解调接收电流信号(通常有10mA至50mA的变化电流)时需要在主供电电路中串入一个取样电阻，这个电阻虽然很小，通常只有几至几十欧姆，但当一个主机带有多个从机时，每个从机的负载、以及负载的变化都会构成流过取样电阻的电流变化，都会在取样电阻两端产生一个变化的偏置电压。每增加或减少从机都会改变取样电阻上的电压，而每个从机在工作过程中的负载变化还会成为在取样电阻上的变化信号，虽然负载变化可以通过滤波电容加以平滑，但产生的电压偏置无法消除。于是，一旦负载电流的改变量超过通信信号电流(10mA至50mA)，该电路就无法正常工作。这个缺陷影响该电路在多从机使用场合以及大负载场合的使用。同时采样电阻上的压降，直接降低从机的工作电源，影响多从机场合使用。

其次，功率难以做大。当主机模块既要带载功率，又要通信时，电源供给会影响通信，从而限制了系统的电源供应功率。

本发明人201610134844.4号发明专利申请，提出了一种使用两线同时传送信息和电源的电路。但这个电路缺乏从机电路的配合，在增加电源功率供给时，负荷会消耗通信信息，限制了供给电源的增加；同时，该电路接收电路由一个电感和电阻并联的方式完成，其灵敏度不高，影响大负荷场合接收解调，影响实际应用。

发明内容

本实用新型要解决的问题：本实用新型的目的是发明一种二总线的、能自适应变化负荷下工作的、不受重负荷影响的、既能通信又能供应电源的主站机装置。

一种使用二总线同时提供电源和进行通信的主站机装置至少有接收从站机电流调制信号的电感L_M1、有依据待调制下行通信信号进行切换的等效电子切换单元K_M2，其特征是：

a、主站机[M]下行电压调制信号是由调制下行通信信息的高电压区段和保障从站机供电的低电压区段构成的；

b、主站机[M]上行电流信号接收电路有串接在二总线BUSL1和电压调制电路的采样电感L_M1；

c、主站机[M]上行电流信号接收电路有电容C_M1、电阻R_M1和电容C_M2、电阻 R_M2构成的微分电流脉冲沿接收电路，有采集上行电流调制信号下降沿和上升沿的比较放大器A_M2和A_M1；

d、采集上行电流调制信号下降沿和上升沿的比较放大器A_M2和A_M1有可以由微处理电路单元[1]控制的偏置电压V_M1和V_M2。

使用二总线同时提供电源和进行通信的主站机装置，至少有采样电感L_M1、单向导电器件D_M1,其特征是：