[实用新型]一种用于仪表总线协议的电流调制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于仪表总线通讯网络中的终端数据发送及远程供电的电流调制电路。

背景技术

对于一个远程抄表系统来讲，总线上传输的数据就是终端用户所消费的水、电、气等重要数据，因此对总线的抗外部干扰性要求非常高，要能抵抗各种容性、感性的偶合干扰，所有从设备及从设备和主设备之间都相互隔离。同时又要求组网成本相对较低，传输线无须使用屏蔽电缆，而且为节约成本，要采用远程供电的方式给从设备提供电源，以尽可能减少元器件的使用。解决这些现实的问题必须要采用一种合适的总线结构。

M-Bus(远程抄表系统，symphonicmbus)总线的提出满足了公用事业仪表的组网和远程抄表的需要，同时它还可以满足远程供电或电池供电系统的特殊要求。M-Bus串行通信方式的总线型拓扑结构非常适合公用事业仪表的可靠、低成本的组网要求，可以在几公里的距离上连接几百个从设备。

M-BUS总线是欧洲专为家用仪表数据传输而设计的总线制系统，主要特点是仅用两条无极性的传输线来同时作为供电线路和传输串行数据的传输线，而各个终端装置可并行连接在M-BUS上。其使用普通RV1.5双绞线，成本较低，布线方便，有对电压不稳的适应性强，可靠性高，传输距离可达几公里，传输速率为300～9600bps等优势。

参照图1所示，M-BUS是一个层次化的系统，由一个主设备、若干从设备和一对连接线缆组成，所有从设备并行连接在总线上，由主设备控制总线上的所有串行通信进程。

M-BUS传输的数据位采用如下方法表示：

(1)由集中器向终端传输的信号采用电压值的变化来表示，即集中器向终端发送的数据码流是一种电压脉冲序列，用+36V表示逻辑“1”，用+24V表示逻辑“0”。在稳态时，线路将保持“1”状态。

(2)从设备到主设备的码流传递则通过调制从设备消耗的电流来实现。通常用1.5mA～3mA的电流值表示逻辑“1”，当传输“0”时，由终端控制可使电流值增加11～20mA。在稳态时，线路上的值为持续的“1”状态。

传统电流调制电路结构，如图2所示。由信号转换电路TC4，恒流源电路CS2，电阻R2，恒流源电路CS1，电阻R1，电容C1，电压调节电路Regulator，低压差线性稳压器LDO(lowdropoutregulator)电路及二极管整流桥电路BR组成。由上分析，在终端从设备处于稳态时，M-BUS总线系统向终端设备提供的电流(由恒流源CS1确定)是1.5mA～3mA，那么终端设备远程供电的电流负载能力小于3mA。只有在从设备传输“0“时，由终端控制可使电流值增加11～20mA。但传统的方法，是通过调制电阻R2直接接地完成电流调制的，这部分调制电流直接接入地，相对于M-BUS总线系统，这部分的电流白白浪费掉，想要提高LDO的电压输出端VDD输出负载能力是不可能的。

传统电流调制电路的工作原理是：恒流源CS1的电流由编程电阻R1编程确定，TC4电路将终端设备要传输的信号RX转换成电压信号，该电压信号控制电流源CS2的导通与关断，从而达到M-BUS总线电流调制的目的。电阻R2用来编程恒流源CS2电流ICS2的大小。该电流调制电路的优点是电路结构简单，调制电流方便，但最大的缺点是从设备到主设备传输数据“0”时，恒流源CS2的电流ICS2直接接地，相对于M-BUS总线系统，调制电流没有得到有效的利用。终端设备远程供电电压输出端VDD的电流负载能力没有得到有效的扩展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于仪表总线协议的电流调制电路，可以达到有效利用调制电流的效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于仪表总线协议的电流调制电路，包括:

二极管整流桥电路BR,第一恒流源电路单元CS1，第一编程电阻R1,第二恒流源电路单元CS2，第二编程电阻R2，电容C1，信号转换电路TC4，电压调节电路Regulator，及电压转换电路LDO；

所述二极管整流桥电路BR一端与总线电压VB相连，另一端与地相连；所述第一恒流源电路单元CS1，一端与总线电压VB相连，另一端与第一编程电阻R1相连；所述第一编程电阻R1，另一端与地相连；电容C1，一端与电能存储端STC相连,另一端与地相连；信号转换电路TC4，一端与总线电压VB相连,另一端与地相连；电压调节电路Regulator，一端与电能存储端STC相连,另一端与地相连；电压转换电路LDO,一端与电能存储端STC相连,另一端与地相连；