总线分立元件模拟电路

1、M-BUS总线模拟电路1.电路说明这里将分别说明电路结构框图图1 中各个独立的部分。电源电压+U1（+18V） 由外电源供电。所有电压必须与地之间高阻隔离而且必须具有短路限流保护，辅助电压VCC 来自供电电源。在这个布局中使用一个DC/DC 转换器将+U1 转换到需要地BUS 30V。1.1 电压供应DC/DC 转换器IC101 地使用简化了METER-BUS 电路板的多电源供电将U1 18V 的电压转换到辅助电压30V U1 18V 电源负载大约为1.5A 当总线电流Ibus 150mA 时辅助电压VCC 确保放大器输入电压有一个稳定的工作点。单电源5V供电的RS232驱动芯片IC103将M

2、ETER-BUS 主设备直接或者通过一个调制解调器与PC相连接。波特率为300 9600 的半双工传输是与METER-BUS 相匹配的，信号TX1 控制到从设备方向的总线电压调制而信号，RX1 是来自从设备的电流调制结果。1.2 发送器从主设备到从设备方向的信息是通过总线电压调制传输的，调制脉冲从输入TX2 通过RS232IC103见图3，或者作为中继器的隔离光电耦合器OC502见图6。传出辐值调制标志12V 由电阻R204和R205 以及Vcc 电压设定。发送器包括来自METER-BUS 的电源段电源放大器IC201 配置为与地共模模式以确保参考电压Vcc 与总线电平和总线的低阻抗相匹配这是

3、为了能够精确地设定输出引脚3 6 到相对于地电势的12V。在中央单元中使用基本负载R208+R213 和C206 来设定特定数据传输率的工作点这样外部电容对脉冲上升时间和下降时间的影响就能够保持在限制范围内电路的其他部分在从从设备向主设备传输数据时提供总线电流并为远程供电从设备提供电源总线电流检测仅当总线电压保持恒定时才是可能的例如缓慢的负载变化必须受到调整调整的起点是电容C202 的充电状态总线上的电压变化由比较器IC202 检测并由电流源晶体管T202 补偿知道电容C204上的电压达到C202 一样的电平稳压器段的操作当未处于调制状态时电阻R208上不导通电流选择时间常数使得在数据调制快速

4、脉冲时缓慢的稳压不会随着总线电压变化。电阻R208 和R213 的功能在接收器和过载报警部分介绍。1.3 接收器接收器见图4 在从从设备向主设备传输数据时检测电流脉冲从设备中的电流下降沿使得终端电阻R208+R213 接收器上的电压降低图4 接收器的电路框图肖特基二极管D302 和电阻R302 和R303 一起设定开关门槛它使得电容C302 中存储的电压长时间保持恒定当比较器IC301 /A 检测到一个小的电压它就能恢复辨别出来的信号输出RX1 由总线电压+B0 通过光藕OC501 供电。1.4 过载报警这部分电路必须能够指示如下错误=两条总线之间短路=总线过载从设备过多如果1 欧姆电阻R213 发送器上的电压降大于电阻R403 上的电压降那么比较器IC301 点亮LED 4011.5 保护存在不同的选择来保护系统不受可能引起误操作或者损坏的过电压的影响图10 显示了一种采用瞬态电流抑制器SD1 和电容C1 的简单方式最好的解决方案很大程度上取决于应用和环境因此留给用户决定例如总线接线短路会使保险丝F1 烧毁射频发射可以通过将电缆屏蔽层连接到虚拟地BGND来减少。图9 简单保护电路1.6 METER-BUS 接口所有电路在一块尺寸为