一款简单实用、稳定可靠、成本低廉的主站一款简单实用、稳定可靠、成本低廉的主站M-BUS接口电路接口电路
随着智能表越来越多的使用,各种类型的抄表器(既M-BUA主站)需求也随之增加。M-BUS接口电路作为抄表
器的一个主要模块,决定了抄表器性能的好坏,也较为影响抄表器的成本高低。现今大多数抄表器都是延用TI推
荐的M-BUS接口电路方案(或是做了一些小的修改),该方案电路复杂,成本也较高,并不太适合大众化抄表
器的使用。
随着智能表越来越多的使用,各种类型的抄表器(既M-BUA主站)需求也随之增加。M-BUS接口电路作为抄表器的一个主要
模块,决定了抄表器性能的好坏,也较为影响抄表器的成本高低。现今大多数抄表器都是延用TI推荐的M-BUS接口电路方案
(或是做了一些小的修改),该方案电路复杂,成本也较高,并不太适合大众化抄表器的使用。
笔者根据M-BUS的工作原理,结合自身多年的电路开发经验,设计出一款简单实用、稳定可靠、成本低廉的主站M-BUS接口
电路。这款接口电路经电路模拟仿真以及实际抄表测试,性能良好,工作可靠,完全可以替代TI的M-BUS接口电路方案。
电路原理
根据主站M-BUS的工作原理:
发送:传号电压:24V~36V(CJ-T188-2004:20.8V~42V)
空号电压:传号电压-12V(CJ-T188-2004:传号电压-10V)
接收:传号电流:≤1.5mA
空号电流:11~20mA
1. 发送电路
发送电路的设计主要需要考虑的问题有:发送传、空号电压的变化量要大于等于12V(10V);电路的驱动能力,几十上百个
智能表不能影响发送电压低于12V。
用一个直流稳压器应该可以满足这些要求。图1是发送电路框图。
V1输出正12V稳压电压,V2输出负18V稳压电压。当搬动开关K时,总线上的电压即可在30-18V间变换。由于采用稳压电
源,负载变化只要不超过稳压电源的驱动能力,总线上的电压不会有大的变化。一个5~10W的直流稳压电源足以驱动100只
智能表。
图2是发送电原理图。在这个电路中Q2设定为具有简单稳压能力的射随器,发射极的电压是随基极电压而变化。传号时,串口
TX端为高电平,Q3不导通,R4、R5分压使Q2的基极电平在12.7V左右,BUS+端的电平即可保持在12V左右。由于BUS-端的
电平为-18V,所以R1上获得电压为30V左右。空号时,串口TX端为低电平,Q3导通,Q2的基极电平为零,BUS+端的电平即
可保持在-0.7V左右。由于BUS-端的电平始终为-18V,R1上获得电压为17.3V左右。空号比传号电压低了12.3V左右。
当调整VSS电平为-12V时,R1上的传号电压为24V。若增加VSS电平为-24V时,R1上的传号电压可达36V。事实上无论
VSS电平是多少,只要不大于0,空、传号电压差值都是12V,不会受VSS影响。
改变R4、R5分压值为10.7V,即可使空、传号电压差值为10V左右。
稳压电源的过载能力和短路保护能力直接对BUS总线施加影响,不必再另外设计保护电路。