防止高壓充電電路130對第一儲能單元160進行過壓充電，進而可以保護后端的從機設備。
[0027]本實施例中的高壓充電電路130可以包括:單運算放大器、電阻網絡以及PNP型三極管等元器件，由單運算放大器和電阻網絡組成的電路可以驅動PNP型三極管為第一儲能單元160進行恒流充電。
[0028]本實施例的高壓充電電路130中的PNP型三極管在調制解調電路110進行調制過程中被導通，使高壓充電電路130為第一儲能單元160進行恒流高壓充電。另外，高壓充電電路130中的PNP型三極管還會在從機設備傳輸來低電位信號的情況下被導通，使高壓充電電路130為第一儲能單元160進行恒流高壓充電。
[0029]電壓轉換電路140主要用于將整流電路120輸出的高壓直流電信號轉換為低壓直流電信號。這里的低壓是相對于整流電路120輸出的直流電信號的電壓而言的。本實施例中的低壓具體是指不超過12V的電壓。本實施例的電壓轉換電路在采用超低功耗的電壓轉換電路的情況下，將24V/lmA的電源轉換成5V/4mA的電源時，轉換效率可以達到65%以上。
[0030]低壓充電電路150主要用于利用電壓轉換電路140輸出的低壓直流電信號為第二儲能單元170進行恒流充電。本實施例中的低壓充電電路150可以包括:單運算放大器、電阻網絡以及PNP型三極管等元器件，由單運算放大器和電阻網絡組成的電路可以驅動PNP型三極管為第二儲能單元170進行恒流充電。該低壓充電電路150中可以包含有過充保護電路，以防止低壓充電電路150對第二儲能單元170進行過壓充電，進而可以保護后端的從機設備。
[0031]第一儲能單元160主要用于通過從機設備接口 190為從機設備提供高壓電能。在本實施例中，由于為從機設備提供高壓電能的直接主體為第一儲能單元160，而不是直接由MBus為從機設備提供高壓電能，且第一儲能單元160自身具有儲能特點，因此，在從機設備(如電磁閥)出現(xiàn)瞬間需要較大電流的現(xiàn)象時，第一儲能單元160完全可以滿足從機設備的大電流消耗需求，從而不會對MBus中傳輸的數據信號產生不良影響。第一儲能單元160通?？梢圆捎孟鄳?guī)格的電容來實現(xiàn)。
[0032]第二儲能單元170主要用于通過從機設備接口 190為從機設備提供低壓電能。同樣的，在本實施例中，為從機設備提供低壓電能的直接主體為第二儲能單元170，而不是直接由MBus為從機設備提供低壓電能。第二儲能單元170通?？梢圆捎孟鄳?guī)格的電容來實現(xiàn)。
[0033]電壓門限控制電路180主要用于控制第二儲能單元170是否可以為從機設備提供低壓電能，具體的，電壓門限控制電路180在監(jiān)測到第二儲能單元170的電壓沒有達到預定電壓閥值的情況下，禁止第二儲能單元170為從機設備提供低壓電能，而在監(jiān)測到第二儲能單元170的電壓達到預定電壓閥值的情況下，允許第二儲能單元170通過從機設備接口190為從機設備提供低壓電能。
[0034]由于本實施例的裝置采用低壓充電電路150以恒流充電方式對第二儲能單元170進行充電，因此，在第二儲能單元170的儲能容量相對較大的情況下，第二儲能單元170的電壓上升較為緩慢。本實施例為了保證從機設備在MBUS上電時能正常復位即工作，因而利用電壓門限控制電路180對第二儲能單元170的電壓進行電壓門限控制；具體的，在第二儲能單元170的電壓達到預定電壓閥值時，電壓門限控制電路180控制第二儲能單元170可以為從機設備提供電能，使從機設備能夠正常復位及工作；而在第二儲能單元170中的電壓未達到預定電壓閥值時，電壓門限控制電路180控制第二儲能單元170禁止為從機設備提供電能。由此可知，對于第二儲能單元170而言，電壓門限控制電路180起到了一個開關的作用。
[0035]本實施例中的預定電壓閥值可以隨著從機設備工作狀態(tài)的不同而有所不同。一個具體的例子，正常情況下，第二儲能單元170應為從機設備提供3.6V的電壓，在MBus加電啟動的情況下，電壓門限控制電路180在監(jiān)測到第二儲能單元170的電壓達到3.3V時，允許第二儲能單元170為從機設備提供低壓電能，從而為從機設備的上電啟動提供可靠的電壓保障；電壓門限控制電路180在監(jiān)測到第二儲能單元170的電壓未達到3.3V時，禁止第二儲能單元170為從機設備提供低壓電能，從而從機設備需要稍后等到第二儲能單元170的電壓達到3.3V的情況下，才能上電啟動。另一個具體的例子，第二儲能單元170通常應為從機設備提供3.6V的電壓，在從機設備當前已經處于正常工作狀態(tài)的情況下，電壓門限控制電路180在監(jiān)測到第二儲能單元170的電壓大于2.5V時，允許第二儲能單元170為從機設備提供低壓電能，從而使從機設備繼續(xù)正常工作，電壓門限控制電路180在監(jiān)測到第二儲能單元170的電壓下降到2.5V以下的情況下，禁止第二儲能單元170為從機設備提供低壓電能，從而從機設備被強制關閉。
[0036]從機設備接口 190是從機設備接入本實施例的基于MBUS的供電通訊裝置的接口，即本實施例的裝置通過從機設備接口 190與從機設備連接。
[0037]從機設備接口 190主要用于將第一儲能單元160的高壓電能、第二儲能單元170的低壓電能以及調制解調電路110傳輸來的TTL信號提供給從機設備。從機設備接口 190還主要用于將從機設備發(fā)送來的TTL信號傳輸給調制解調電路110，使調制解調電路110可以將來自從機設備的TTL信號以電流脈沖序列的形式傳輸至MBus中。
[0038]由上述本實施例的描述可知，本實施例在不需要額外的為從機設備單獨配備供電設備，而僅利用MBus為從機設備提供電能的情況下，不僅可以實現(xiàn)從機設備正常工作的耗電現(xiàn)象基本上不會對MBus中的實時通信存在不良影響，而且還可以為電磁閥等從機設備提供相應規(guī)格的高壓電能(如24V/36V)，真正實現(xiàn)了 MBus的兩線制網絡可靠穩(wěn)定的供電和通信功能。
[0039]以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而，上述描述并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員在不脫離本實用新型的技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種基于MBus的供電通訊裝置，其特征在于，從機設備通過該裝置與MBus連接，且該裝置包括:MBus接口、調制解調電路、整流電路、高壓充電電路、電壓轉換電路、低壓充電電路、第一儲能單元、第二儲能單元、電壓門限控制電路以及從機設備接口 ； MBus接口，用于與MBus連接； 調制解調電路，與MBus接口和從機設備通信接口分別連接，用于將MBus中的電壓脈沖序列解調為TTL邏輯電平信號并通過從機設備接口傳輸至從機設備；將從機設備通過從機設備接口傳輸來的TTL電平信號調制為電流脈沖序列并通過MBus接口傳輸至MBus，同時控制高壓充電電路利用其在調制過程中吸入的電流為第一儲能單元恒流充電； 整流電路，與MBus接口連接，用于將MBus中的無極性的MBus信號轉換為20-42V的高壓直流電信號； 高壓充電電路，與整流電路連接，用于利用所述高壓直流電信號在調制解調電路控制下為第一儲能單元恒流充電，且第一儲能單元通過從機設備接口為從機設備提供高壓電會K ; 電壓轉換電路，與整流電路連接，用于將所述高壓直流電信號轉換為不超過5V的低壓直流電信號； 低壓充電電路，與電壓轉換電路連接，用于利用所述低壓直流電信號為第二儲能單元恒流充電； 電壓門限控制電路，與第二儲能單元和從機設備接口分別連接，用于在第二儲能單元的電壓達到預定電壓閥值的情況下，允許第二儲能單元通過從機設備接口為從機設備提供低壓電能。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述MBus接口中設置有保護電路，用于為從機設備提供過流保護以及過壓保護。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述保護電路包括:自復位保險絲。
4.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述保護電路包括:TVS瞬態(tài)電壓抑制器。
5.如權利要求1至4中任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述第一儲能單元和第二儲能單元分別包括:儲能電容。
6.如權利要求1至4中任一權利要求所述的裝置，其特征在于，所述高壓充電電路和/或低壓充電電路中均設置有過充保護電路。
【專利摘要】本實用新型是有關于一種基于MBus的供電通訊裝置，包括：調制解調電路用于將MBus中的電壓脈沖序列解調為TTL電平信號并傳輸至從機設備，將從機設備的TTL電平信號調制為電流脈沖序列并傳輸至MBus；整流電路用于將無極性的MBus信號轉換為20-42V的高壓直流電信號；高壓充電電路用于利用高壓直流電信號為第一儲能單元恒流充電；電壓轉換電路用于將高壓直流電信號轉換為不超過5V的低壓直流電信號；低壓充電電路用于利用低壓直流電信號為第二儲能單元恒流充電；電壓門限控制電路用于在第二儲能單元的電壓達到預定電壓閥值的情況下，允許第二儲能單元為從機設備提供電能。本實用新型提高了MBus的穩(wěn)定性和可靠性。
【IPC分類】H04L12-40, H04L12-10
【公開號】CN204350021
【申請?zhí)枴緾N201520080237
【發(fā)明人】陳家培, 周到, 于大永
【申請人】合肥瑞納表計有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月4日