一種基于m-bus總線設備的輔助電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于M-BUS總線設備的輔助電源，其主要技術特點是：包括電池電容器、恒流源和控制開關；恒流源的輸入端與M-BUS總線接口電路的電源輸出端VCC相連接，該恒流源的輸出端與電池電容器相連接，該電池電容器的輸出直接用作總線設備的電源連到總線設備主芯片的VDD端及采樣端口，該總線設備主芯片的充電控制端通過控制開關控制恒流源輸出的接通與斷開。本實用新型采用電池電容器做輔助電源，支持總線設備持續小電流和瞬間大電流的工作，同時，每個總線設備的電池電容器只向總線驅動器攫取平均20mA左右的電流，減小了總線驅動器負載的波動，提高了總線通訊的穩定性。
【專利說明】—種基于M-BUS總線設備的輔助電源
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電源【技術領域】，尤其是一種基于M-BUS總線設備的輔助電源。
【背景技術】
[0002]M-BUS總線可廣泛用于工業控制領域。一般情況下，連接到M-BUS總線的設備可以通過2根通訊總線獲得一定容量的電源供給。但是，當總線驅動器能力不能滿足所有總線設備滿負荷工作對電源容量的需求時，總線設備會出現工作不正常的情況，同時總線驅動器負載會變化劇烈，對整個總線通訊穩定性產生不利影響。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提出一種設計合理、性能穩定的基于M-BUS總線設備的輔助電源。
[0004]本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
[0005]一種基于M-BUS總線設備的輔助電源，包括電池電容器、恒流源和控制開關；恒流源的輸入端與M-BUS總線接口電路的電源輸出端VCC相連接，該恒流源的輸出端與電池電容器相連接，該電池電容器的輸出直接用作總線設備的電源連到總線設備主芯片的VDD端及采樣端口，該總線設備主芯片的充電控制端通過控制開關控制恒流源輸出的接通與斷開。
[0006]而且，所述的恒流源由晶體管Ql、電壓基準Z1、電阻Rl、R2連接構成；所述的控制開關由晶體管Q2、電阻R3連接構成。
[0007]而且，所述恒流源、控制開關及電池電容器的連接關系為:晶體管Ql的集電極及電阻Rl的一端與M-BUS總線接口電路的電源輸出端VCC相連接，晶體管Ql的發射極與電阻R2的一端及電壓基準Zl的參考極相連接，晶體管Ql的基極與晶體管Q2的集電極、電阻Rl的另一端及電壓基準Zl的陰極相連接，電阻R2的另一端、電壓基準Zl的陽極及電池電容器的正極相連接，該電池電容器的正極與總線設備主芯片的VDD端及MCU的采樣端口相連接，所述的晶體管Q2的基極通過電阻R3與總線設備主芯片的充電控制端相連接。
[0008]而且，所述的電池電容器采用SPC1520電池電容器。
[0009]本實用新型的優點和積極效果是:
[0010]1、本實用新型采用電池電容器做輔助電源，支持總線設備持續小電流和瞬間大電流的工作，同時，每個總線設備的電池電容器只向總線驅動器攫取平均20mA左右的電流，減小了總線驅動器負載的波動，提高了總線通訊的穩定性。
[0011]2、本實用新型與用電池做輔助電源有很大優越性:電池電容器的能量儲、放過程是物理過程，清潔、環保，同時電池電容器充放電的循環壽命是電池的幾十、幾百倍，成本大大低于電池，特別適合瞬間提供大功率輸出的應用。
【專利附圖】
【附圖說明】[0012]圖1是本實用新型的電路方框圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述。
[0014]一種基于M-BUS總線設備的輔助電源，如圖1所示，包括電池電容器CC、恒流源、控制開關。恒流源的輸入端與MBUS總線接口電路的電源輸出端VCC相連接，VCC為M-BUS總線接口電路輸出的直流電壓，約為20V，該恒流源的輸出端與電池電容器相連接；所述的電池電容器CC采用SPC1520電池電容器，其標稱電壓≥3.6V，其最大持續放電電流可達500mA,該電池電容器的輸出直接用作總線設備的電源連到總線設備主芯片MCU的VDD端，同時作為主芯片MCU的AD轉換的電壓采樣輸入連到MCU的采樣端口(B端)，MCU通過B點不斷采樣進行AD轉換來監測電池電容器CC上的電壓值，總線設備主芯片MCU的充電控制端(A端)與控制開關相連接用于控制恒流源輸出的接通與斷開。[0015]所述的恒流源由晶體管Q1、電壓基準Z1、電阻R1、R2連接構成，該恒流源用于向電池電容器CC提供一個較為恒定的充電電流，電流大小約為(2.5V-0.6V) /Rl=20mA。所述的控制開關由晶體管Q2、電阻R3連接構成，該晶體管Q2的基極通過電阻R3與總線設備主芯片MCU的充電控制端(A端)相連接，由MCU控制恒流源輸出的接通與斷開。在本實施例中，晶體管Q1、Q2采用8050三極管，電壓基準Zl采用TL431可控精密穩壓源。本輔助電源電路的具體連接關系為:晶體管Ql的集電極及電阻Rl的一端與MBUS總線接口電路的電源輸出端VCC相連接，晶體管Ql的發射極與電阻R2的一端及電壓基準Zl的參考極相連接，晶體管Ql的基極與晶體管Q2的集電極、電阻Rl的另一端及電壓基準Zl的陰極相連接，電阻R2的另一端、電壓基準Zl的陽極及電池電容器CC的正極相連接，該電池電容器CC的正極與總線設備主芯片MCU的電源端VDD及MCU的采樣端口(B端)相連接。
[0016]本實用新型的工作原理是:總線設備主芯片MCU的MCU的充電控制端(A端)輸出低電平，令晶體管Q2截止，晶體管Ql導通，恒流源輸出接通，向CC充電。當CC上的電壓上升到3.7V即已充滿電時，被MCU監測到，MCU的充電控制端(A端)輸出高電平，令Q2導通，Ql截止，恒流源輸出斷開，停止向CC充電。當CC向總線設備放電，電壓下降到約3.3V時，MCU的充電控制端(A端)輸出低電平，令Q2截止，Ql導通，又啟動新一輪充電過程。當總線設備需要瞬時大功率輸出時，其能量完全可以從CC上攫取。
[0017]需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。
【權利要求】
1.一種基于M-BUS總線設備的輔助電源，其特征在于:包括電池電容器、恒流源和控制開關；恒流源的輸入端與M-BUS總線接口電路的電源輸出端VCC相連接，該恒流源的輸出端與電池電容器相連接，該電池電容器的輸出直接用作總線設備的電源連到總線設備主芯片的VDD端及采樣端口，該總線設備主芯片的充電控制端通過控制開關控制恒流源輸出的接通與斷開。
2.根據權利要求1所述的一種基于M-BUS總線設備的輔助電源，其特征在于:所述的恒流源由晶體管Ql、電壓基準Z1、電阻R1、R2連接構成；所述的控制開關由晶體管Q2、電阻R3連接構成。
3.根據權利要求2所述的一種基于M-BUS總線設備的輔助電源，其特征在于:所述恒流源、控制開關及電池電容器的連接關系為:晶體管Ql的集電極及電阻Rl的一端與M-BUS總線接口電路的電源輸出端VCC相連接，晶體管Ql的發射極與電阻R2的一端及電壓基準Zl的參考極相連接，晶體管Ql的基極與晶體管Q2的集電極、電阻Rl的另一端及電壓基準Zl的陰極相連接，電阻R2的另一端、電壓基準Zl的陽極及電池電容器的正極相連接，該電池電容器的正極與總線設備主芯片的VDD端及MCU的采樣端口相連接，所述的晶體管Q2的基極通過電阻R3與總線設備主芯片的充電控制端相連接。
4.根據權利要求1至3任一項所述的一種基于M-BUS總線設備的輔助電源，其特征在于:所述的電池電容器采用SPC1520電池電容器。
【文檔編號】H02J7/00GK203398843SQ201320496914
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月14日 優先權日:2013年8月14日
【發明者】左曄 申請人:天津賽恩能源技術有限公司