[实用新型]一种二总线远供电源和通信装置

说明书

本实用新型涉及二总线远程供电电源及通信装置，具体涉及一种用恒压源串联恒流源的二总线远供电源，以及在此电源基础上同时进行双向数字通信的装置。

在大型、远程监测系统中，例如石油、化工、电力、火灾监控、水利监测等系统，需要把探测器测得的数据准确可靠地收集起来，同时主控制站也需要向执行机构发送一些控制命令。针对这种系统覆盖地域范围广、传感器数目多且安装分散等特点，采用二总线结构的监控系统具有安装维护方便、成本低、抗干扰能力强等优点。而在火灾探测等系统中，由于探测器本身不带电源或者不便对探测器直接进行交流供电，就需要在传输探测器测值信号的二总线上进行直流供电，即把信号传输叠加在直流电源上。中国专利93237885.4提出过一种“二总线远供不分极性通信接口”，《电子与自动化》1997年第3期11-15页报道了一种采用芯片QA840159和QA840119的二总线模拟量火灾报警系统，由于上述系统中总线供电是由主控制器通过控制恒压源进行的，使得主控制器和总线供电部分是捆绑在一起的，两者不能分离，同时从控制器不可能共同控制总线供电系统，所以这种通信方式只能是主从式的；由于这种系统中主控制器通过控制供电系统恒压源的电平高低或通断时间长短来向各个从控制器传送数据信号，且当从控制器向主控制器传送数据信号时，为避免交流数据信号被恒压源短路，供电系统只能处于断开状态，所以供电系统必然是间断供电的，因而供电效率不高，总线上信号的传送速率也受到限制。

本实用新型的目的是，提出一种用恒压源串联恒流源的二总线远供电源并可同时进行二总线双向数字通信的装置。

附图1为实用新型采用恒压源串联恒流源的二总线远供电源和通信装置示意图。

这种二总线远供电源和通信装置，包括二总线1、总线两端匹配阻抗2、总线远供电源3和设备节点4构成，其特征在于，所述总线远供电源3由恒压源U串联恒流源I后再接入二总线1中，所述设备节点4由稳压电源部分5、信号发射部分6和信号接收部分7组成，这三部分分别独立挂接在二总线1上；所述稳压电源部分5是任何一种直流到直流稳压变换电路；所述信号发射部分6由电阻R1一端连在二总线的正端C点、另一端连接高频中功率开关管BG的一端、开关管BG的另一端接在二总线的负端D点构成，控制信号加在开关管BG的控制端；所述信号接收部分7由检波8、电桥9、比较器10串联构成，检波8的输入端接在二总线正端C点，输出端接在电桥9的其中一个中心点上，电桥9的供电正端接+5V电压，负端接在二总线的负端D点，电桥9的两个中心点分别接在比较器10的正负两比较输入端。

与现有技术相比较，由于本实用新型采用恒压源串联恒流源的二总线远供电源，可以既用恒压源U向总线上各设备提供工作电压，又利用恒流源隔开了恒压源对总线交流信号的影响。理论证明，恒流源对所有频率值的交流信号的交流阻抗都为无穷大，因此避免了交流信号被恒压源U短路吸收；同时因为恒压源U的交流内阻和直流内阻很小，恒流源I单向直流内阻也很小，因此可向总线提供大电流。

本实用新型提出的基于上述二总线远供电源的二总线通信装置，由于采用恒压源串联恒流源的总线直流供电方法，可以避免交流信号在总线上传输时被恒压源短路吸收，因此总线直流供电部分与通信部分相互独立，采用这样的通信系统可以实现二总线双向数字通信，通信可以采用主从方式或多主竞争方式，总线上传输信号的频带较宽。该设备节点4的稳压电源部分5可以采用任何一种直流到直流稳压变换电路(DC-DC电路)来实现，为设备节点从总线上获取工作电源；信号发射部分6通过控制一只三极管开关来控制一只电阻的瞬时接入总线或断开，通过改变总线上的并联阻抗的大小，来改变总线上的电平，从而将总线电压幅值的上下波动，作为数据信号进行传输；信号接收部分7从二总线上取出叠加在总线直流电平上的信号，它是把比较器10的正负输入端分别接在一个原本平衡的直流电桥9的两个中心点上，而二总线上的数据交流信号经过检波8后叠加在电桥的一个中心点上。这样，如果二总线上有数据信号，电桥9将不再平衡，经过比较器10比较后输出相应的数据逻辑电平。

附图1为本实用新型采用恒压源串联恒流源的二总线远供电源和通信装置示意图；

附图2为附图1中远供电源部分的远供直流电源具体实施方式示意图；

附图3为附图1中二总线通信部分设备节点的信号接收部分具体实施方式示意图。

以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。

实施例1、