[发明专利]由M-BUS提供电力的能量表

说明书

技术领域

本发明涉及能量表领域，具体地涉及热能表，并且更具体地涉及能够通过M-bus类型的总线与主设备交换串行数据的能量表。

背景技术

M-bus(“仪表总线”的缩写)是最近出现的欧洲标准，它能够远程读取能量表，特别是电表或热能表。

为了能够通过M-bus交换串行数据，这样的能量表具有与M-bus的通信接口，其中接口目前的形式为德州仪器销售的型号为TSS721或TSS721A的集成电路元件。

图1是TSS721集成电路的功能图，并且图2示出了所述集成电路可以如何用作在能量表的计算装置和M-bus之间进行格式转换的接口的实施例。集成电路具有特定数量的输入/输出连接(connection)。这些包括被设计为与形成M-bus的两个导线(在图中没有示出)相连接的输入连接BUSL1和BUSL2、适于与仪表的微处理器的接收端子RX-0连接的输出连接TX(优选地通过用于提供电隔离的光耦合器以传送来自M-bus的数据)、以及适于与仪表微处理器的传送端子TX-0连接的输出连接RX，仍然通过光耦合器，从而能够将数据从仪表传送给M-bus。

TSS721集成电路的规范描述了各种可能的配置，和某些输出连接的特定应用。具体地，M-bus标准规定M-bus可以优选地用于为能量表的计算装置或微处理器提供电力。为此，TSS721集成电路的规范规定使用提供3.3伏(V)稳定电压的输出连接VDD(见图1)。

在图2所示的实施例中，将连接RIDD与30千欧姆(kΩ)电阻R38连接，其中电阻R38对应于一个负载单元的集成电路的配置。因此，给定集成电路自己的开耗，将集成电路配置为1.5毫安培(mA)的M-bus电流，并且能量表可以使用大约1.2mA。因此，由集成电路递送的可使用电力最大为1.2×3.3，也就是大约4毫瓦(mW)。

发现该调整电压对于电能表来说太小了。即使它们的平均开销原则上小于可使用的4mW，它们的即时开销可能更大。此外，为了在M-bus中断时提供一定程度的独立性，计算装置可以结合大量需要快速充电的电容或超电容，从而要求较高级别的电力。

第一解决方案在于将集成电路配置为大于1的多个负载单元。然而，当负载单元的数量增加时，能够与给定M-bus连接的能量表的数量下降。从而，需要找到折中并进行尝试以开发出(如果可能的话)不消耗多于两个负载单元的能量表。然而，即使对于两个负载单元的配置，也就是3mA，可使用的电力最大为9mW，并因此对预期的应用是不够的。

此外，可通过TSS721/TSS721A集成电路递送的电力根据元件进行变换，尤其是其可以按显著的方式被临时地减小，特别是当集成电路自身在执行与M-bus进行通信功能的时候。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种在由M-bus提供电力的与M-bus兼容的能量表的上下文中使用可用电力的最大量的解决方案，并且从而确保由M-bus通过TSS721/TSS721A类型元件的集成电路提供电力的能量表的计算装置尽可能快地进行操作。

为此，本发明提供一种能量表，特别是热能表，适于通过M-bus连接进行远程数据交换，能量表包括适于通过M-bus连接提供电力的计算模块，和适于首先用作计算模块和M-bus连接之间的通信接口的、其次用于通过输出连接递送直流(DC)电压信号以为计算模块提供电力的集成电路，能量表的特征在于还包括供电模块，其中供电模块包括其与所述输出连接相连接的输入的电性隔离、并由DC电压信号调整占空比的DC-DC转换器。

例如，集成电路为TSS721/TSS721A型，然后所述输出连接由递送DC电压信号V_STC的集成电路的连接STC构成。

优选地，所述DC-DC转换器包括电隔离变压器，控制模块包括开关装置和振荡器，其中振荡器促使开关装置根据所述占空比来打开和关闭，和运算放大器，其放大DC电压信号值和参考电压值之间的差别、并将其输出递送给用于调整控制模块的占空比的设置点，从而根据DC电压信号值的来调整引出电流(current drawn)。

优选地，能量表进一步包括代替电力供应模块以缓解出现未检测到M-bus状态的备用模块。

附图说明

通过下列描述并参照附图，可以更好地理解本发明以及本发明提供的优势，其中：

图1，如上所述，是由德州仪器销售的TSS721/TSS721A集成电路的功能性电路图；