分享一个刚设计的MBus转串口主站电路（算10%原创吧）

youkebing

最近因为工作需要，需要设计一个mbus主站电路，综合各种网站内容，参考了论坛，ti官方资料，感觉不太容易。个人感觉主站电路主要难点在接收上，如果用单片机来处理，电路可以非常简单，个人倾向于硬件直接做，理论上带100个左右的表是没有问题的（直接分析和NI上仿真效果都不错）
直接贴图吧，欢迎大家指正，分享：

论坛：
https://www.amobbs.com/thread-5624803-1-1.html   第45楼有一个非常好的图，感谢electricit
为了大家方便我把这个图也直接放过来了：

armok.

打赏！

庆祝论坛“打赏”功能实施， 现在开始发技术主题，可以获得打赏
https://www.amobbs.com/thread-5735948-1-1.html

siasevan

以前水表热表上做过，自己做的主站集中器或者采集器上使用，实际测试带载300以上

youkebing

siasevan 发表于 2020-7-7 20:35
以前水表热表上做过，自己做的主站集中器或者采集器上使用，实际测试带载300以上 ...

分享一下呗！

xyz2008

楼主，接收电路上，那几个二极管做什么用的，没看懂

xyz2008

我感觉接收电路，应该就是个比较器，怎么看着那么复杂

youkebing

xyz2008 发表于 2020-7-8 07:44
楼主，接收电路上，那几个二极管做什么用的，没看懂

你说的是哪几个二极管？

lb0857

测量仪器诸如热表和水表行业用得上    这电路 一个有专用模块  如同max485这样的 一个芯片搞定  简单粗暴稳定

liuruoshui

lb0857 发表于 2020-7-8 08:02
测量仪器诸如热表和水表行业用得上    这电路 一个有专用模块  如同max485这样的 一个芯片搞定  简单粗暴稳 ...

分享一下你说得那个专用芯片吧！一直找没找到呢

siasevan

youkebing 发表于 2020-7-7 23:56
分享一下呗！

公司产品应用，不能分享的。

youkebing

liuruoshui 发表于 2020-7-8 08:04
分享一下你说得那个专用芯片吧！一直找没找到呢

他说的估计是个从站芯片

youkebing

siasevan 发表于 2020-7-8 08:11
公司产品应用，不能分享的。

我这个思路和你们的差别大吗？我说的是电路上

xyz2008

楼主，D4,D6,D1做什么用的，直接用过零比较器，不就行了，为什么接受电路这么复杂

youkebing

d4和d6是普通二极管，产生1.4v的压降给电容持续充电（这两个二极管可以不接，我觉得增加了更好，有一些细节上的考量），d1是肖特基二极管 ，通过低电流的压降大约0.2v，
这些电路的作用是找到信号的谷低，同时抬高0.2v左右，和原来总线电压比较。不知道我说的容易理解不？最好结合MBUS的说明来看

xyz2008

youkebing 发表于 2020-7-8 08:48
d4和d6是普通二极管，产生1.4v的压降给电容持续充电（这两个二极管可以不接，我觉得增加了更好，有一些细节 ...

楼主,你是高手,说真的,没有理解,下行总线上来的是电流,通过取样电阻,在主机侧变换成高低电平,直接用简单的比较器,为什么不行

youkebing

xyz2008 发表于 2020-7-8 09:08
楼主,你是高手,说真的,没有理解,下行总线上来的是电流,通过取样电阻,在主机侧变换成高低电平,直接用简单 ...

你说的直接用比较器？画个示意图来看看呢？我这个其实也是当比较器来用的。

xyz2008

youkebing 发表于 2020-7-8 09:13
你说的直接用比较器？画个示意图来看看呢？我这个其实也是当比较器来用的。 ...

看这个是否可行?楼主

youkebing

xyz2008 发表于 2020-7-8 09:19
看这个是否可行?楼主

这个是不行的，
1，接的表的数量是不定的，现场可能接一块，也可能接10块，基础电流是不一样的（比如1块1.5ma，10块是15ma）
2, 即使接的表的数量是固定的，也可能出现基础电流变化（比如接10块表今天的基础电流是15ma，明天由于器件老化，变成14毫安），接的表越多，这个变化可能会更明显（我瞎说的，呵呵）
当然，仅仅是测试的话，在一定时间内，假设基础电流没有变化，肯定没有问题了

xyz2008

youkebing 发表于 2020-7-8 09:27
这个是不行的，
1，接的表的数量是不定的，现场可能接一块，也可能接10块，基础电流是不一样的（比如1块1 ...

你说的有道理,那应该是要做到,比较器的参考电压要随着基础电流自动调节,电路才可以稳定工作,可你的电路是如何实现的,没看懂,望赐教

youkebing

xyz2008 发表于 2020-7-8 09:35
你说的有道理,那应该是要做到,比较器的参考电压要随着基础电流自动调节,电路才可以稳定工作,可你的电路是 ...

为了便于比较，要实现两个部分，一个是找到谷，一个是把谷提升一定电平
第一：先把D1看成理想二极管，这个找到谷，（D1，C1，以及上面的几个二极管，电阻综合）
第二：D1的压差刚好提升了0.2v左右（D1是肖特基二极管）
这是我的想法，你看看是否何有漏洞？

xyz2008

楼主，做硬件验证了没有，稳定性如何

youkebing

xyz2008 发表于 2020-7-8 11:01
楼主，做硬件验证了没有，稳定性如何

用multisim 通过极端参数测试，效果很好，硬件正准备做，一些硬件参数可能会调整。

xyz2008

把你这个的multisim 工程发上来，我试试

youkebing

xyz2008 发表于 2020-7-8 11:19
把你这个的multisim 工程发上来，我试试

原图不好发，抱歉，你直接画一下，加个用个信号发生器激励一下就可以了

youkebing

xyz2008 发表于 2020-7-8 11:19
把你这个的multisim 工程发上来，我试试

给你重新画一个，你看看模拟行不行

KK0571

liuruoshui 发表于 2020-7-8 08:04
分享一下你说得那个专用芯片吧！一直找没找到呢

他说的是从机芯片,从机芯片很多，比如TI的TSS721，国产的MS721,MS722,SE722等等，但是主机大部分都是自己搭的电路。

youkebing

KK0571 发表于 2021-4-13 16:18
他说的是从机芯片,从机芯片很多，比如TI的TSS721，国产的MS721,MS722,SE722等等，但是主机大部分都是自己 ...

主机应该都是自己搭的。

saccapanna

这个图原理没有问题，但是肯定不能用于实际产品，实际产品要考虑更多的问题：
1. 二极管受温度的影响，压降是不稳定的，如果取值不合适低温下可能不工作，高温下可能误动作。
2. 没有过流保护电流，靠热敏电阻保护是来不及的，大概率会烧上面的开关管。
3. 取样电阻值太大，带不了太多负载，电阻肯定很烫！

改善思路：
1. 不要用二极管，直接用运放做减法电路；
2. 过流保护，使用D锁存器快速关断并锁死，使用单片机控制恢复。
3. 取样电阻小一点，然后加一级放大电路。

这样改善后，刚好4个运放完成。4位一体的轨到轨运放也不贵。

youkebing

saccapanna 发表于 2021-4-13 17:01
这个图原理没有问题，但是肯定不能用于实际产品，实际产品要考虑更多的问题：
1. 二极管受温度的影响，压降 ...

谢谢指点
您说的在理，实际使用的时候没用这个电路，采用了另外一个思路。效果蛮好。