專利名稱：M-bus總線本質(zhì)安全柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非本安設(shè)備與本安設(shè)備之間的安全 柵，其符合M-BUS總線標(biāo)準(zhǔn)，工作在易燃易爆危險(xiǎn)區(qū)的M-BUS從站可通過(guò)本安全柵連接到 M-BUS主站，組成本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
M-BUS (Meter-BUS，EW434-3)是消費(fèi)類儀表國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)。是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的 現(xiàn)場(chǎng)總線，具有良好的開放性，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線結(jié)構(gòu)，采用普通的兩芯電纜連接，同時(shí)完 成電源供電和數(shù)據(jù)通信的功能，在連接時(shí)不用區(qū)分極性，可按照任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)布線施工，其 施工成本和難度大大下降。M-BUS總線電氣接口應(yīng)符合下列要求
在從站由主站供電時(shí)，每個(gè)從站獲得不大于2mA的電流，主站驅(qū)動(dòng)能力應(yīng)不小于64個(gè) 從站。主站至從站的信息傳輸是通過(guò)電平變化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。傳號(hào)(邏輯電平為“1”) 時(shí)總線電壓比空號(hào)時(shí)的總線電壓大于10V，且總線電壓小于等于42V;空號(hào)(邏輯電平為 “0”)時(shí)總線電壓應(yīng)大于12V。從站至主站信息傳輸是通過(guò)從站電流大小的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。傳號(hào)(邏輯電平“ 1 ”) 時(shí)傳號(hào)電流為OmA 1. 5mA ；空號(hào)(邏輯電平“0”)時(shí)空號(hào)電流為在傳號(hào)電流值的基礎(chǔ)上 增加約IlmA 20mA;總線空閑時(shí)，主、從站應(yīng)保持傳號(hào)狀態(tài)。安全柵又稱安全保持器，是接在安全區(qū)的非本質(zhì)安全電路和危險(xiǎn)區(qū)的本質(zhì)安全電 路之間，能在安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)之間雙向轉(zhuǎn)遞電信號(hào)，并可限制因故障引起的安全區(qū)向危險(xiǎn) 區(qū)的能量轉(zhuǎn)遞，將供給本質(zhì)安全電路的電壓或電流限制在一定安全范圍內(nèi)的裝置。本質(zhì)安全型安全柵應(yīng)用在本安防爆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，它是安裝于安全場(chǎng)所并含有本 安電路和非本安電路的裝置，電路中通過(guò)限流和限壓電路限制了送往現(xiàn)場(chǎng)本安回路的能 量，從而防止非本安電路的危險(xiǎn)能量串入本安電路，它在本安防爆系統(tǒng)中稱為關(guān)聯(lián)設(shè)備，是 本安系統(tǒng)的重要組成部分。一般安全柵有齊納式、隔離式。齊納式安全柵，電路中采用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極管以對(duì)輸入的電能 量進(jìn)行限制，從而保證輸出到危險(xiǎn)區(qū)的能量。隔離式安全柵，采用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結(jié)構(gòu)， 同時(shí)符合本質(zhì)安全限制能量的要求。在M-BUS總線系統(tǒng)中，主站為非本安設(shè)備位于安全區(qū)，從站為本安設(shè)備位于危險(xiǎn) 區(qū)，需要主站和從站之間設(shè)置符合本安要求的安全柵，其要符合M-BUS總線標(biāo)準(zhǔn)，不能影響 主從站的工作和之間的通信?，F(xiàn)有的安全柵應(yīng)用在M-BUS總線上，存在以下不足
1、齊納式安全柵，較大的限流電阻，過(guò)大的電壓降導(dǎo)致總線供電不足，降低驅(qū)動(dòng)從站的 能力；內(nèi)部電路不符合M-BUS總線標(biāo)準(zhǔn)，使主從站不能正常工作或主從站不能通信；在故障
3時(shí)，需要更換熔絲或安全柵，操作極不方便，增加維護(hù)成本。2、隔離式安全柵，輸出供電能力較差導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)從站數(shù)量減少或通信距離降低；不 符合M-BUS總線標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用在M-BUS總線上時(shí)，影響主站與從站之間的通信。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種M-BUS總線本質(zhì)安全柵，可 對(duì)M-BUS總線輸入進(jìn)行多級(jí)限壓和過(guò)流保護(hù)，輸出端符合本質(zhì)安全要求，其符合M-BUS總線 標(biāo)準(zhǔn)并能用于M-BUS總線上。本發(fā)明的另一目的是對(duì)M-BUS總線通道數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展，一個(gè)主站可輪流驅(qū)動(dòng)多條 M-BUS總線，擴(kuò)展了 M-BUS總線系統(tǒng)的容量，降低了設(shè)備成本。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種M-BUS總線本質(zhì)安全柵，所述總線本質(zhì)安全柵連接在M-BUS總線系統(tǒng)的主站和從 站之間；其特征在于，所述總線本質(zhì)安全柵包括依次連接的下述電路
輸入級(jí)，實(shí)現(xiàn)M-BUS總線輸入的極性轉(zhuǎn)換，并限制M-BUS總線的短路電流； 保護(hù)級(jí)，包括限壓電路和過(guò)流保護(hù)電路，其輸入端連接所述輸入級(jí)的輸出端，該保護(hù) 級(jí)1的輸出端連接保護(hù)級(jí)二的輸入端；
保護(hù)級(jí)二，所述保護(hù)級(jí)二與所述保護(hù)級(jí)I順次連接，所述保護(hù)級(jí)II也包括一限壓和過(guò)流 保護(hù)電路，與所述保護(hù)級(jí)一起構(gòu)成M-BUS總線的冗余保護(hù)。如果M-BUS總線需要一個(gè)以上的通道，則所述M-BUS總線本質(zhì)安全柵還進(jìn)一步包 括輸出級(jí)，該輸出級(jí)的輸入端連接所述保護(hù)級(jí)二的輸出端，所述輸出級(jí)為組合電子開關(guān)矩 陣或機(jī)械開關(guān)矩陣，是一個(gè)通道數(shù)量擴(kuò)展電路，實(shí)現(xiàn)從一個(gè)通道到多個(gè)通道的擴(kuò)展，增加驅(qū) 動(dòng)從站的數(shù)量。當(dāng)然，如果只需要一個(gè)通道，可不要此級(jí)。輸入級(jí)包括一個(gè)橋式轉(zhuǎn)換電路和一個(gè)小容量的限流電阻。橋式轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn) M-BUS總線輸入的無(wú)極性，限流電阻使得輸出短路時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)很大的短路電流。保護(hù)級(jí)I和保護(hù)級(jí)II是兩個(gè)相同的電路模塊。它包括一個(gè)電流采樣電阻、一個(gè)電 子開關(guān)、一個(gè)二極管、一個(gè)控制芯片和其它元器件，整個(gè)模塊電路的電氣特性符合M-BUS標(biāo) 準(zhǔn)。控制芯片監(jiān)視輸出端電壓，在出現(xiàn)過(guò)壓情況時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)電子開關(guān)將輸出電壓調(diào)節(jié)到設(shè) 定的電壓內(nèi)，同時(shí)還監(jiān)視輸入端的采樣電阻上的壓降，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流情況時(shí)，控制電子開關(guān)斷 開與輸出的連接。無(wú)論發(fā)生了過(guò)壓還是過(guò)流故障，如果故障一直持續(xù)，那么控制芯片內(nèi)部集 成的故障定時(shí)器都會(huì)確保電子開關(guān)快速可靠地關(guān)斷，接在輸出端的二極管防止反向電壓的 輸入。輸出級(jí)包括信號(hào)隔離譯碼電路和開關(guān)矩陣電路。對(duì)輸入的通道選擇信號(hào)進(jìn)行光電 隔離、譯碼器電路后，可選擇某一通道開關(guān)導(dǎo)通，使之與保護(hù)級(jí)二輸出端連接，達(dá)到將一通 道M-BUS總線擴(kuò)展為多通道的目的。當(dāng)然，擴(kuò)展通道的數(shù)量可根據(jù)需要增加或減少。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，其電氣特性符合M-BUS標(biāo)準(zhǔn)，可直接應(yīng)用在M-BUS總線上， 兩級(jí)保護(hù)級(jí)電路形成冗余保護(hù)功能，在其中一級(jí)出現(xiàn)故障時(shí)，另一級(jí)能承擔(dān)保護(hù)功能。每級(jí) 都具有獨(dú)立的限壓和過(guò)流保護(hù)功能。通過(guò)輸出級(jí)可擴(kuò)展M-BUS通道數(shù)量。本發(fā)明有益效果有效地限制輸入的能量，使本質(zhì)安全型設(shè)備能夠安全地應(yīng)用于危險(xiǎn)區(qū)；符合M-BUS總線標(biāo)準(zhǔn)，可以直接應(yīng)用于M-BUS總線上；輸入端與輸出端壓降??；無(wú) 熔絲等易損壞元件，維護(hù)基本不需更換；可將一通道M-BUS總線擴(kuò)展為多通道，降低了成 本；也可當(dāng)作一般安全柵應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的總體原理示意圖2是本發(fā)明中輸入級(jí)的電路原理示意圖； 圖3是本發(fā)明中保護(hù)級(jí)二、保護(hù)級(jí)II的電路原理示意圖； 圖4是本發(fā)明中輸出級(jí)的隔離譯碼電路原理示意圖； 圖5是本發(fā)明中輸出級(jí)的開關(guān)矩陣原理示意圖6A是本發(fā)明中輸出級(jí)的開關(guān)矩陣第1通道開關(guān)電路實(shí)施方式一原理示意圖； 圖6B是本發(fā)明中輸出級(jí)的開關(guān)矩陣第1通道開關(guān)電路實(shí)施方式二原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明
M-BUS總線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定=M-BUS總線是無(wú)極性的，主站是通過(guò)控制總線電壓的變化(發(fā)送 邏輯“1”時(shí)，輸出高電壓；發(fā)送邏輯“0”時(shí)，輸出低電壓)向從站發(fā)送數(shù)據(jù)的，電壓變壓的范 圍大于IOV0從站是通過(guò)控制總線電流的變化(發(fā)送邏輯“1”時(shí)，維持總線電流不變；發(fā)送 邏輯“0”時(shí)，令總線電流增大一固定值)向主站發(fā)送數(shù)據(jù)的，電流變化的范圍IlmA 20mA。如圖1所示，M-BUS總線本質(zhì)安全柵，包括依次連接的下述電路 輸入級(jí)，具有輸入極性轉(zhuǎn)換和限流電阻的電路；
保護(hù)級(jí)，具有限壓和過(guò)流保護(hù)功能的電路； 保護(hù)級(jí)=:,具有限壓和過(guò)流保護(hù)功能的電路；
輸出級(jí)，組合電子開關(guān)矩陣或機(jī)械開關(guān)矩陣是一個(gè)通道數(shù)量擴(kuò)展電路，實(shí)現(xiàn)從一個(gè)通 道到多個(gè)通道的擴(kuò)展，增加驅(qū)動(dòng)從站的數(shù)量，如果只需要一個(gè)通道，此級(jí)電路可不要。結(jié)合附圖，各級(jí)電路模塊的具體電路結(jié)構(gòu)分析如下
如圖2所示，輸入級(jí)一端連接M-BUS總線輸入，另一端的正、負(fù)極分別連接到保護(hù)級(jí)的 正、負(fù)極。它包括一個(gè)橋式轉(zhuǎn)換電路和一個(gè)小容量的限流電阻，M-BUS總線經(jīng)過(guò)橋式轉(zhuǎn)換電 路Dl實(shí)現(xiàn)極性變換后，正極經(jīng)一限流電阻Rl連接到保護(hù)級(jí)I的正極，負(fù)極直接連接到保護(hù) 級(jí)的負(fù)極。輸入級(jí)實(shí)現(xiàn)了 M-BUS總線的無(wú)極性輸入，限制了輸出短路時(shí)的最大短路電流。保護(hù)級(jí)和保護(hù)級(jí)二是相同的電路結(jié)構(gòu)，如圖3所示，在本實(shí)施例中，保護(hù)級(jí)的工 作電壓設(shè)計(jì)范圍為9V至42V，限壓點(diǎn)設(shè)計(jì)為36V，過(guò)流點(diǎn)設(shè)計(jì)為0. 2A。如圖3所示，以保護(hù)級(jí)I為例說(shuō)明其電路結(jié)構(gòu)保護(hù)級(jí)包括一個(gè)電流采樣電阻R3、 一個(gè)電子開關(guān)(M0SFET管Q1)、一個(gè)二極管D2、一個(gè)控制芯片Ul和其它元器件。輸入端的正 極依次串聯(lián)電流采樣電阻R3、MOSFET管Q1、二極管D2到輸出端，控制芯片Ul的引腳7和 引腳8分別連接到電流采樣電阻R3的兩端，控制芯片Ul的引腳5通過(guò)電阻R4驅(qū)動(dòng)MOSFET 管Ql，控制輸入和輸出的導(dǎo)通或關(guān)斷，電壓采樣電阻R5和R6串聯(lián)后連接到MOSFET管Ql后的輸出端的正負(fù)極，中間抽頭連接到控制芯片Ul的引腳2，電阻R2和Cl為控制芯片Ul工 作所必須的元器件。其工作原理為控制芯片Ul的引腳2監(jiān)視電壓采樣電阻R5和R6的反饋電壓，當(dāng) 輸入電壓大于36V時(shí)，其引腳5輸出控制信號(hào)調(diào)節(jié)MOSFET管Ql將輸出調(diào)節(jié)到36V ；控制芯 片Ul弓丨腳7和引腳8監(jiān)視電流采樣電阻R3兩端的壓降，當(dāng)經(jīng)過(guò)R3的電流大于0. 2A時(shí)，電 流采樣電阻R3兩端的壓降超過(guò)設(shè)定值，其引腳5輸出控制信號(hào)使MOSFET管Ql斷開與輸出 的連接；二極管D2防止反向電壓的輸入。在本實(shí)施例中，控制芯片U2選用LT4356-3。保護(hù)級(jí)輸出端的正極與保護(hù)級(jí)二輸入端的正極連接，保護(hù)級(jí)I輸出端的負(fù)極與保 護(hù)級(jí)二輸入端的負(fù)極連接，兩級(jí)保護(hù)級(jí)電路形成冗余保護(hù)功能，在其中一級(jí)出現(xiàn)故障時(shí)，另 一級(jí)能承擔(dān)保護(hù)功能。輸出級(jí)包括信號(hào)隔離譯碼電路和開關(guān)矩陣電路。在本實(shí)施例中，輸出級(jí)擴(kuò)展為16 通道，4路選擇信號(hào)通過(guò)4-16譯碼器選擇相應(yīng)的通道。如圖4所示，4路通道選擇信號(hào)分別經(jīng)過(guò)橋式轉(zhuǎn)換電路極性變換后，通過(guò)一個(gè)電阻 驅(qū)動(dòng)光藕，經(jīng)光藕隔離后的信號(hào)輸入到芯片U5的輸入端，經(jīng)譯碼輸出后的16路信號(hào)驅(qū)動(dòng)開 關(guān)矩陣電路。如圖5所示，為開關(guān)矩陣電路原理示意圖，包含16個(gè)相同的通道開關(guān)，每個(gè)通道開 關(guān)的輸入端與保護(hù)級(jí)的輸出端連接，輸出端連接到輸出端子，控制端與隔離譯碼電路輸 出端連接。通過(guò)通道開關(guān)，控制信號(hào)可同時(shí)控制保護(hù)級(jí)的輸出端正極、負(fù)極與輸出端子的 導(dǎo)通或關(guān)斷。通道開關(guān)是一個(gè)雙刀開關(guān)。在本實(shí)施例中，以開關(guān)矩陣電路的第1通道開關(guān)為例說(shuō)明其電路結(jié)構(gòu)原理。如圖6A所示，為開關(guān)矩陣電路的第1通道開關(guān)電路實(shí)施方式一原理示意圖。該電 路由4個(gè)電子開關(guān)組成由電阻RA1、RA4和三極管QA2組成的第1電子開關(guān)，由電阻RA2、 RA3和MOSFET管QAl組成的第2電子開關(guān)，由二極管DAl，電阻RA5和三極管QA3組成的第 3電子開關(guān)，由電阻RA6、RA7和MOSFET管QA4組成的第4電子開關(guān)；其中電阻RA4的一端 連接到三極管QA2的基極，另一端連接到信號(hào)隔離譯碼電路的通道輸出信號(hào)；MOSFET管QAl 的源級(jí)連接到保護(hù)級(jí)Π輸出端的負(fù)極，漏極為該通道的負(fù)極輸出，連接到輸出端子；MOSFET 管QA4的源級(jí)連接到保護(hù)級(jí)輸出端的正極，漏極為該通道的正極輸出，連接到輸出端子。工作原理為輸入控制信號(hào)控制第1電子開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷，第1電子開關(guān)控制第2 電子開關(guān)和第3電子開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷，第3電子開關(guān)控制第4電子開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷，即輸入 控制信號(hào)同時(shí)控制保護(hù)級(jí)二的輸出端正極、負(fù)極與輸出端子的導(dǎo)通或關(guān)斷。如圖6Β所示，為開關(guān)矩陣電路的第1通道開關(guān)電路實(shí)施方式二原理示意圖。由電 阻RA8、RA9和三極管QA5組成的電子開關(guān)驅(qū)動(dòng)繼電器KA1，與繼電器KAl并聯(lián)的二極管DA2 起續(xù)流作用，保護(hù)級(jí)II的輸出端的正極和負(fù)極分別連接到繼電器KAl的公共端，繼電器KAl 的常開端分別連接到該通道的輸出端子。輸入控制信號(hào)通過(guò)電子開關(guān)驅(qū)動(dòng)繼電器控制保護(hù) 級(jí)二的輸出端正極、負(fù)極與輸出端子的導(dǎo)通或關(guān)斷。本發(fā)明申請(qǐng)人結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做了詳細(xì)的說(shuō)明與描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，詳盡的說(shuō)明只是為了幫 助讀者更好地理解本發(fā)明精神，而并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，相反，任何基于本發(fā)明的 發(fā)明精神所作的任何改進(jìn)或修飾都應(yīng)當(dāng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種M BUS總線本質(zhì)安全柵，所述總線本質(zhì)安全柵連接在M BUS總線系統(tǒng)的主站和從站之間；其特征在于，所述總線本質(zhì)安全柵包括依次連接的下述電路輸入級(jí)，實(shí)現(xiàn)M BUS總線輸入的極性轉(zhuǎn)換，并限制M BUS總線的短路電流；保護(hù)級(jí)，包括限壓和過(guò)流保護(hù)電路，其輸入端連接所述輸入級(jí)的輸出端，該保護(hù)級(jí)的輸出端連接保護(hù)級(jí)的輸入端；保護(hù)級(jí)，所述保護(hù)級(jí)與所述保護(hù)級(jí)順次連接，所述保護(hù)級(jí)也包括一限壓和過(guò)流保護(hù)電路，與所述保護(hù)級(jí)一起構(gòu)成M BUS總線的冗余保護(hù)。2010105418449100001dest_path_image001.jpg,872487dest_path_image001.jpg,2010105418449100001dest_path_image002.jpg,205380dest_path_image002.jpg,19752dest_path_image002.jpg,29165dest_path_image001.jpg,296198dest_path_image002.jpg,432782dest_path_image001.jpg
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的M-BUS總線本質(zhì)安全柵，其特征在于，如果M-BUS總線需要一 個(gè)以上的通道，則所述M-BUS總線本質(zhì)安全柵還進(jìn)一步包括輸出級(jí)，該輸出級(jí)的輸入端連 接所述保護(hù)級(jí)II的輸出端，實(shí)現(xiàn)從一個(gè)通道到多個(gè)通道的擴(kuò)展，增加驅(qū)動(dòng)從站的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的M-BUS總線本質(zhì)安全柵，其特征在于，所述輸出級(jí)包括順序連 接的信號(hào)隔離譯碼電路和開關(guān)矩陣電路，所述開關(guān)矩陣電路為組合電子開關(guān)矩陣或機(jī)械開 關(guān)矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的M-BUS總線本質(zhì)安全柵，其特征在于，所述輸入級(jí)包括一 個(gè)橋式轉(zhuǎn)換電路和一個(gè)小容量的限流電阻，所述橋式轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接M-BUS總線輸 入，輸出端通過(guò)小容量的限流電阻連接所述保護(hù)級(jí)I輸入端正極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的M-BUS總線本質(zhì)安全柵，其特征在于，所述保護(hù)級(jí)i包 括一個(gè)電流采樣電阻、一個(gè)電子開關(guān)、一個(gè)二極管、一個(gè)控制芯片，該保護(hù)級(jí)I輸入的正極 依次串聯(lián)電流采樣電阻、電子開關(guān)和二極管，通過(guò)電流采樣電阻的電流采樣信號(hào)和所述輸 出級(jí)的輸出端電壓采樣信號(hào)輸入至所述控制芯片，該控制芯片與所述電子開關(guān)的控制端相 連；所述控制芯片內(nèi)部集成故障定時(shí)器，在保護(hù)級(jí)I的輸出端電壓出現(xiàn)過(guò)電壓情況時(shí)，通 過(guò)調(diào)節(jié)電子開關(guān)將輸出調(diào)節(jié)到設(shè)定的電壓內(nèi)，在該保護(hù)級(jí)I的輸入端出現(xiàn)過(guò)電流情況時(shí)， 控制電子開關(guān)斷開輸入端與輸出端的連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的M-BUS總線本質(zhì)安全柵，其特征在于，所述電子開關(guān)為 MOSFET管(Ql)，所述電子開關(guān)控制端為所述MOSFET管(Ql)的柵極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的M-BUS總線本質(zhì)安全柵，其特征在于，所述保護(hù)級(jí)II優(yōu)選具有 與所述保護(hù)級(jí)I相同的電路結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的M-BUS總線本質(zhì)安全柵，其特征在于，所述輸出級(jí)的信號(hào)隔離 譯碼電路通過(guò)一個(gè)電阻驅(qū)動(dòng)光藕，對(duì)經(jīng)輸入級(jí)的橋式轉(zhuǎn)換電路極性變換后的通道選擇信號(hào) 進(jìn)行光藕隔離，光藕隔離后的信號(hào)輸入到芯片U5的輸入端，經(jīng)譯碼后輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)開關(guān) 矩陣電路；所述開關(guān)矩陣電路的每個(gè)通道開關(guān)的輸入端與保護(hù)級(jí)II的輸出端連接，輸出端 連接到輸出端子，控制端與隔離譯碼電路輸出端連接，通過(guò)通道開關(guān)，控制信號(hào)同時(shí)控制保 護(hù)級(jí)II的輸出端正極、負(fù)極與輸出端子的導(dǎo)通或關(guān)斷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種M-BUS總線本質(zhì)安全柵，所述總線本質(zhì)安全柵連接在M-BUS總線系統(tǒng)的主站和從站之間，包括依次連接的輸入級(jí)、保護(hù)級(jí)Ⅰ、保護(hù)級(jí)Ⅱ和輸出級(jí)，輸入級(jí)實(shí)現(xiàn)M-BUS總線輸入的極性轉(zhuǎn)換，并限制M-BUS總線的短路電流；保護(hù)級(jí)Ⅰ和保護(hù)級(jí)Ⅱ均包括限壓和過(guò)流保護(hù)電路，一起構(gòu)成本質(zhì)安全柵的冗余保護(hù)。輸出級(jí)實(shí)現(xiàn)從一個(gè)通道到多個(gè)通道的擴(kuò)展，增加驅(qū)動(dòng)從站的數(shù)量。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多級(jí)限壓和過(guò)流保護(hù)，符合M-BUS總線的本質(zhì)安全要求，并且能夠擴(kuò)展M-BUS總線系統(tǒng)的容量，降低了設(shè)備成本。
文檔編號(hào)H02H9/02GK101976828SQ20101054184
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者張剛, 李勇, 魏慶華 申請(qǐng)人:重慶市智能水表有限責(zé)任公司