一種智能照明系統DLbus總線的製作方法
2023-05-28 22:24:16
一種智能照明系統DLbus總線的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種智能照明系統DLbus總線，包括：通訊介質、電源節點、普通節點；所述電源節點通訊信號的阻抗為200歐姆，且所述電源節點具有250歐姆的交流信號阻抗，靜態輸出電壓36V，信號鉗位電壓32V；所述普通節點作為總線收發器，且普通節點還可從總線獲得工作電源。本發明可以減少了電纜用量，用戶操作更加方便，節約了照明用電，降低了投資。
【專利說明】—種智能照明系統DLbus總線
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種DLbus總線，更確切地說是一種智能照明系統DLbus總線。
【背景技術】
[0002]作為智能照明系統的典型通訊技術，目前廣泛應用的是兩種:1-bus (EIB)與
C-buso
[0003]其中，1-bus是ABB公司根據EIB協議開發的總線系統。在物理層採用4芯電纜，一對用於通訊，一對用於供電，通訊波特率為9600bps，在不加路由和中繼的情況下，單條總線可以容納64個節點，最遠通訊距離1000米，供電電壓DC24V，最遠供電距離350米，自由拓撲結構。在鏈路層採用CSMA/CA1衝突避免機制。
[0004]C-Bus是施耐德公司所有。在物理層採用2芯電纜，通訊信號加載於供電線路上，通訊波特率為9600bps，在不加路由和中繼的情況下，單條總線可以容納100個節點，最遠供電/通訊距離1000米，供電電壓DC36V，自由拓撲結構。在鏈路層採用CSMA/⑶衝突檢測機制。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種智能照明系統DLbus總線，其可以解決現有技術產的上述缺點。
[0006]本發明採用以下技術方案:
[0007]一種智能照明系統DLbus總線，包括:
[0008]通訊介質；
[0009]電源節點，所述電源節點通訊信號的阻抗為200歐姆，且所述電源節點具有250歐姆的交流信號阻抗，靜態輸出電壓36V，信號鉗位電壓32V ；
[0010]普通節點，所述普通節點作為總線收發器，且普通節點還可從總線獲得工作電源。
[0011]所述電源節點處於一側，且所述普通節點集中於另一側。
[0012]所述電源節點包括一第一電源，所述第一電源的正極作為DLbus總線的正極，且所述第一電源的負極作為DLbus總線的負極，且所述第一電源的兩端並聯一串聯的第二十一電阻和第二十二電阻，一第二十三電阻一端與第一電源的負極連接，另一端連接一第二十一三極體的基極，且第二十一三極體的的發射極連接於第二十一電阻和第二十二電阻之間，第二十一三極體的的集電極通過一第二十四電阻連接第一電源的正極，一第二十二三極體的發射極連接第一電源的正極，第二十二三極體的基極連接一第二 i 三極體集極，第二十二三極體的集電極連接一第二十六電阻，該第二十六電阻的另一端通過一第二十七電阻連接第一電源的負極，一第二十一電容一端連接於第二十六電阻與第二十七電阻之間，另一端與電源正極連接，一第二十三三極體的發射極通過一第二十八電阻連接第一電源的正極，第二十三三極體的基極連接於第二十六電阻與第二十七電阻之間，第二十三三極體的集電極通過第三十四電阻連接電源的負極，一第三十三電阻一端連接於第一電源的正極，另一端連接於第二十三三極體集電極，一第二十五電阻一端連接於第二十一三極體的基極，另一端連接於第二十三三極體集電極；一第四十三二極體一端連接於第一電源的正極，另一端連接一第二電源的正極，該第二電源的負極連接第一電源的負極。
[0013]所述普通節點包括一整流橋，且該整流橋的負輸出端接地，第十一電容一端連接一整流橋的正輸出端，另一端連接一第三十二電阻，第三十二電阻的另一端連接一第五十一三極體的基極，第五十一三極體的發射管接地，第五十一三極體的集電極通過一第三十三電阻連接DLbus總線的輸出端,一第四^ 電阻一端連接DLbus總線的輸出端,且第四十一電阻另一端連接一第五十二三極體的集電極，第五十二三極體的發射極接地，且第五十二三極體的基極連接一地第五十一三極體的集極，一第三十四電阻一端連接於DLbus總線的輸出端，另一端連接於第三十三電阻，第三十三電阻的另一端接地，一第五十四三極體的基極連接於第三十四電阻與第三十三電阻之間，且第五十四電阻的發射極連接一第三十六電阻，第五十四三極體的集電極通過一第四十三電阻連接整流橋的正輸出端，一第五十三三極體的基極連接於第五十四三極體的集電極，且第五十三三極體通過一第三十七電阻接地，一第五十二二極體一端連接於整流橋一正輸出端，該五十二二極體的另一端通過一第三十八電阻接地，一第三十九電阻一端連接於整流橋的正輸出端，且第三十九電阻的另一端連接一第五十五三極體的發射極，第五十五三極體的基極連接於第五十二二極體與第三十八電阻之間，第五十五三極體的集電極通過一第五十一二極體接地，一第五十二電容一端接地，另一端連接於DLbus總線的輸出端。[0014]本發明具有以下優點:
[0015]本發明可以減少了電纜用量，用戶操作更加方便，節約了照明用電，降低了投資。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面結合實施例和附圖對本發明進行詳細說明，其中:
[0017]圖1是本發明的電源節點的結構示意圖。
[0018]圖2是本發明的普通節點的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖進一步闡述本發明的【具體實施方式】:
[0020]如圖1及圖2所示，一種智能照明系統DLbus總線，包括:
[0021]通訊介質；電源節點，所述電源節點通訊信號的阻抗為200歐姆，且所述電源節點具有250歐姆的交流信號阻抗，靜態輸出電壓36V，信號鉗位電壓32V ；
[0022]普通節點，所述普通節點作為總線收發器，且普通節點還可從總線獲得工作電源。
[0023]所述電源節點處於一側，且所述普通節點集中於另一側。
[0024]所述電源節點包括一第一電源，所述第一電源的正極作為DLbus總線的正極，且所述第一電源的負極作為DLbus總線的負極，且所述第一電源的兩端並聯一串聯的第二十一電阻R21和第二十二電阻R22，一第二十三電阻R23 —端與第一電源的負極連接，另一端連接一第二十一三極體Q21的基極，且第二十一三極體Q21的的發射極連接於第二十一電阻R21和第二十二電阻R22之間，第二十一三極體Q21的的集電極通過一第二十四電阻R24連接第一電源的正極，一第二十二三極體Q22的發射極連接第一電源的正極，第二十二 Q22三極體的基極連接一第二十一三極體Q21集極，第二十二三極體Q22的集電極連接一第二十六電阻R26，該第二十六電阻R26的另一端通過一第二十七電阻R27連接第一電源的負極，一第二i 電容C21 —端連接於第二十六電阻R26與第二十七電阻R27之間，另一端與電源正極連接，一第二十三三極體Q23的發射極通過一第二十八電阻R28連接第一電源的正極，第二十三三極體Q23的基極連接於第二十六電阻R26與第二十七電阻R27之間，第二十三三極體Q23的集電極通過第三十四電阻R34連接電源的負極，一第三十三電阻R33 —端連接於第一電源的正極，另一端連接於第二十三三極體Q23集電極，一第二十五電阻R25 —端連接於第二十一三極體Q21的基極，另一端連接於第二十三三極體Q23集電極；一第四十三二極體D43 —端連接於第一電源的正極,另一端連接一第二電源的正極，該第二電源的負極連接第一電源的負極。[0025]所述普通節點包括一整流橋，且該整流橋的負輸出端接地，第十一電容Cll 一端連接一整流橋的正輸出端，另一端連接一第三十二電阻R32，第三十二電阻的另一端連接一第五i 三極體Q51的基極,第五^ 三極體Q51的發射管接地,第五^ 三極體Q51的集電極通過一第三十三電阻連接DLbus總線的輸出端，一第四i 電阻R41 —端連接DLbus總線的輸出端，且第四^ 電阻R41另一端連接一第五十二三極體Q52的集電極，第五十二三極體Q52的發射極接地，且第五十二三極體Q52的基極連接一地第五十一三極體Q51的集極,一第三十四電阻R34 —端連接於DLbus總線的輸出端，另一端連接於第三十三電阻R33，第三十三電阻R33的另一端接地，一第五十四三極體Q54的基極連接於第三十四電阻R34與第三十三電阻R33之間，且第五十四電阻R54的發射極連接一第三十六電阻R36，第五十四三極體Q54的集電極通過一第四十三電阻R43連接整流橋的正輸出端，一第五十三三極體Q53的基極連接於第五十四三極體Q54的集電極，且第五十三三極體Q53通過一第三十七電阻R37接地,一第五十二二極體Q52 —端連接於整流橋一正輸出端，該第五十二二極體Q52的另一端通過一第三十八電阻R38接地，一第三十九電阻R39 —端連接於整流橋的正輸出端，且第三十九電阻的另一端連接一第五十五三極體Q55的發射極，第五十五三極體Q55的基極連接於第五十二二極體D52與第三十八電阻R38之間，第五十五三極體Q55的集電極通過一第五^ 二極體D51接地,一第五十二電容C52 —端接地，另一端連接於DLbus總線的輸出端。
[0026]本發膽在物理層採用2芯電纜，通訊信號加載於供電線路上，供電電壓DC36V，自由拓撲結構。而與之不同的是本發明的通訊/供電距離與容納的節點數目是可變的，由採用的總線電纜與節點的工作電流決定。在鏈路層以上不綁定任何協議。
[0027]本發明選用一個通用的物理層，在此之上可以運行各種協議。該物理層採用2芯電纜，兼顧通訊與供電，與主流的MCU接口兼容，不需要專用的接口晶片。以最大程度降低產品成本。
[0028]DLBus總線是兼具通訊與供電功能的複合型總線，通訊信號加載於供電電壓上，每個節點在通過總線通訊的同時也可以把總線作為工作電源。該總線包含以下內容:通訊與供電介質、電源節點、普通節點。
[0029]電纜類型、供電電壓、通訊/供電距離、波特率、節點數目和最大供電電流這些參數是互相制約的，由於該總線的應用目標是智能照明系統，我們針對這一特定需求通過計算和實驗確定以下基本數據:
[0030]電纜類型:非屏蔽雙絞線，可以採用3種截面積:0.5、1.0、1.5平方毫米。
[0031]供電電壓:DC36V，經過長距離傳輸，允許降低到DC20V。
[0032]波特率:採用3 種:19200、9600、4800。
[0033]通訊電壓:峰峰值4V，經過長距離傳輸，允許降低到峰峰值IV。
[0034]通訊線路等效阻抗:200歐姆
[0035]採用自由拓撲結構。在實際應用中，不同的拓撲結構對供電和通訊的影響是不同的，一種方式供電節點在一側，而其他的普通節點集中於另一側，中間間隔較遠距離，因此供電電壓衰減最為嚴重。另一種方式星形結構增加了分布電容，降低了線路阻抗，因此通訊信號衰減最為嚴重。
[0036]電源節點向所有普通節點供電，必須有很低的直流阻抗。同時，為保證通訊信號的阻抗為200歐姆，該節點必須具有250歐姆的交流信號阻抗。靜態輸出電壓36V，信號鉗位電壓32V。
[0037]普通節點除了具備總線收發器，還可以從總線獲得工作電源。為保證通訊信號的阻抗為200歐姆，該節點必須具有較高的交流信號阻抗。以最多連線64個節點為例，單個節點的交流信號阻抗應該為64K歐姆。如果節點的耗電很小，可以用直流恆流源電路獲得工作電流。如果節點需要較大的工作電流，就必須採用有源低通電路，同時採用大容量電解電容來獲得工作電流。
[0038]本發明設計針對波特率9600bps，工作電流小於10毫安的普通節點，採用了直流恆流源電路獲得工作電流:與DLBus連接的埠採用了整流橋，提高了安全行，用戶不用區分DLBus的正負極性。可以提供DC5V，10毫安的工作電源。RXD和TXD可以直接連接MCU的 UART。
[0039]本發明可以減少了電纜用量，用戶操作更加方便，節約了照明用電，降低了投資。
[0040]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種智能照明系統DLbus總線，其特徵在於，包括:通訊介質； 電源節點，所述電源節點通訊信號的阻抗為200歐姆，且所述電源節點具有250歐姆的交流信號阻抗，靜態輸出電壓36V，信號鉗位電壓32V ； 普通節點，所述普通節點作為總線收發器，且普通節點還可從總線獲得工作電源。
2.根據權利要求1所述的智能照明系統DLbus總線，其特徵在於，所述電源節點處於一偵牝且所述普通節點集中於另一側。
3.根據權利要求1所述的智能照明系統DLbus總線，其特徵在於，所述電源節點包括一第一電源，所述第一電源的正極作為DLbus總線的正極，且所述第一電源的負極作為DLbus總線的負極，且所述第一電源的兩端並聯一串聯的第二十一電阻和第二十二電阻，一第二十三電阻一端與第一電源的負極連接，另一端連接一第二十一三極體的基極，且第二十一三極體的的發射極連接於第二十一電阻和第二十二電阻之間，第二十一三極體的的集電極通過一第二十四電阻連接第一電源的正極，一第二十二三極體的發射極連接第一電源的正極，第二十二三極體的基極連接一第二十一三極體集極，第二十二三極體的集電極連接一第二十六電阻，該第二十六電阻的另一端通過一第二十七電阻連接第一電源的負極，一第二 i 電容一端連接於第二十六電阻與第二十七電阻之間，另一端與電源正極連接，一第二十三三極體的發射極通過一第二十八電阻連接第一電源的正極，第二十三三極體的基極連接於第二十六電阻與第二十七電阻之間，第二十三三極體的集電極通過第三十四電阻連接電源的負極，一第三十三電阻一端連接於第一電源的正極，另一端連接於第二十三三極體集電極，一第二十五電阻一端連接於第二十一三極體的基極，另一端連接於第二十三三極體集電極；一第四十三二極體一端連接於第一電源的正極，另一端連接一第二電源的正極，該第二電源的負極連接第一電源的負極。
4.根據權利要求1所述的智能照明系統DLbus總線，其特徵在於，所述普通節點包括一整流橋，且該整流橋的負輸出端接地，第十一電容一端連接一整流橋的正輸出端，另一端連接一第三十二電阻，第三十二電阻的另一端連接一第五十一三極體的基極，第五十一三極體的發射管接地，第五i 三極體的集電極通過一第三十三電阻連接DLbus總線的輸出端，一第四十一電阻一端連接DLbus總線的輸出端，且第四十一電阻另一端連接一第五十二三極體的集電極，第五十二三極體的發射極接地，且第五十二三極體的基極連接一地第五i 三極體的集極，一第三十四電阻一端連接於DLbus總線的輸出端，另一端連接於第三十三電阻，第三十三電阻的另一端接地，一第五十四三極體的基極連接於第三十四電阻與第三十三電阻之間，且第五十四電阻的發射極連接一第三十六電阻，第五十四三極體的集電極通過一第四十三電阻連接整流橋的正輸出端，一第五十三三極體的基極連接於第五十四三極體的集電極，且第五十三三極體通過一第三十七電阻接地，一第五十二二極體一端連接於整流橋一正輸出端，該五十二二極體的另一端通過一第三十八電阻接地，一第三十九電阻一端連接於整流橋的正輸出端，且第三十九電阻的另一端連接一第五十五三極體的發射極，第五十五三極體的基極連接於第五十二二極體與第三十八電阻之間，第五十五三極體的集電極通過一第五i 二極體接地，一第五十二電容一端接地，另一端連接於DLbus總線的輸出端。
【文檔編號】H05B37/02GK103917006SQ201310005562
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月7日 優先權日:2013年1月7日
【發明者】周泓 申請人:上海晶界電子有限公司