SE721A

SE721A 说明书 M-BUS 接口芯片 SE721A 1、 简介 Meter-BUS（简称“M-BUS” ）是一种专门用于各种类型仪表、控制装置的远程通信的 总线系统。SE721A 是一种用于仪表总线的收发器集成芯片，内部接口电路可以适应仪表总 线结构中主从机之间的不同电平，与总线的连接是无极性的，且支持使用光耦与从机间进行 全电隔离。芯片可由总线供电，对从机不增加功率需求，并内置总线电压故障指示。接收器 有动态电平识别功能，发送器有可编程电流沉。片内集成 3.3v 稳压源，当总线发生故障时 将会延时关断。该电路广泛应用于 M-BUS 远程抄表、安防、智能家居等领域。 2、 特点          符合 EN1434-3 通信标准 接受器具有动态电平识别功能 调制电流大小可通过外围电阻调节 抗极性颠倒功能 模块供电切换 集成 3.3V 稳压电源 总线远程供电 典型 9600 波特的半双工 UART 通信速率 支持多种从机供电方式： - 通过 VDD 端由总线供电； - 通过 VDD 端由总线供电，同时电池备用； - 电池供电，总线仅用于数据传输； 3、 应用领域       智能水表气表热量表抄表 智能电网自动抄表 智能家庭控制网络 消防报警及联动网络 中央空调控制系统 智能传感器网络 1 SE721A 说明书 4、 管脚描述 管 脚 号 管脚名称 功能 1 BUSL2 仪表总线接入端 2 VB 整流后总线电压差连接端 3 STC 外接电源维持电容连接引脚 4 RIDD 电流调节输入端 5 PF 调电信号输出端 6 SC 接收解调电容引脚 7 TXI 数据信号输出，从总线来的串行数据从该引脚输出 8 TX 数据信号输出，从总线来的串行数据从该引脚输出 9 BAT 逻辑电平调节端 10 VS 总线/电池供电模式切换输出端 11 VDD 稳压电源输出端 12 RX 数据信号输入，该引脚的串行数据会被发送到总线 13 RXI 数据信号输出，从总线来的串行数据从该引脚输出 14 RIS 外接调制电流值调节电阻 15 GND 地 16 BUSL1 仪表总线接入端 2 SE721A 说明书 5、 原理框图 图 2.0 SE721A 内部结构框图 6、 工作原理 1,主→从 此模式下采用电压调制传输数据，总线电流保持不变。即主机发送的数据码流是一 种电压脉冲序列，用+36V 标识逻辑‘1’，用+24V 标识逻辑‘0’。在稳态时，线路将保持 ‘1’状态。如图 3.0 所示： 图 3.0 FC722 接收时序图 连接在管脚 RXC 上的电容 CRXC 的充放电流是不同的，存在以下关系： ISCcharge=ISCdischage/40 这个比例关系是独立于数据内容运行任意 UART 协议所必须的条件（例如，传输采用 11 位 UART 协议，当所有数据只有停止位是“1” ，其他都是“0” ），必须有足够的时间对电容 CRXC 进行再充电，内部电压比较器 TC3 检测来自主机的调制电压，并根据电压 VIN=SPACE 或 MARK 来开关正端输出 TXD，输出数据给从机。 3 SE721A 说明书 2,从→主 在此模式下使用总线电流调制传输数据，总线电压保持不变，即从机发送的数据流 是一种电流脉冲序列，通常用 1.5mA 表示逻辑‘1’ ，当传输‘0’时，由从机控制使电流值 增加到 11~20mA（FC722 电流增加 20mA）。在稳态时，线路值持续‘1’状态，当从机接收 信号时，其电流应处于稳态‘1’ ，在接收信号时，其电压值的变化所导致的电流变化不应超 过 0.2%/V。芯片内部电流源电流 ICS3 调制总线电流，由主机检测调制电流。恒流源 CS3 受 输入 RXD 控制。 图 4.0 FC722 发送时序图 3,总线电流设置 SE721A 使用一颗外接电阻 RIDD 来设置自己和终端从总线上汲取的电流 Ibus。按照 MBUS 相关标准的要求，接入 MBUS 的任一终端的 Ibus 应是一确定值，并且不会随着总 线电压 VBus 或其它因素变化。 RIDD 的取值范围是 5K-100K，相应的总线电流 Ibus 为 0.5-6mA。以下是常用总线电流 的设置电阻。 RISR (Ω ) 5k IBus(m 5.7 A) 0 10 k 20 k 30 k 40 k 50 k 60 k 70 k 80 k 90 k 100k 3.15 1.80 1.30 1.05 0.93 0.83 0.76 0.72 0.68 0.63 4 SE721A 说明书 7、 典型应用 8、 应用举例 SE721A 在水表气表热量表的应用（MCU 为 3.3V 或 5V） ： 图 5.0 SE721A 在水表气表热量表的应用 5 SE721A 说明书 SE721A 在电表中的应用（使用光藕隔离） ： 图 6.0 SE721A 在电表中的应用 6 SE721A 说明书 9、 电特性 9.1 极限参数（除非另有规定，TA=25℃） 参数名称 符号 额定值 单位 仪表总线间电压（BUSL1-BUSL2） VMB ±50V V 输入电 压 数据信号输入端 RX -0.3~5.5 V 数据信号反相输入端 RXI -0.3~5.5 逻辑电平调整输入端 BAT -0.3~5.5 工作结温 TJ -40~150 ℃ 工作环境温度 TA -25~85 ℃ 贮存温度 TSTG -55~150 ℃ 9 mW/ ℃ 热阻 9.2 工作条件 参数 仪表总线间电压 （BUSL1-BUSL2） 符号 接收 VMB 发送 最小值 最大值 单位 10.8 40 V 12 40 V VB(接收) 10 BAT 2.5 3.8 V 外接电流值调节电阻 RIDD 10 60 KΩ 外接调制电流值调节电阻 RRIS 100 工作环境温度 TA -25 输入电压 VI V Ω ℃ 85 9.3 电特性 除非另有说明，以下的电气参数是在推荐工作条件下测得。 最小值 典 型 值 最 大 值 单位 参数 说明 测试条件 △VBR 整流 桥 BR 上的压降 IBUS=3mA 1.5 △VCS1 电流源 CS1 上的压降 RRIDD=13 KΩ 1.5 V IBUS 总线电流 VSTC=6.5 3 1.5 mA mA RRIDD= 13KΩ RRIDD= 30 KΩ 7 V SE721A 说明书 △IBUS ICC 总线电流精 度 供电电流 IBAT BAT 端电流 VVDD VDD 端电 压 STC 电压 VSTC VRIDD VVS RVS VPF Ton RIDD 端电 压 VS 端电压 VS 端电阻 PF 电压 启动时间 Δ VBUS =10V,IMC=0mA, RRIDD=13~30 kΩ VSTC=6.5V,IMC=0mA, VBAT =3.8V, RRIDD=13kΩ（注 2） 2 ％ 650 uA -0.5 0.5 uA -IVDD=1mA, VSTC=6.8V 3.0 3.4 V VDD=on,VS=on VDD=off,VS=off IVDD=6.5V VBAT-0.8 5.5 V 0 0.8 V VIH RX/RXI 端 输出高电平 VIL RX/RXI 端 输出低电平 IRX RX 电流 VRX=0,VBAT =3V， VSTC=6.5V -10 -40 uA IRXI RXI 电流 VRXI=VBAT =3V， VSTC=6.5V 10 40 uA 注：除非另有规定，所有电压值均以 GND(15 管脚)端电位作为参考点。 9 SE721A 说明书 10、 封装参数（SOP16L 封装） 10