BL15721A Meter-Bus 收发器 产品特点 满足国际 EN1434-3 标准 通过限流电阻可调接收电流 具有动态电平识别的接收电流 无极性连接 防掉电功能 可提供 3.3V 稳压源 支持远程供电，从机可由总线或电池供电 半双工下通讯速率可达 9600 波特率 支持 UART 协议，只在数据传输时总线有效 SOP16 封装 概述 BL15721A 是 一 种 用 于 仪 表 总 线 的 收 发 器 集 成 芯 片 ， 满 足 国 际 M-BUS 标 准 （EN1434-3），其内含的接口电路可以调节仪表总线结构中主从机的电平，可通 过光耦等隔离器件与总线连接，通过数据收发器由总线供电。BL15721A 的接收 端具有动态电平识别功能。BL15721A 集成 3.3V 稳压电源输出。芯片封装采用 SOP16 封装。 供货信息 供货信息 产品名称 封装形式 BL15721A SOP16 包装形式 Tape & Reel Tube http://www.belling.com.cn - Page 1 of 10 - Ver1.0 BL15721A 管脚排列 内部框图 管脚功能 Pin # Name Description 1 BUSL2 仪表总线接入端 2 VB 整流后总线电压差连接端 3 STC 供电电容接入端 4 RIDD 电流调节接入端 5 RF 掉电信号输出端 6 SC 采样电容连接端 7 TXI 数据输出端(inverted) 8 TX 数据输出端 9 BAT 逻辑电平调节端 10 VS 总线或电池供电输出选择端 11 VDD 稳压输出端 12 RX 数据输入端 13 RXI 数据输入端(inverted) 14 RIS 调制电流调节输入端 15 GND 接地端 16 BUSKL1 仪表总线接入端 http://www.belling.com.cn - Page 2 of 10 - Ver1.0 BL15721A 数据传输模式 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 1 所示： 图1 总线电压 Vbus=MARK（标识值）是由从机 BUSL1 和 BUSL2 间压差定义的，连接 在管脚 SC 上的电容 Csc 的充放电流是不同的，存在以下关系： ISCcharge=ISCdischarge/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 Csc 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 VBUS=SPACE（空值）或 MARK（标识值）来开关正端输出 TX 和反向端 输出 TXI，输出数据给从机。 从——> ——>主 在此模式下使用总线电流调制传输据，总线电压保持不变，即从机发送的数 据码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。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’。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 RX 或 RXI 控制，也可通过外部电阻 RRIS 调节。在调制过程中调制电路部分供电电流 IMS 和电流源电流 ICS3 一起流入内部电 路。 http://www.belling.com.cn - Page 3 of 10 - Ver1.0 BL15721A 图2 因为 BL15721A 是半双工，所以来自 RX 或 RXI 的电流调制反复出现以作为对 输出 TX 或 TXI 的响应。如果主从机都要发送信号，则从机的 TX 和 TXI 上会出现 数据碰撞的附加信号，仪表总线的拓扑结构要求每个连接的从机有恒定的电流消 耗。 BL15721A 具有掉电检测功能，当 VVB>VSTC+0.8V 时，PF＝1，否则 PF＝0 掉电 （VVB 是总线压差）。 调制电阻 RRIS 计算方法按如下： 图3 RRIS＝ VRIS VRIS = I CS 3 I MC − I MS VRIS=RIS 电压值 RRIS=调制电阻 ICS3=调制电流 IMC=模块电流 IMS=模块供给电流（典型值 220uA) Power On/Off http://www.belling.com.cn - Page 4 of 10 - Ver1.0 BL15721A 图 4. Power On/Off Timing 极限参数 VMB Voltage, BUSL1 to BUSL2 VI 输入电平范围 ±50V RX and RXI –0.3 V to 5.5 V BAT –0.3 V to 5.5 V TA 工作温度范围 –25°C to 85°C TSTG 存储温度范围 –65°C to 150°C 推荐工作条件 * VMB 总线电平 |BUSL2-BUSL1| VI 输入电平 Min Max 接收端 10.8 42 传输端 12 42 VB(接收模式 9.3 BAT(note2) 2.5 3.8 13 80 RRIDD RIDD 阻抗 RRIS RIS 阻抗 100 TA 工作温度 -25 Unit V V KΩ Ω 85 ℃ * 所有电平值都是相对 GND 端测试除非另外指出。 ** VBAT(max) ≤ VSTC – 1 V 电性能参数* 电性能参数 http://www.belling.com.cn - Page 5 of 10 - Ver1.0 BL15721A 在工作温度范围内(除非另外指出) Symbol ∆VBR ∆VCS1 IBUS ∆IBUS ICC Parameter Conditions Spec Min. Voltage drop at rectifier BR IBUS = 3 mA Voltage drop at current source CS1 BUS current BUS current accuracy Supply current RRIDD = 13 kΩ Unit Typ. Max. 1.03 1.5 V 0.95 1.8 V VSTC=6.5V, RRIDD = 13 kΩ 2.84 3.3 IMC=0mA RRIDD = 30 kΩ 1.34 1.8 ∆VBUS = 10V, IMC = 0 mA, RRIDD = mA 2 % 650 µA 350 µA -0.5 0.5 µA VBUS = 0 V, VSTC = 0 V -0.5 0.5 µA 3.1 3.25 3.5 V 2 5 Ω 13 kΩ to 30 kΩ VSTC = 6.5 V, IMC = 0 mA, VBAT = 480 3.8 V, RRIDD = 13 kΩ(note2) VSTC = 6.5 V, IMC = 0 mA, VBAT = ICL1 CI1 current 3.8 V, RRIDD = 13 kΩ, VBUS = 6.5 V, RX/RXI = off (note2) IBAT BAT current IBAT + IVDD BAT plus VDD current VVDD VDD voltage –IVDD = 1 mA, VSTC = 6.5 V RVDD VDD resistance –IVDD = 2 to 8 mA, VSTC = 4.5 V VSTC STC voltage VDD = on, VS = on 5.6 6.16 6.4 VDD = off, VS = off 3.4 4.0 4.3 IVDD < ISTC_use 6.5 7.18 7.7 V RRIDD=30 kΩ 0.65 1.2 RRIDD=13 kΩ 1.85 2.5 1.23 1.33 V VSTC-0.4 VSTC V 0.3 1 MΩ ISTC_use STC current VSTC = 5 V VRIDD RIDD voltage RRIDD = 30 kΩ VVS VS voltage VDD = on, IVS = –5 µA RVS VS resistance VDD = off VVB = VSTC + 1.2 V, IPF = –100 µA VBAT0.6 mA VBAT VVB = VSTC + VPF PF voltage VSTC=6.5V 0.5 V, IPF = 1 0 0.6 0 0.9 V µA VVB = VSTC + 0.5 V, IPF = 5 µA * 所有电平值都是相对GND端测试除非另外指出。 ** Inputs RX/RXI and outputs TX/TXI are open, ICC = ICI1 + ICI2 接收部分电性能参数* 接收部分电性能参数 http://www.belling.com.cn - Page 6 of 10 - Ver1.0 BL15721A 在工作温度范围内(除非另外指出) Symbol Parameter Conditions VT Min Typ MARK8.2 Max Unit MARK5.7 V VVB V -40 µA VSC SC voltage ISCcharge SC charge current VSC = 24 V, VVB = 36 V -15 ISCdischarge SC discharge current VSC = VVB = 24 V 0.3 -0.033X ISCdischarge µA VOH High-level output voltage (TX, TXI) ITX/ITXI = –100 µA， VBAT0.6 VBAT V Low-level output voltage(TX, TXI) ITX/ITXI = 100 µA 0 0.47 0.6 ITX = 1.1 mA 0 1.0 1.5 V VTX = 7.5V, VVB = 12 V, VSTC = 6V, VBAT = 3.8 V 0 0.8 10 µA VOL ITX ITXI TX, current TXI -24.7 * 所有电平值都是相对GND端测试除非另外指出。 传输部分电性能参数* 传输部分电性能参数 在工作温度范围内(除非另外指出) Symbol Parameter Conditions Min IMC MC voltage RRIS=100Ω VRIS RIS voltage Typ Max Unit 11.5 19.5 mA RRIS=100Ω 1.4 1.7 V RRIS=1000Ω 1.5 1.8 VIH High-level input voltage(RX,RXI) See Figure 2(note2) VBAT0.8 5.5 V VIL Low-level input voltage(RX,RXI) See Figure 2 0 0.8 V IRX RX current VRX = VBAT = 3V, VVB = VSTC = 0V -0.5 0.5 µA VRX = 0V, VBAT = 3V, VSTC = 6.5 V -10 -40 VRXI = VBAT = 3V, VVB = VSTC = 0V 10 40 VRXI = VBAT = 3 V, VSTC = 6.5 V 10 40 IRXI * RXI current µA 所有电平值都是相对GND端测试除非另外指出。 ** VIH(max) = 5.5 V is valid only when VSTC > = 6.5 V. http://www.belling.com.cn - Page 7 of 10 - Ver1.0 BL15721A 电路应用图 图 1 总线供电模式 CSTC > 50 µF 图 2. 电池供电模式 http://www.belling.com.cn - Page 8 of 10 - Ver1.0 BL15721A 图 3. 混合供电模式 图 4. 光电耦合应用 http://www.belling.com.cn - Page 9 of 10 - Ver1.0 BL15721A 外形尺寸 http://www.belling.com.cn - Page 10 of 10 - Ver1.0