通过1-Wire网络供电

1-Wire网络是一种经济总线，它是基于漏极开路主/从多站结构基础上的，在主机中用电阻上拉额定的5V电源。网络包含3个主要部分：总线主机，连线和有关连接器，1线从机。协议采用普通的CMOS/TTL逻辑电平，规定工作的电源电压范围为2.8~6V。主机和从机配置成收发器，充许位序数据双向传输，但在一个时间限制在一个方向，数据是先读、写最低有效位。数据相对于时隙传输，例如，写逻辑1到从机，主机在≤15ms时间拉总线低态。为了写逻辑0，主机拉总线低态至少60ms，以便为最坏条件提供定时容限。不需要时钟，每个从机靠自己内部振荡器自定时与主机下降沿同步。从机工作电源来自总线，在空闲通信期间DATA线为5V。除加速时隙上升沿所用的软件控制15mA强上拉电流外，通常仅有5mA可用于网络。这妨碍对指示器和传感器供电。用下面4种方法的任一种可解决供电问题。这四种方法都考虑到所需的电量、供电时间多长和电源到总线主机的距离：

·当线上电压在3.5V以上时供电；

·通过阻塞二极管传输电荷到电容器来供电；

·在空闲通信时间用强上拉供电；

·用缆线中备用导线的外部电源。

　　分接3.5V和5V之间的可用电源

因为，1-Wire从机设计成单节锂离子电池工作关断，所以，可以分接3.5V和5V电压之间可用的电平。这等效于工作在分路模式负载，可以用钳位型负载(如LED)工作。这要求跨接在LED上总压降至少为3.5V，以便对可靠的通信有足够的噪声容限。在一定的装置中，永久连接分路负载跨接在总线上时，通常负载应该在总线主机控制下工作，把负载连接在1-Wire DATA和可寻址开关输出之间(见图1)。在此模式，1-Wire通信发生在3.5V以下，而供电发生在3.5V以上。当DS2406输出拉到低态时，LED导通，而总线上的电压为3.5V(LED正向电压)。当输出关断时，LED关闭，而总线电压是在其额定的5V值。总线主机提供的工作电流，对于DS2480基DS9097UCOM端口适配器，在正常通信期间限制在~5mA，而在无通信动作期间对软件控制强上拉可增加到~15mA。如图1所示，总线电压将钳位到保持有限上拉导通和提供15mA的电平上。若这不能接受，则连接在DATA线和LED间的限流电阻(图1中虑框)将使有效上拉关断。链路和其他总线主机电路提供比DS2480更大的功率。

通过阻塞二极管传输电荷到电容器

对于某些应用，可采用串联肖特基二极管和电容器跨接在总线上，在网络关注点产生本地电源(见图2)。在风速传感器中，1-Wire气象站利用BAT54S技术，用肖特基二极管和0.01mF陶瓷电容为DS2423计数器供电。在空闲通信期间，总线在5V时，电路从总线汲取功率为负载供电，并对电容器充电。这是1-Wire 从机内部用来为自己提供工作电源的附加电源技术的分立实现方法。C1值取决于负载的电流消耗和电压保持在设计值以上有多长。简单和低成本是此技术的特点，而该电路会导致漏电和容性负载，使网络长度和性能减小。此外，电容器变成短路或由其负载放电，导致网络短路而不能工作。不会有进一步的通信进行，直到被短路的电容被替换，或负载去掉总线电压升高到3.5V以上为止。

用专用IC来产生网络上的本地高电压源可增强此基本技术。用MOSFET栅极驱动器HT0440产生两个独立和隔离电压，这允许隔离1-Wire AC负载控制。HT0440更全面地应用是把两个输出串联连接并以附加电源为参考，产生~25V本地电源，此电源做为光电二极管的反向偏置电压是特别有用的。如图3所示，HT0440连接到CR1和C1所产生的附加电源上，其输出为光电二极管PD1提供高反向偏置电压。假若采用OPF470这样的PIN光电二极管，此电路可做为感测γ辐射的检测器。必须屏蔽传感器以防止光和IR辐射。如在传感器上加一个金属聚酯薄膜套。当γ射线通过二极管时，使漏电流瞬时增加产生随机脉冲输出。

在总线主机控制下提供电量

图4示出图2的半波整流器，隔离总线主机控制的两个可寻址开关。当输入开关闭合时，电容器通过DATA线接收电荷。充电时间间隔的长短是有效电源电流和所选电容值的函数。这种配置的最大优点是：在打开开关时，电容器及其电荷与网络隔离，而正常通信的恢复不会有漏电或C1容性负载。同样重要的是：存储元件隔离和由总线主机控制电源周期性工作可避免电容器/负载失效导致网络损坏。若在CHARGE CAP开关闭合时，C1发生短路，则DS2406开关将在其附加电源消除时恢复失效开路状态，自动从主总线去除失效条件。当需要存储的电量时，输出POWER DUMP开关闭合而电容器通过负载放电。此结构的重要元件从总线主机到存储元件的能量传输是低电平，而能