專利名稱：基于270kHzFSK窄帶低壓電力線載波通信模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低壓電力線載波(PLC)通信模塊，由其涉及一種基于 270kHzFSK窄帶低壓電力線載波通信模塊。
背景技術：
隨著通信技術的發(fā)展，低壓電力線載波通信技術在電能及各種能源計量領域得到 廣泛應用。但目前各種電力線載波通信方案都存在一些不足，主要表現在以下幾個方面首 先目前載波通信模塊中的載波發(fā)送電路一般只起到對載波控制芯片發(fā)出的FSK信號進行 放大，再由耦合電路耦合到電網上的作用，當12V電源電壓被拉低到6. 5V左右的時候不能 控制其輸出電流，因而常使12V電源電壓被拉低到太低而致使整個系統(tǒng)無法正常工作。再 者載波通信模塊中載波信號耦合電路中大都使用溫度系數較差的高壓瓷片電容，該電容容 值會隨著溫度的變化而變化較大，在我國北方例如黑龍江等區(qū)域使用時，該電容的容值會 隨著溫度的降低而逐漸減少，從而使使用該電容的諧振電路的中心頻點偏移或使原本設計 的產品內阻發(fā)生變化，最終會導致載波通信通信成功率降低，影響產品的實際使用效果。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種能很好的保證低電壓試驗能夠通過的基于 270kHzFSK窄帶低壓電力線載波通信模塊。本實用新型提供的這種基于270kHzFSK窄帶低壓電力線載波通信模塊，包括含 有隔離變壓器(Tl)的載波信號耦合電路、載波信號發(fā)送電路，所述載波信號發(fā)送電路包括 功率控制電路和信號放大電路，用于使低電壓試驗更容易通過并濾除方波信號的諧波分量 再進行信號放大，其中功率控制電路主要包括三極管(V3)、限流限壓電阻(R13、R14)、高頻 噪聲濾波電容(C10)、用于在做電磁兼容試驗和在斷電情況下泄放殘留電壓的電阻(R8)， 限流限壓電阻(R13、R14)連在所述三極管的基極；信號放大電路包括MOS管(V2)，所述三極 管的集電極與所述MOS管連接。所述三極管(V3)為PNP管，其耐持續(xù)電流不能小于1A。所述功率控制電路中高頻噪聲濾波電容(ClO)旁并聯(lián)有一濾波電解電容C29，該 電容選用YXF系列的紅寶石電容，并且容量不能小于IOOuF,耐壓不小于35V。為了保證低壓電力線載波通信模塊在寒冷地域的通信成功率所述隔離變壓器 (Tl)的副邊連有一個電容(C2)，該電容與隔離變壓器(Tl)的副邊的電感組成了高通濾波 器，該電容(C2)采用安規(guī)電容。本實用新型由于對現有的載波信號發(fā)送電路進行了改進，尤其是增加了功率控制 電路，當12V電源電壓被拉低到6. 5V左右的時候功率控制電路能控制其輸出電流，保證12V 電源電壓不至于被拉低到太低而致使整個系統(tǒng)無法正常工作，其最突出的特點是可以很好 的保證低電壓試驗能夠通過。
圖1是本實用新型的原理框圖。圖2是圖1中的載波信號耦合電路的電路圖。圖3是圖1中的載波信號發(fā)送電路的電路圖。圖4是圖3中功率控制電路的電路圖。
具體實施方式
在圖1中，可以看出本實用新型仍包括載波信號耦合電路、載波信號接收電路、 載波信號解調電路、載波控制電路、載波信號發(fā)送電路和串口通信電路，其中載波信號發(fā)送 電路由功率控制電路和信號放大電路組成，PLC通信模塊的串口通信電路與基表連接，獲取 需要傳輸的數據，經過載波芯片處理后經發(fā)送電路濾除方波信號的諧波分量并通過功率控 制電路控制電流輸出，再將其進行信號放大，再由載波信號耦合電路耦合到電網上，實現數 據單向傳輸；反之接收到來自發(fā)送端的載波信號經載波信號耦合電路耦合到弱點端，再由 接收回路進行濾波和解調制后再經過載波芯片處理解析出發(fā)送的具體的報文，然后再通過 串口發(fā)送給基表CPU，從而完成整個通信過程。圖2反應了載波信號耦合電路，其中隔離變壓器Tl的副邊連有一個電容C2，該電 容采用安規(guī)電容，與隔離變壓器Tl的副邊的電感組成了高通濾波器。瞬變電壓抑制二級管 (TVS管P6KE22CA)起到消除瞬間沖擊電壓的作用，保護內部電路。載波信號經過隔離變壓 器Tl和電容C2、瞬變電壓抑制二級管F2進行電網與模塊之間的信號耦合。為了增加模塊 的使用期限，電容C2采用長壽命、高性能的安規(guī)電容。圖3是載波信號發(fā)送電路，該電路中包括功率控制電路和信號放大電路，其中信 號電路主要由MOS管組成，該MOS管V2的位腳4與功率控制電路連接，結合圖4可以看出 功率控制電路主要由PNP三極管V3和限流限壓電阻(R13、R14)、高頻噪聲濾波電容(C10)、 濾波電解電容以9和電阻8組成，其中限流限壓電阻(R13、R14)與三極管V3的基極連接， 高頻噪聲濾波電容C10、濾波電解電容以9和電阻8連在三極管的集電極和限流限壓電阻 R13之間，各元件之間的詳細連接或控制關系見圖3。功率控制電路的輸出電流可以通過調 整R13的電阻值來控制輸出電流，從而起到限壓、限流的作用，PNP三極管V3的耐持續(xù)電流 不能小于IA ；濾波電解電容以9需要選用YXF系列的紅寶石電容，在保證質量的前提下，容 量不能小于100uF，耐壓不小于35V ；電容ClO起到濾除電壓高頻噪聲的作用；電阻R8起到 在做電磁兼容試驗和在斷電情況下泄放殘留電壓的作用。從中可以看出載波芯片發(fā)出的5V TTL電平的方波信號轉化為更高電平的方波信 號，然后方波信號進行濾波，最后輸入到信號耦合電路的是標準的正選波信號。在圖4中，當12V電源電壓被拉低到6. 5V左右的時候控制其輸出電流，保證12V電 源電壓不至于被拉低到太低而致使整個系統(tǒng)無法正常工作，其最突出的特點是可以很好的 保證低電壓試驗能夠通過；另外，可以調整R13的電阻值來控制輸出電流，從而起到限壓、 限流的作用，需要說明的是(PNP三極管V3的耐持續(xù)電流不能小于IA ；C29電容需要選用 YXF系列的紅寶石電容，在保證質量的前提下，容量不能小于IOOuF,耐壓不小于35V ；電容 ClO起到濾除電壓高頻噪聲的作用；電阻R8起到在做電磁兼容試驗和在斷電情況下泄放殘 留電壓的作用)。
權利要求1.一種基于270kHzFSK窄帶低壓電力線載波通信模塊，包括含有隔離變壓器(Tl)的載 波信號耦合電路、載波信號發(fā)送電路，其特征在于所述載波信號發(fā)送電路包括功率控制電 路和信號放大電路，用于使低電壓試驗更容易通過并濾除方波信號的諧波分量再進行信號 放大，其中功率控制電路主要包括三極管(V3)、限流限壓電阻(R13、R14)、高頻噪聲濾波電 容(C10)、用于在做電磁兼容試驗和在斷電情況下泄放殘留電壓的電阻(R8)，限流限壓電 阻(R13、R14)連在所述三極管的基極；信號放大電路包括MOS管(V2)，所述三極管的集電極 與所述MOS管連接。
2.根據權利要求1所述的基于270kHzFSK窄帶低壓電力線載波通信模塊，其特征在于 所述三極管(V3)為PNP管，其耐持續(xù)電流不能小于1A。
3.根據權利要求1所述的基于270kHzFSK窄帶低壓電力線載波通信模塊，其特征在于 功率控制電路中高頻噪聲濾波電容(ClO)旁并聯(lián)有一濾波電解電容C29，該電容選用YXF系 列的紅寶石電容，并且容量不能小于IOOuF,耐壓不小于35V。
4.根據權利要求1所述的基于270kHzFSK窄帶低壓電力線載波通信模塊，其特征在于 所述隔離變壓器(Tl)的副邊連有一個電容(C2)，該電容與隔離變壓器(Tl)的副邊的電感 組成了高通濾波器，該電容(C2 )采用安規(guī)電容。
專利摘要本實用新型公開了一種基于270kHzFSK窄帶低壓電力線載波通信模塊，包括含有隔離變壓器(T1)的載波信號耦合電路、載波信號發(fā)送電路，所述載波信號發(fā)送電路包括功率控制電路和信號放大電路，用于使低電壓試驗更容易通過并濾除方波信號的諧波分量再進行信號放大，其中功率控制電路主要包括三極管(V3)、限流限壓電阻(R13、R14)、高頻噪聲濾波電容(C10)、用于在做電磁兼容試驗和在斷電情況下泄放殘留電壓的電阻(R8)，限流限壓電阻(R13、R14)連在所述三極管的基極；信號放大電路包括MOS管，所述三極管的集電極與所述MOS管連接。本實用新型最突出的特點是可以很好的保證低電壓試驗能夠通過。
文檔編號H04B3/54GK201887764SQ20102068430
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權日2010年12月28日
發(fā)明者李陽保, 胡北珍, 邱仁峰, 陽武 申請人:長沙威勝信息技術有限公司