CN105763227A - 用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路，它包括发送滤波电路、接收滤波电路和耦合电路，其特征在于：所述发送滤波电路包括电感L2,电感L2与电容C32串联后接到D/A转换器的输出端与耦合电路的输入端之间；所述接收滤波电路包括电感L4、电容C60和电容C61，它们并联在下一级放大电路的输入端与接地端之间；解决了现有技术的电力载波装置直接应用到测控系统中通过电力线传输信号存在的抗干扰性差，容易被烧毁器件等问题。

Description

用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路
技术领域
本发明属于载波通信技术，尤其涉及一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路。
背景技术
低压电力线载波通信PLC（PowerLineCommunication）是指利用已有的低压配电网作为传输媒介,实现数据传递和信息交换的一种技术。自20世纪20年代电力线载波通信推出以来，PLC已经被成熟而有效地应用于电力系统、安防控制、路灯控制、抄表系统等诸多领域。它具有通道可靠性好，抗破坏能力强，投资少，不需要架设专用线路等优点而被广泛的应用。
现有技术的电力载波装置主要由控制器、解调器、模数转换、数模转换、发送滤波装置、接收滤波装置、信号放大和耦合电路等部分组成，其中发送和接收滤波主要采用低通滤波器，耦合电路主要采用电容耦合或变压器耦合方式，采用这样的载波装置用在测控系统中时，由于测控系统信号干扰性强，波形复杂，现有技术的电力载波装置直接应用到测控系统时，存在抗干扰性差，容易被烧毁器件等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路，以解决现有技术的电力载波装置直接应用到测控系统中通过电力线传输信号存在的抗干扰性差，容易被烧毁器件等问题。
本发明技术方案：
一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路，它包括发送滤波电路、接收滤波电路和耦合电路，所述发送滤波电路包括电感L2,电感L2与电容C32串联后接到D/A转换器的输出端与耦合电路的输入端之间；所述接收滤波电路包括电感L4、电容C60和电容C61，它们并联在下一级放大电路的输入端与接地端之间。
所述耦合电路包括耦合电容C51和耦合变压器T1，耦合电容C51和耦合变压器T1的初级线圈串联后接到载波电源线上。
所述接收滤波电路还包括二极管D2和D3，所述二极管D2和D3并联在下一级放大电路的输入端与接地端之间。
所述耦合电路还包括瞬变抑制二极管TVS3，瞬变抑制二极管TVS3与耦合电容C51和耦合变压器T1的初级线圈并联连接。
所述耦合变压器T1的次级线圈输出端并联有瞬间抑制二极管TVS2。
本发明的有益效果：
本发明将电力载波装置的发送接收滤波电路和耦合电路进行了重新设计，采用电感L4、电容C60和C61组成并联谐振电路，对接收到的载波信号起着带通滤波的作用，电感L2和电容C32构成发送滤波整形电路，对D/A转换后的模拟载波信号进行整形和滤波处理；耦合变压器T1和耦合电容C51构成耦合电路，耦合变压器及耦合电容不仅能将载波信号源与直流电源隔离，还能将调制好的高频载波信号上载到直流电力线信道，或从直流电力线下载高频载波信号以便于信号解调；本发明采用瞬间抑制二极管TVS2吸收电路中电压浪涌冲击，对电路起着保护作用；采用二极管D2、D3对电压钳位保护，起着电压钳位保护作用；由于在电力线上设备的接入和断开都可能会产生尖峰脉冲或瞬时过电压，所以在接入电力线一端的过电压保护非常必要，否则容易烧坏电路，在本发明中采用瞬变抑制二极管TVS3来解决这种问题；本发明解决了现有技术的电力载波装置直接应用到测控系统中通过电力线传输信号存在的抗干扰性差，容易被烧毁器件等问题。
附图说明：
图1为本发明装置结构示意图。
具体实施方式：
一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路，它包括发送滤波电路、接收滤波电路和耦合电路，所述发送滤波电路包括电感L2,电感L2与电容C32串联后接到D/A转换器的输出端与耦合电路的输入端之间；所述接收滤波电路包括电感L4、电容C60和电容C61，它们并联在下一级放大电路的输入端与接地端之间。
图1中Signal_In为载波信号经过滤波后的输出端，信号经过放大匹配后送入A/D转换器中转换成数字载波信号，在Signal_In端还串联有电容C50。
在接收滤波电路的接地端GND串联有电阻R23。
在接收滤波电路的信号输入端，也就是耦合电路的信号输出端串联有电阻R22。
图1中Signal_out是对D/A转换后的模拟载波信号进行接收，将其输送到发送滤波电路进行整形和滤波处理。
所述接收滤波电路还包括二极管D2和D3，所述二极管D2和D3并联在下一级放大电路的输入端与接地端之间，主要是起着电压钳位保护作用。
在实际运用过程中，信号的耦合方式主要有两种：电容耦合和变压器耦合。它们都可以隔断直流和传递交流信号，使前后级的工作点相互隔离，但在用变压器传输时，信号的高频成分会存在一些衰减，用电容传输时，信号的相位会发生延迟。小信号传输时，常用电容作为耦合元件，大信号或者强信号传输时，常用变压器作为耦合元件。
变压器耦合的主要作用是在于电流隔离和阻抗变化，也能通过高频通信信号。在利用直流电力线作为通信信道，通过带有高频磁芯的耦合变压器能在输入阻抗较低的时候将载波信号上载到直流电力线上。因此本发明将电容耦合和变压器耦合有效的结合起来，耦合电容的作用是用来隔直和降低输入阻抗，增加耦合效率。选择合适的耦合变压器和耦合电容的值，可以有效的减少载波信号耦合到电力线上所产生的衰减，当耦合电路中电抗与负载阻抗相同时，在理论上信号的衰减达到最小。
耦合电路包括耦合电容C51和耦合变压器T1，耦合电容C51和耦合变压器T1的初级线圈串联后接到载波电源线上。本发明的耦合电路采用耦合电容和耦合变压器的组合方式，变压器耦合的主要作用是在于电流隔离和阻抗变化，也能通过高频通信信号，本发明将电容耦合和变压器耦合有效的结合起来，本发明耦合电容的作用是用来隔直和降低输入阻抗，增加耦合效率，可以有效的减少载波信号耦合到电力线上所产生的衰减，当耦合电路中电抗与负载阻抗相同时，在理论上信号的衰减达到最小。
所述耦合电路还包括瞬变抑制二极管TVS3，瞬变抑制二极管TVS3与耦合电容C51和耦合变压器T1的初级线圈并联连接，起到过电压保护的作用。
所述耦合变压器T1的次级线圈输出端并联有瞬间抑制二极管TVS2。瞬间抑制二极管TVS2主要是吸收电路中电压浪涌冲击，对电路起着保护作用。

Claims (5)

1.一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路，它包括发送滤波电路、接收滤波电路和耦合电路，其特征在于：所述发送滤波电路包括电感L2,电感L2与电容C32串联后接到D/A转换器的输出端与耦合电路的输入端之间；所述接收滤波电路包括电感L4、电容C60和电容C61，它们并联在下一级放大电路的输入端与接地端之间。
2.根据权利要求1所述的一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路，其特征在于：所述耦合电路包括耦合电容C51和耦合变压器T1变压器T1，耦合电容C51和耦合变压器T1的初级线圈串联后接到载波电源线上。
3.根据权利要求1所述的一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路，其特征在于：所述接收滤波电路还包括二极管D2和D3，所述二极管D2和D3并联在下一级放大电路的输入端与接地端之间。
4.根据权利要求2所述的一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路，其特征在于：所述耦合电路还包括瞬变抑制二极管TVS3，瞬变抑制二极管TVS3与耦合电容C51和耦合变压器T1的初级线圈并联连接。
5.根据权利要求2所述的一种用于测控系统的电力载波装置的发送接收滤波及耦合电路，其特征在于：所述耦合变压器T1的次级线圈输出端并联有瞬间抑制二极管TVS2。
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