CN106788603A - 一种ofdm模式调制的中压宽带电力线载波通信电路 - Google Patents

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王锐
胡亚军
王文达
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Abstract

本发明涉及一种OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，该电路包括载波控制电路、载波放大电路、载波接收电路、限流保护电路、DC‑DC电源电路，所述载波控制电路由SSC1664芯片及外围构成；所述芯片包括CPU内核、模拟前端、OFDM基带调制解调、数字信号处理及功能外设集于一体。本发明根据10kV中压电力线传输距离较远和要求数据传输速率较高的特点，采用以10kV中压配电网作为高速数据传输介质，把中压电网转变为一个高性能的数据传输骨干网，然后一端通过此中压宽带电力线载波通信电路将高速数据进行OFDM调制发送到中压配电网中，另外一端通过此中压宽带电力线载波通信电路将OFDM调制信号进行解调，来实现高速数据的远距离传输。

Description

一种OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路
技术领域
本发明涉及一种OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，属于载波通信技术领域。
背景技术
根据国家电网公司《国家电网公司“十二五”电网智能化规划》，“十二五”期间规划建设的中压配电网通信点250万个，其中有130万个通信点使用中压电力线载波通信方式。在国家加大智能电网建设的背景下，中压配电载波通信技术市场应用前景广阔。中压电力线网络结构简单，相对于低压线路，其距离衰减特性好，噪声干扰较小，但是与低压配电网类似，中压配电网结构也复杂多变，主要表现在沿线跨接配变比较多、线路分支线多、多径效应突出等现象。供电系统电力线路的主要任务是为几十Hz的低频传输设计的，要在这种线路上传输高频信号并进行应用，信道噪声干扰、阻抗特性及接电线时的高频信号泄露等问题均会影响电力线载波信号的传输质量。这就要求电力线载波相关接入设备和调制方式具有先进性和硬件技术实现的可靠性。因此，宽带PLC的中压耦合接入设备要适应我国中压电网的拓扑结构及相关特性，同时，用于中压配电网的载波通信能够具有高可靠性与稳定性，能够有效地抑制噪声干扰，并具备抵抗衰减性、多径效应等能力。现有多种形式的用于中压电力线载波通信的电路，但大多存在通信速率低、通信性能差、电路结构复杂等问题；
发明内容
针对现有技术的上述缺点，本发明提供一种基于OFDM模式调试的中压宽带电力线载波通信电路，其目的是根据10kV中压电力线传输距离较远和要求数据传输速率较高的特点，设计一种以10kV中压配电网作为高速数据传输介质，把中压电网转变为一个高性能的数据传输骨干网，然后一端通过此中压宽带电力线载波通信电路将高速数据进行OFDM调制发送到中压配电网中，另外一端通过此中压宽带电力线载波通信电路将OFDM调制信号进行解调，来实现高速数据的远距离传输。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，该电路包括载波控制电路、载波放大电路、载波接收电路、限流保护电路、DC-DC电源电路，所述载波控制电路由SSC1664芯片及外围构成；所述芯片包括CPU内核、模拟前端、OFDM基带调制解调、数字信号处理及功能外设集于一体；所述芯片还包括本地RAM、8MB SDRAM、UART、I2C、SPI、GPIO接口和标准的以太网RMII接口；所述芯片还提供物理层PHY、介质访问控制层MAC、适配层ADP、网络层NET、应用层APP这些电力线通信解决方案；所述载波控制电路与载波放大电路均和接收电路连接，所述载波放大电路连接有限流保护电路，所述通信电路还包括给通信电路通电的DC-DC电源电路。
进一步地，所述载波控制电路连接有RJ45电路及指示灯。
进一步地，载波放大电路包括两级放大电路，其中，第一级载波放大电路接载波控制电路，第二级载波放大电路连接耦合电路，第一级载波放大电路与第二级载波放大电路串联连接。
进一步地，载波放大电路包括两级放大电路，其中第一级载波放大电路由THS6214芯片及其外围电路构成的差分电路结构，实现载波信号电压放大，第二级载波放大电路由THS6012芯片及其外围构成的差分电路结构，实现载波信号的电流放大。
进一步地，接收电路包括两级滤波电路，其中第一级滤波电路连接耦合电路，第二级滤波电路连接载波控制电路；第二级滤波电路输出端并联有钳位电路。
进一步地，接收载波电路由3阶低通切比雪夫滤波器和5阶高通切比雪夫滤波器组成。
进一步地，所述限流保护电路串联在12V供电电源与载波发送电路供电电源之间。
进一步地，所述DC-DC电源电路为3.3V和1.2V供电电源。
该发明的有益效果在于：本发明根据10kV中压电力线传输距离较远和要求数据传输速率较高的特点，采用以10kV中压配电网作为高速数据传输介质，把中压电网转变为一个高性能的数据传输骨干网，然后一端通过此中压宽带电力线载波通信电路将高速数据进行OFDM调制发送到中压配电网中，另外一端通过此中压宽带电力线载波通信电路将OFDM调制信号进行解调，来实现高速数据的远距离传输。
附图说明
图1是本发明实施例中所使用中压宽带载波模块的结构框图。才南侧
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例
如图1所示的OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，该电路包括载波控制电路、载波放大电路、载波接收电路、限流保护电路、DC-DC电源电路，所述载波控制电路由SSC1664芯片及外围构成；所述芯片包括CPU内核、模拟前端、OFDM基带调制解调、数字信号处理及功能外设集于一体；所述芯片还包括本地RAM、8MB SDRAM、UART、I2C、SPI、GPIO接口和标准的以太网RMII接口；所述芯片还提供物理层PHY、介质访问控制层MAC、适配层ADP、网络层NET、应用层APP这些电力线通信解决方案；所述载波控制电路与载波放大电路均和接收电路连接，所述载波放大电路连接有限流保护电路，所述通信电路还包括给通信电路通电的DC-DC电源电路。
所述载波控制电路连接有RJ45电路及指示灯。
载波放大电路包括两级放大电路，其中，第一级载波放大电路接载波控制电路，第二级载波放大电路连接耦合电路，第一级载波放大电路与第二级载波放大电路串联连接。
载波放大电路包括两级放大电路，其中第一级载波放大电路由THS6214芯片及其外围电路构成的差分电路结构，实现载波信号电压放大，第二级载波放大电路由THS6012芯片及其外围构成的差分电路结构，实现载波信号的电流放大。
接收电路包括两级滤波电路，其中第一级滤波电路连接耦合电路，第二级滤波电路连接载波控制电路；第二级滤波电路输出端并联有钳位电路。
接收载波电路由3阶低通切比雪夫滤波器和5阶高通切比雪夫滤波器组成。
所述限流保护电路串联在12V供电电源与载波发送电路供电电源之间。
所述DC-DC电源电路为3.3V和1.2V供电电源。
各部分功能说明如下：
a)载波芯片及存储部分：载波芯片采用青岛东软自主研发的SSC1664宽带载波芯片，主要对数据进行调试和解调，实现中压载波信号的发送和接收；
b)DC-DC电源电路：两路DC-DC电源电路，分别为本系统提供3.3V和1.2V电源；
c)限流保护电路：限流保护电路限制本系统发送电路的±12V电源的电流消耗，当超过限定值时将控制载波发送电路使能关闭，满足国网要求的功耗要求；
d)载波放大电路：载波放大电路采用两级放大电路，前级进行电压放大，后级进行电流放大，对SSC1664载波芯片OFDM调试输出的信号进行功率放大，提高载波通信的距离；
e)载波接收电路：载波接收电路的作用一是滤除来自电力线上的杂波干扰，载波提高载波信号接收性能；二是将频带内的OFDM载波信号耦合到SSC1664宽带载波芯片内；
f)RJ45电路及指示灯：RJ45电路主要作为高速数据传输的接口；指示灯指示本系统工作状态。
本发明创造中，采用青岛东软第6代电力线载波通信芯片SSC1664，它将模拟前端、基带调制解调、数字信号处理、CPU内核及丰富的功能外设集于一体，提供物理层(PHY)、介质访问控制层MAC、适配层ADP、网络层NET、应用层AP)等完整的电力线通信解决方案。相比传统的窄带芯片信号带宽宽，传输速率高。
SSC1664集成了处理器、本地RAM、8MB SDRAM、及UART、I2C、SPI、GPIO等接口，和标准的以太网RMII接口。存储芯片D1采用16Mbit flash存储芯片，用于中压载波程序的存储。
限流保护电路：限流保护电路作用是限制载波发送电路功耗，对±12V最大电流消耗不会超过400mA，当超过400mA时，R7//C59两端电压超过0.7V时，三极管V1导通，通过R16、R20、R132、R133、C60、C114的分压和延时，使V2三极管导通，强制将TXA_EN高电平拉低，实现关断发送电路供电电源，以达到限流保护的目的。
DC-DC电源电路：两路DC-DC电源电路，分别为本系统提供3.3V和1.2V电源。DC-DC电路分别输出的3.3V和1.2V为SSC1664载波芯片提供电源。
载波放大电路：
信号放大电路的功能是把从SSC1664载波芯片输出的模拟信号进行放大，并经过简单的滤波之后，由信号耦合电路耦合到电力线上，满足电力线传输的要求。
本发明使用的宽带PLC专用放大芯片THS6214和THS6012，其中THS6214用于对载波信号进行电压放大，采用差分放大电路结构，载波芯片输出的差分载波信号经过C1和C2耦合到THS6214的输入端，R4，R5为匹配电阻，R3为电流配置电阻，R23和R24为反馈电阻，R25为增益电阻，C3为隔直电容，通过耦合电容C6和C7将放大后的载波信号耦合到下一级；电压放大后的信号输入到两颗THS6012中进行载波信号的电流放大，先利用单颗THS6012作为比例放大电路并联输出，对THS6214输出的单端载波信号进行电流放大，然后两颗THS6012以差分电路拓扑结构输出，其中R26、R27、R28、R29为匹配电阻，R1、R2、R130、R131为输入限流电阻，R35、R37、R38、R40为反馈电阻，R41、R42、R43、R44为增益电阻，R61、R47、R62、R48、R64、R65为输出限流电阻，VD3、VD4、VD5、VD6为续流保护二极管。
接收滤波电路：
接收滤波电路用于滤除载波信号带外信号，提高接收信号的信噪比。接收滤波器由3阶低通切比雪夫滤波器和5阶高通切比雪夫滤波器组成。R49、R52为限流电阻，另一方面做阻抗匹配；R50、R51限制接收电路的整体直流电平；TS6、TS7接收信号幅度限制，防止存在干扰时，芯片接收引脚存在电压冲击，损坏芯片接收引脚；L17、L19、C83、C4构成低通电路，用于滤除12MHz以上高频干扰；
C79、C80、L18、C81、C82、L21、C95、C96、构成高通电路，因为电力线常见的大功率干扰基本都出现在1MHz以下的低频段，故需要多阶高通滤波，滤除低频噪声。
RJ45电路：RJ45电路通过RMII接口与SSC1664载波芯片进行数据传输。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，该电路包括载波控制电路、载波放大电路、载波接收电路、限流保护电路、DC-DC电源电路，其特征在于：所述载波控制电路由SSC1664芯片及外围构成；所述芯片包括CPU内核、模拟前端、OFDM基带调制解调、数字信号处理及功能外设集于一体；所述芯片还包括本地RAM、8MB SDRAM、UART、I2C、SPI、GPIO接口和标准的以太网RMII接口；所述芯片还提供物理层PHY、介质访问控制层MAC、适配层ADP、网络层NET、应用层APP这些电力线通信解决方案；所述载波控制电路与载波放大电路均和接收电路连接，所述载波放大电路连接有限流保护电路，所述通信电路还包括给通信电路通电的DC-DC电源电路。
2.根据权利要求1所述OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，其特征在于：所述载波控制电路连接有RJ45电路及指示灯。
3.根据权利要求1所述OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，其特征在于：载波放大电路包括两级放大电路，其中，第一级载波放大电路接载波控制电路，第二级载波放大电路连接耦合电路，第一级载波放大电路与第二级载波放大电路串联连接。
4.根据权利要求1所述OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，其特征在于：载波放大电路包括两级放大电路，其中第一级载波放大电路由THS6214芯片及其外围电路构成的差分电路结构，实现载波信号电压放大，第二级载波放大电路由THS6012芯片及其外围构成的差分电路结构，实现载波信号的电流放大。
5.根据权利要求1所述OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，其特征在于：接收电路包括两级滤波电路，其中第一级滤波电路连接耦合电路，第二级滤波电路连接载波控制电路；第二级滤波电路输出端并联有钳位电路。
6.根据权利要求1所述OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，其特征在于：接收载波电路由3阶低通切比雪夫滤波器和5阶高通切比雪夫滤波器组成。
7.根据权利要求1所述OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，其特征在于：所述限流保护电路串联在12V供电电源与载波发送电路供电电源之间。
8.根据权利要求1所述OFDM模式调制的中压宽带电力线载波通信电路，其特征在于：所述DC-DC电源电路为3.3V和1.2V供电电源。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107707277A (zh) * 2017-10-16 2018-02-16 中软电科智能技术有限公司 一种基于宽带电力线载波通信的油井通信系统
CN108809358A (zh) * 2018-05-25 2018-11-13 青岛东软载波科技股份有限公司 一种gprs信号通信延长设备
CN109714077A (zh) * 2019-03-12 2019-05-03 华北电力大学（保定） 基于网络松散度的中压配网载波通信阻抗匹配方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103795442A (zh) * 2013-12-12 2014-05-14 青岛东软载波科技股份有限公司 一种基于ofdm模式调制的低压电力线载波通信电路
CN103795441A (zh) * 2013-12-12 2014-05-14 青岛东软载波科技股份有限公司 一种基于bfsk、bpsk、dbpsk模式调制的低压电力线载波通信电路
CN106169939A (zh) * 2016-09-06 2016-11-30 国家电网公司 一种中压宽带电力线载波通信电路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103795442A (zh) * 2013-12-12 2014-05-14 青岛东软载波科技股份有限公司 一种基于ofdm模式调制的低压电力线载波通信电路
CN103795441A (zh) * 2013-12-12 2014-05-14 青岛东软载波科技股份有限公司 一种基于bfsk、bpsk、dbpsk模式调制的低压电力线载波通信电路
CN106169939A (zh) * 2016-09-06 2016-11-30 国家电网公司 一种中压宽带电力线载波通信电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107707277A (zh) * 2017-10-16 2018-02-16 中软电科智能技术有限公司 一种基于宽带电力线载波通信的油井通信系统
CN107707277B (zh) * 2017-10-16 2021-03-16 中软电科智能技术有限公司 一种基于宽带电力线载波通信的油井通信系统
CN108809358A (zh) * 2018-05-25 2018-11-13 青岛东软载波科技股份有限公司 一种gprs信号通信延长设备
CN109714077A (zh) * 2019-03-12 2019-05-03 华北电力大学（保定） 基于网络松散度的中压配网载波通信阻抗匹配方法及系统
CN109714077B (zh) * 2019-03-12 2021-06-22 华北电力大学（保定） 基于网络松散度的中压配网载波通信阻抗匹配方法及系统

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