CN113395091B - 一种用于电力线通信的保护电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于电力线通信的保护电路，包括同步相位检测电路、单片机、分时控制电路，同步相位检测电路的电源输入端、分时控制电路的电源输入端与电力线连接，单片机的电信号输入端与同步相位检测电路的电信号输出端连接，单片机的电信号输出端与分时控制电路的电信号输入端相连，分时控制电路的输出电源输出到接收端及负荷，其特征在于分时控制电路并接有电源开关电路，单片机的控制信号输出端与电源开关电路的控制信号输入端相连。本发明与已有技术相比，具有既能保证电力线载波通信顺利进行，同时，又能防止过流对电力线载波通信电路元件造成破坏的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电力通信领域，特别是基于电力线的通信技术。
背景技术
专利申请CN201810439005.2公开了一种电力线载波技术，通过斩波的方式，在一个以上的交流电压周期内基于基准相位进行斩波，所斩波的时长与构成传输数据的数据元映射的斩波时长，这样，随着电力的传输，含有斩波的信息随着也被传输出去，在接收端将斩波的信息分离出来，就能获得与斩波时长对应的构成传输数据的数据元，从而实现电力线载波通信。此种技术，进行斩波的分时控制电路除了实现电力线载波外，还需要持续供电给负荷，而分时控制电路是没有保护设计，一旦过流，如当负荷端的短路时，就会破坏分时控制电路中的可控硅元件。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种既能保证电力线载波通信顺利进行，同时，又能防止过流对电力线载波通信电路元件造成破坏的用于电力线通信的保护电路。
本发明是这样实现的，包括同步相位检测电路、单片机、分时控制电路，同步相位检测电路的电源输入端、分时控制电路的电源输入端与电力线连接，单片机的电信号输入端与同步相位检测电路的电信号输出端连接，单片机的电信号输出端与分时控制电路的电信号输入端相连，分时控制电路的输出电源输出到接收端及负荷，其特别之处在于分时控制电路并接有电源开关电路，单片机的控制信号输出端与电源开关电路的控制信号输入端相连，当需要进行电力线通信时，单片机控制分时控制电路工作，同时，控制电源开关电路断路，单片机控制分时控制电路对交流电进行斩波，以实现向接收端及负荷输出作为电力线载波通信源的斩波后的交流电，完成电力线载波通信后，单片机控制电源开关电路导通，电网交流电源通过电源开关电路向负荷供电，然后单片机控制分时控制电路停止工作。
工作时，需要通过电力线进行通信的时间段是很短的，在进行电力线通信时，通过使分时控制电路工作，断开电源开关电路，就能通过分时控制电路保持向负荷供电，并通过分时控制电路的斩波，形成通信信息，向接收端发送通信信息，完成通信后，单片机控制电源开关电路开路，然后控制分时控制电路断路，这样，电网通过电源开关电路向负荷供电，从而避免因负荷端的意外，如断路，形成过流而对分时控制电路造成破坏，由于单片机控制分时控制电路工作时，负荷端是出于正常工作状态的，因此，不会有过流现象的发生。
这里，电源开关电路包括由单片机控制的开关电路，由开关电路控制的常闭继电器开关。平时不进行通信时，常闭继电器开关处于通路状态，电网通过常闭继电器开关向负荷端供电，当需要进行通信时，单片机控制分时控制电路工作后，向开关电路发出控制电信号，使开关电路开路，并向常闭继电器开关输出电源，使常闭的继电器开关断路，这样，分时控制电路在单片机的控制下，就能向接收端和负荷端提供带有通信信息的斩波交流电，以实现电力线通信；通信完成后，单片机停止向开关电路发出控制电信号，使常闭继电器开关在失去开关电路所提供的电源后恢复常闭状态，使电网通过常闭继电器开关向负荷供电，然后，单片机控制分时控制电路停止工作，以避免分时控制电路受过流而受损。
这里，在分时控制电路的电源输入端连接有保证电源波形稳定的电压补偿电路，电源开关电路并接在串接的电压补偿电路和分时控制电路上。
工作时，若交流电源因外界的影响而导致电压瞬间下降（如开启空调等大型高功率电器时），使交流电电压的正弦波形出现抖动，此时，通过电压补偿电路，补偿电压下降的部分，保证输入到分时控制电路的电源输入端的交流电的电压的正弦波形稳定，这样，才能保证斩波后的交流电的波形稳定和准确，从而保证所传输的通信信息准确，由于电压补偿电路所使用元器件很容易受过流的作用而损坏，况且，电压补偿电路也仅是在需要进行通信时，才需要工作，因此，将电压补偿电路也纳入电源开关电路的保护，一来避免负荷端的意外所导致的过流对其产生破坏，二来，也避免其长时间工作而使元器件发热所导致的损坏。
本发明与已有技术相比，其有益效果是：具有既能保证电力线载波通信顺利进行，同时，又能防止过流对电力线载波通信电路元件造成破坏的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为电源开关电路图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，本发明包括同步相位检测电路1、单片机2、分时控制电路3，同步相位检测电路1的电源输入端、分时控制电路3的电源输入端与电力线4连接，单片机2的电信号输入端与同步相位检测电路1的电信号输出端连接，单片机2的电信号输出端与分时控制电路3的电信号输入端相连，分时控制电路3的输出电源输出到接收端5及负荷6，其特别之处在于分时控制电路3并接有电源开关电路7，单片机2的控制信号输出端与电源开关电路7的控制信号输入端相连，当需要进行电力线通信时，单片机2控制分时控制电路3工作，同时，控制电源开关电路7断路，单片机2控制分时控制电路3对交流电进行斩波，以实现向接收端5及负荷6输出作为电力线载波通信源的斩波后的交流电，完成电力线载波通信后，单片机2控制电源开关电路7导通，电力线4的电网交流电源通过电源开关电路7向负荷6供电，然后单片机2控制分时控制电路3停止工作。接收端5接收电力线信号后，由接收端5调解电力线所传输的控制信号并控制负荷6工作。
优选地，如图2所示，电源开关电路7包括由单片机2控制的开关电路701，由开关电路701控制的常闭继电器开关702。
优选地，在分时控制电路3的电源输入端连接有保证电源波形稳定的电压补偿电路8，电源开关电路7并接在串接的电压补偿电路8和分时控制电路3上。
Claims (3)
1.一种用于电力线通信的保护电路，包括同步相位检测电路、单片机、分时控制电路，同步相位检测电路的电源输入端、分时控制电路的电源输入端与电力线连接，单片机的电信号输入端与同步相位检测电路的电信号输出端连接，单片机的电信号输出端与分时控制电路的电信号输入端相连，分时控制电路的输出电源输出到接收端及负荷，其特征在于分时控制电路并接有电源开关电路，单片机的控制信号输出端与电源开关电路的控制信号输入端相连，当需要进行电力线通信时，单片机控制分时控制电路工作，同时，控制电源开关电路断路，单片机控制分时控制电路对交流电进行斩波，以实现向接收端及负荷输出作为电力线载波通信源的斩波后的交流电，完成电力线载波通信后，单片机控制电源开关电路导通，电网交流电源通过电源开关电路向负荷供电，然后单片机控制分时控制电路停止工作。
2.根据权利要求1所述的用于电力线通信的保护电路，其特征在于电源开关电路包括由单片机控制的开关电路，由开关电路控制的常闭继电器开关。
3.根据权利要求1所述的用于电力线通信的保护电路，其特征在于在分时控制电路的电源输入端连接有保证电源波形稳定的电压补偿电路，电源开关电路并接在串接的电压补偿电路和分时控制电路上。
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