CN201047991Y - 电力线载波智能控制器及电力线载波控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电力线载波智能控制器，包括载波信号接收单元、载波信号发送单元、微处理器单元，串行通讯单元，其中载波信号接收单元、载波信号发送单元采用电力线耦合技术以及直序扩频技术，解决了现有电力线载波控制装置无法避免干扰信号的影响以及生产成本高的缺点，具有控制准确率高、抗干扰能力强、传输距离长、节能、结构简单、可实现独立控制、节省安装空间的优点。本实用新型可应用于所有采用电力线载波信号传输电路进行数据传输和控制的领域，并可通过GPRS网络的无线传输进行远程控制，可实现电力线路灯控制、路灯检测、建筑景观灯定时场景控制检测、家电智能控制等功能。

Description

电力线载波智能控制器及电力线载波控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种电力线载波控制装置及使用该装置的电力线载波控制系统。

背景技术

理论上，通过电力线载波技术可以对电力线上的各种灯具和家电进行总体控制、分级控制和直接控制。但是，由于各种原因，电力线中始终存在着各种不同频率的干扰信号，这种干扰信号的频率有时会非常接近载波信号频率，从而影响正常的控制信号传递，甚至产生错误的控制信号。正是由于干扰信号的不可预知和不可避免，导致现有电力线载波技术无法完全解决干扰信号所带来的技术问题，使得电力线载波控制的准确性和稳定性受到严重影响。另外，现有的电力线载波控制装置为了解决干扰问题，在电路中采用了各种抗干扰的手段，结果是极大的增加了元器件数量和生产成本。所以现有电力线载波控制系统的理论已经很完善，却一直没有进入大规模工程应用阶段。

发明内容

本实用新型目的是提供一种电力线载波智能控制器，其解决了背景技术电力线载波控制系统无法避免干扰信号的影响以及生产成本高的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种电力线载波智能控制器，包括系统电源Vcc和微处理器单元U5，其特殊之处是，所述电力线载波智能控制器还包括载波信号发送单元；所述载波信号发送单元可将控制信号耦合到电力线上进行传输，其包括混频单元U4、输出放大单元U2和变压器单元U1，所述混频单元U4的输入端与微处理器单元U5相连，其输出端与输出放大单元U2的输入端相连，所述输出放大单元U2的输出端与变压器单元U1的低压端相连，所述变压器单元U1的高压端连接在电力线的火线和地线之间；所述微处理器单元U5可生成控制信号并将控制信号送入载波信号发送单元。

上述电力线载波智能控制器还包括载波信号接收单元和串行通信单元U9；所述载波信号接收单元可接收电力线传输的控制信号，其包括变压器单元U1、输入处理单元U3和混频单元U4；所述变压器单元U1的高压端连接在电力线的火线和地线之间，其低压端与输入处理单元U3的输入端相连，所述输入处理单元U3的输出端与混频单元U4的输入端相连，所述混频单元U4的输出端与微处理器单元U5相连；所述串行通信单元U9的一端与微处理器单元U5相连，其另一端可通过GPRS无线网络或串行电缆与外界通信；所述微处理器单元U5可对载波信号接收单元接收的监控信号进行处理并将其通过串行通信单元U9进行传送。

上述载波信号发送单元和载波信号接收单元分别设置有变压器单元U1和混频单元U4。

上述载波信号发送单元和载波信号接收单元共用一个变压器单元U1或共用一个混频单元U4。

上述载波信号发送单元和载波信号接收单元共用一个变压器单元U1和一个混频单元U4。

上述变压器单元U1包括变压器T1、高压端隔直电路U11和高压保护电路U13；所述变压器T1的高压端连接在电力线的火线和地线之间，其低压端与高压保护电路U13的两端相连；所述高压端隔直电路U11串连在变压器T1的高压端；所述输入处理单元U3包括接收端限流电路U31、LC滤波电路U32、限压保护电路U33、低压端隔直电路U34；所述接收端限流电路U31的输入端与变压器T1的低压端的高端相连；所述LC滤波电路U32的高端与接收端限流电路U31的输出端和低压端隔直电路U34的输入端相连，其低端接地；所述低压端隔直电路U34的输出端与混频单元的输入端相连；所述限压保护电路U33并联在LC滤波电路U32的两端；所述输出放大单元U2包括信号耦合电路U21、发送端限流电路U22、发送端放大电路U23、放大保护电路U26、发送端保护电路U24、发射电路U25；所述信号耦合电路U21的输入端与混频单元的输出端相连，其输出端与发送端限流电路U22的输入端相连，所述发送端限流电路U22的输出端与发送端放大电路U23的输入端相连；所述发送端保护电路U24并联在发送端放大电路U23的两端；所述发射电路U25为LC串联发射电路，其电容端与发送端放大电路U23的输出端相连，其电感端与变压器T1的低压端的高端相连；所述放大保护电路U26的高端接系统电源Vcc，其低端接于发送端放大电路U23的输入端。

上述混频单元U4包括一个电感L3和两个电容C7、C8，所述电感L3的两端分别为混频单元U4的输入端和输出端，所述两个电容C7、C8分别接在电感L3的两端和地之间；所述控制单元U7为继电器J1；所述监控单元U6为电流互感器T2或电压互感器；所述输出放大单元U2包括正极性信号耦合电路、正极性发送端限流电路、正极性发送端放大电路、正极性放大保护电路、正极性发送端保护电路、负极性信号耦合电路、负极性发送端限流电路、负极性发送端放大电路、负极性放大保护电路、负极性发送端保护电路和发射电路U25；所述正极性信号耦合电路和负极性信号耦合电路的输入端均与混频单元U4的输出端相连；所述正极性信号耦合电路的输出端与正极性发送端限流电路的输入端相连，所述正极性发送端放大电路包括一级放大PNP管G3和二级放大NPN管G1，所述一级放大PNP管G3的基极和正极性发送端限流电路的输出端相连，其发射极接系统电源Vcc，其集电极接二级放大NPN管G1的基极，所述二级放大NPN管G1的集电极接系统电源Vcc，其发射极接发射电路U25的输入端；所述负极性信号耦合电路的输出端与负极性发送端限流电路的输入端相连，所述负极性发送端放大电路包括一级放大NPN管G4和二级放大PNP管G2，所述一级放大NPN管G4的基极和负极性发送端限流电路的输出端相连，其发射极接地，其集电极接二级放大PNP管G2的基极，所述二级放大PNP管G2的集电极接地，其发射极接发射电路U25的输入端；所述二级放大NPN管G1的基极和二级放大PNP管G2的基极连接；所述正极性放大保护电路的高端接一级放大PNP管G3的发射极，其低端接一级放大PNP管G3的基极；所述负极性放大保护电路的高端接一级放大NPN管G4的基极，其低端接一级放大NPN管G4的发射极；所述正极性发送端保护电路的高端接系统电源Vcc，其低端接二级放大NPN管G1的发射极；所述负极性发送端保护电路的高端接二级放大PNP管G2的发射极，其低端接地；所述发射电路U25为LC串联发射电路，其电容端与二级放大NPN管G1的发射极以及二级放大PNP管G2的发射极相连，其电感端与变压器T1的低压端的高端相连；所述高压端隔直电路U11为一个电容C1；所述高压保护电路U13为一个瞬态电压抑制二极管D1；所述接收端限流电路U31为一个电阻R3；所述限压保护电路U33为两个反向并联的二极管D7、D8；所述低压端隔直电路U34为一个电容C6；上述信号耦合电路U21包括正极性信号耦合电路和负极性信号耦合电路，所述正极性信号耦合电路为一个电容C3；所述负极性信号耦合电路为一个电容C4；上述发送端限流电路U22包括正极性发送端限流电路和负极性发送端限流电路，所述正极性发送端限流电路为一个电阻R1；所述负极性发送端限流电路为一个电阻R2；上述发送端保护电路U24包括正极性发送端保护电路和负极性发送端保护电路，所述正极性发送端保护电路为一个二极管D3；所述负极性发送端保护电路为一个二极管D2；所述放大保护电路U26包括正极性放大保护电路和负极性放大保护电路，所述正极性放大保护电路为一个稳压管D4和负极性放大保护电路稳压管D5。

本实用新型的优点是：

1、电路结构简单。本实用新型中电力线载波智能控制器和电力线载波智能终端控制器的变压器单元U1、输入处理单元U3、输出放大单元U2和混频单元U4均采用最简单的分离元器件搭建，且载波信号发送单元和载波信号接收单元采用同一个变压器单元U1和同一个混频单元U4，并且可以同时发送和接收载波信号。

2、应用范围广。本实用新型中电力线载波智能控制器、电力线载波智能终端控制器以及电力线载波控制系统可应用于所有采用电力线载波信号传输电路进行数据传输和控制的领域，比如可实现电力线路灯控制、路灯检测、建筑景观灯定时场景控制检测等功能，可根据实际需要打开或关闭单灯、一组灯、所有灯，可反馈单灯和多灯开关的状态，进行单灯故障监测并上报，准确报告故障位置，便于及时维修，保证亮灯率；还可实现家电智能控制等功能。

3、抗干扰能力强、传输距离长。本实用新型中电力线载波智能控制器和电力线载波智能终端控制器采用电力线耦合技术以及直序扩频技术，具有控制准确率高、抗干扰能力强的特点。因为干扰信号和阻塞信号不带有扩频因子，可以被抑制掉，所以通过直序扩频可以获得较高的抗干扰特性和抗阻塞特性。当电力线载波控制系统中增加串口通信电路时，则控制中心可采用GPRS无线网络和现有的电力线向所有电力线载波智能控制器和电力线载波智能终端控制器传输控制信号和检测信号，具有控制距离长、控制节点多的特点。

4、可实现独立控制。如果上一级控制器所在电力线出现故障时，则其无法向电力线载波智能控制器或电力线载波智能终端控制器发送控制信息，由于电力线载波智能控制器和电力线载波智能终端控制器均设置有微处理器单元U5，可以在没有外来控制信号的情况下按照内部事先设定的控制信号进行正常控制。

5、节能。如果一个城市的路灯控制采用本实用新型电力线载波控制系统，则一个控制中心可对6万多组灯具进行任意控制。如：在某一区域内，通过对夜间各个时间段人流量的分析，按照各个时间段的实际照明需求，对路灯的使用进行编程控制，从而合理利用灯光资源，既体现了灯光效果又节省电能。

6、体积小、重量轻、节省安装空间。本实用新型通过在变压器回路中任意增加一个带有电力线载波耦合电路的小体积的嵌入式力线载波智能控制器，或者通过在家电或灯具上安装一个带有电力线载波耦合电路的小体积的嵌入式控制芯片，就可以通过GPRS网络和电力线对任意被控用电设备(家电或灯具)进行控制和监控。

附图说明

图1是本实用新型电力线载波智能控制器的电路原理图；

图2是本实用新型电力线载波智能控制器的一种具体电路示意图；

图3是本实用新型电力线载波智能终端控制器的电路原理图；

图4是本实用新型电力线载波智能终端控制器的一种具体电路示意图；

图5是本实用新型电力线载波控制系统的一个变压器回路连接关系示意图；

图6是本实用新型力线载波控制系统的一个网络系统的连接关系示意图；

图7是本实用新型力线载波控制系统的控制中心的连接关系示意图；

其中：U1-变压器单元，U11-高压端隔直电路，T1-变压器，U13-高压保护电路，U2-输出放大单元，U21-信号耦合电路，U22-发送端限流电路，U23-发送端放大电路，U24-发送端保护电路，U25-发射电路，U26-放大保护电路，U3-输入处理单元，U31-接收端限流电路，U32-LC滤波电路，U33-限压保护电路，U34-低压端隔直电路，U4-混频单元，U5-微处理器单元，U6-监控单元，U7-控制单元，U8-被控用电设备，U9-串行通信单元，U10-中心处理电路，U101-中心GPRS收发电路，U102-GPRS数据传输单元，Vcc-系统电源，L1～L3-电感，C1～C8-电容，R1～R3-电阻，T2-电流互感器，J1-继电器，L-被控路灯，MCU-可编程控制器，D1--双向稳压管，D2、D3、D7、D8-二极管，D4、D5-稳压管，G1-二级放大NPN管，G2-二级放大PNP管，G3-一级放大PNP管，G4-一级放大NPN管。

具体实施方式

本实用新型电力线载波智能控制器的电路原理图见图1，包括系统电源Vcc、载波信号接收单元、载波信号发送单元、微处理器单元U5、串行通信单元U9；载波信号接收单元和载波信号发送单元共用一个变压器单元U1和一个混频单元U4，其中载波信号接收单元还包括输入处理单元U3，载波信号发送单元还包括输出放大单元U2。

变压器单元U1将220V交流电压降为9V交流电压或者将9V交流电压升为220V交流电压，其包括变压器T1、高压端隔直电路U11和高压保护电路U13，变压器T1的高压端连接在电力线的火线和地线之间，其低压端与高压保护电路U13的两端相连；高压端隔直电路U11串连在变压器T1的高压端；变压器T1低压端的高端与输入处理单元U3的输入端相连；

输出放大单元U2可将模拟监控信号传送到电力线上进行传输，包括信号耦合电路U21、发送端限流电路U22、发送端放大电路U23、放大保护电路U26、发送端保护电路U24、发射电路U25；信号耦合电路U21的输入端与混频单元U4的输出端相连，其输出端与发送端限流电路U22的输入端相连，发送端限流电路U22的输出端与发送端放大电路U23的输入端相连；发送端保护电路U24并联在发送端放大电路U23的两端；发射电路U25为LC串联发射电路，其电容端与发送端放大电路U23的输出端相连，其电感端与变压器T1的低压端的高端相连；放大保护电路U26的高端接系统电源Vcc，其低端接于发送端放大电路U23的输入端。

输入处理单元U3可对电力线传输的模拟控制信号进行接收，包括接收端限流电路U31、LC滤波电路U32、低压端隔直电路U34、限压保护电路U33；接收端限流电路U31的输入端与变压器T1的低压端的高端相连；LC滤波电路U32的高端与接收端限流电路U31的输出端和低压端隔直电路U34的输入端相连，其低端接地；低压端隔直电路U34的输出端与混频单元U4的输入端相连；限压保护电路U33并联在LC滤波电路U32的两端。

混频单元U4可将输入处理单元U3送来的模拟信号变成数字信号即对信号进行直序解扩处理，混频单元U4的输出端与微处理器单元U5相连；

微处理器单元U5可生成控制信号或对载波信号接收单元所接收的控制信号进行处理并将控制信号发送给控制单元U7；

串行通信单元U9可以和外界进行有线或无线通信。

本实用新型电力线载波智能控制器的一种具体控制电路图见图2，变压器单元U1包括电容C1、变压器T1和瞬态电压抑制二极管D1(双向稳压管)，其中电容C1构成高压端隔直电路U11，瞬态电压抑制二极管D1构成高压保护电路U13；变压器T1的高压端连接在电力线的火线和地线之间，其低压端与瞬态电压抑制二极管D1的两端相连；电容C1串连在变压器T1的高压端；

输入处理单元U3包括电阻R3、电容C5和C6、电感L1、二极管D7和D8，其中电阻R3构成接收端限流电路U31，电容C5和电感L1组成LC滤波电路U32，电容C6构成低压端隔直电路U34，两个反向并联的二极管D7和D8组成限压保护电路U33；电阻R3的一端与变压器T1的低压端的高端相连；LC滤波电路U32的高端与电阻R3的另一端和电容C6的一端相连，其低端接地；电容C6的另一端与混频单元U4的输入端相连；二极管D7和D8并联在LC滤波电路U32的两端；

输出放大单元U2包括双极性两级放大电路和发射电路U25，正极性放大电路和负极性放大电路分别包括信号耦合电路U21、发送端限流电路U22、采用两级放大的发送端放大电路U23、放大保护电路U26、发送端保护电路U24；电容C3、C4分别构成正极性信号耦合电路和负极性信号耦合电路，电阻R1、R2分别构成正极性发送端限流电路和负极性发送端限流电路，稳压管D4、D5分别构成正极性放大保护电路和负极性放大保护电路，一级放大PNP管G3和二级放大NPN管G1构成正极性发送端放大电路，一级放大NPN管G4和二级放大PNP管G2构成负极性发送端放大电路，二极管D2、D3分别构成正极性发送端保护电路和负极性发送端保护电路，电容C2和电感L2构成LC串联发射电路；电容C3、C4的公共端与混频单元U4中的电感L3和电容C7的公共端相连，电容C3的另一端和电阻R1的一端相连，一级放大PNP管G3的基极和电阻R1的另一端相连，其发射极接系统电源Vcc，其集电极接二级放大NPN管G1的基极，二级放大NPN管G1的集电极接系统电源Vcc，其发射极与LC串联发射电路的电容C2的一端相连；电容C4的另一端和电阻R2的一端相连，一级放大NPN管G4的基极和电阻R2的另一端相连，其发射极接地，其集电极接二级放大PNP管G2的基极，二级放大PNP管G2的集电极接地，其发射极与LC串联发射电路的电容C2的一端相连；二级放大NPN管G1的基极和二级放大PNP管G2的基极连接；发射电路U25为LC串联发射电路，其电感L2与变压器T1的低压端的高端相连；

混频单元U4包括一个电感L3和两个电容C7、C8，电感L3的两端分别作为混频单元U4的输入端和输出端，两个电容C7、C8分别接在电感L3的两端和地之间。

串行通信单元U9可采用RS232接口，现阶段无线通信的最佳方案是通过中国移动通信的GPRS网络。

本实用新型中所采用的电力线载波智能终端控制器的电路原理图见图3，包括系统电源Vcc、载波信号接收单元、载波信号发送单元、微处理器单元U5，控制单元U7、监控单元U6；载波信号接收单元和载波信号发送单元共用一个变压器单元U1和一个混频单元U4，其中载波信号接收单元还包括输入处理单元U3，载波信号发送单元还包括输出放大单元U2。其中变压器单元U1、输出放大单元U2、输入处理单元U3、混频单元U4的具体电路图和电力线载波智能控制器的相应电路图相同。

微处理器单元U5可生成控制信号或对载波信号接收单元所接收的控制信号进行处理并将控制信号发送给控制单元U7；

控制单元U7的输入端与微处理器单元U5相连，其输出端连接在被控用电设备U8回路中并可控制被控用电设备U8的状态；

监控单元U6的输入端连接在被控用电设备U8回路中并可测试被控用电设备U8的电气参数，其输出端与微处理器单元U5相连。

本实用新型电力线载波智能终端控制器的一种路灯控制电路图见图4，其中变压器单元U1、输出放大单元U2、输入处理单元U3、混频单元U4的具体电路图和电力线载波智能控制器的相应电路图相同。

控制单元U7为继电器J1，其串接在被控路灯L的供电回路中；

监控单元U6为电流互感器T2，其串接在被控路灯L的供电回路中。

如果将路灯L换成空调或防盗报警器等家电，同样可以实现家电的控制和监控。

其中保护电路也可选择其他电路形式。

图5是本实用新型电力线载波控制系统的一个变压器回路连接关系示意图，在一个配电变压器下设置一个电力线载波智能控制器，在该变压器回路的每个被控用电设备回路中接一个电力线载波智能终端控制器，则该电力线载波智能控制器就可以通过电力线和每个电力线载波智能终端控制器来控制所有的被控用电设备。

图6是本实用新型力线载波控制系统的一个网络系统的连接关系示意图，将图5中的多个电力线载波智能控制器的串行通信接口(RS232接口)和GPRS数据传输单元连接，控制中心可通过GPRS网络和每个GPRS数据传输单元进行数据通信来控制所有安装了GPRS数据传输单元的电力线载波智能控制器，进而控制系统中所有的电力线载波智能终端控制器。

图7是本实用新型力线载波控制系统的控制中心的连接关系示意图，控制中心包括中心处理电路U10和无线收发电路，无线收发电路包括设置在控制中心的中心GPRS收发电路U101以及设置在每个电力线载波智能控制器上的GPRS数据传输单元U102，中心处理电路U10可产生控制信号和处理监控信号，控制信号包括每个电力线载波智能控制器的地址信息、每个电力线载波智能终端控制器的地址信息和每个控制回路的控制信息；中心GPRS收发电路U101可向相应的电力线载波智能控制器发送控制信息；每个电力线载波智能控制器上的GPRS数据传输单元U102可通过中心GPRS收发电路U101向中心处理电路U10发送该变压器回路中所有控制回路的检测信息；中心GPRS收发电路U101和所有GPRS数据传输单元U102之间是通过GPRS无线网络进行通讯。

本实用新型的工作过程是：

本系统采用GPRS无线网络和控制中心相连。控制中心的控制信号通过GPRS无线网络传送到电力线载波智能控制器，然后由电力线载波智能控制器通过电力线传送到每个电力线载波智能终端控制器，电力线载波智能终端控制器接收到电力线载波智能控制器的控制信号后响应命令，完成系统控制；同时电力线载波智能终端控制器的监控信号通过电力线上传给电力线载波智能控制器，然后由电力线载波智能控制器通过GPRS无线网络上传给控制中心，完成系统监控。

电力线载波智能控制器的控制信号由载波信号发送电路放大耦合到电力线上进行传输，电力线载波智能终端控制器通过载波信号接收电路将电力线传输过来的信号解调出来还原成控制信号，同时将监控单元U6发送上来的监控信号通过载波信号发送电路放大后耦合到电力线上，上一级控制器通过载波信号接收电路再将电力线传输过来的信号解调出来还原成监控信号，这样就完成了一次载波信号的发送和接收，载波信号的发送和接收可以同时进行，互不干扰。

控制中心的操作软件采用点对点智能控制，可以自由编辑控制方式，操作简单、方便。预警功能软件利用动态区域地图准确显示故障区位，便于检修，同时可打印输出故障报告单。

本实用新型的工作原理是：

1、本实用新型采用了直序扩频的载波通讯技术。直接序列扩频就是用比传输信号速率高很多倍的伪随机序列与传输信号相乘来达到扩展传输信号的带宽。在发送端先对传输信号进行扩频再进行DPSK(直序扩频)，扩频载波信号经过功率放大之后耦合到电力线上进行传输。在接收端DPSK解调后用与发送端同步的本地伪随机序列解扩即可恢复传输信号，解扩处理后只有包含扩频因子的、所希望的传输信号出现在接收器内。因为干扰信号和阻塞信号不带有扩频因子，可以被抑制掉，所以通过扩频可以获得较高的抗干扰特性和抗阻塞特性。

2、电力线载波智能终端控制器的载波信号发送电路和载波信号接收电路与电力线载波智能控制器的载波信号发送电路和载波信号接收电路基本相同。电力线载波智能终端控制器采用微处理器芯片驱动控制单元U7的继电器，完成对220V路灯的开关；检测单元采用电压/电流互感器T2采集路灯的状态，然后传送给微控制单元，微控制单元计算出正确的路灯信息并传输。

3、本实用新型电力线载波智能终端控制器的较佳电路参数如下：

1]输出信号电平：12±0.5V；

2]载波频率：120±5kHz；

3]载波通信速率：500BPS；

4]PC机和主交换机通讯速率：2400BPS。

Claims (7)

1.一种电力线载波智能控制器，包括系统电源(Vcc)和微处理器单元(U5)，

其特征在于：

所述电力线载波智能控制器还包括载波信号发送单元；

所述载波信号发送单元可将控制信号耦合到电力线上进行传输，其包括混频单元(U4)、输出放大单元(U2)和变压器单元(U1)，所述混频单元(U4)的输入端与微处理器单元(U5)相连，其输出端与输出放大单元(U2)的输入端相连，所述输出放大单元(U2)的输出端与变压器单元(U1)的低压端相连，所述变压器单元(U1)的高压端连接在电力线的火线和地线之间；

所述微处理器单元(U5)可生成控制信号并将控制信号送入载波信号发送单元。

2.根据权利要求1所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：

所述电力线载波智能控制器还包括载波信号接收单元和串行通信单元(U9)；

所述载波信号接收单元可接收电力线传输的控制信号，其包括变压器单元(U1)、输入处理单元(U3)和混频单元(U4)；所述变压器单元(U1)的高压端连接在电力线的火线和地线之间，其低压端与输入处理单元(U3)的输入端相连，所述输入处理单元(U3)的输出端与混频单元(U4)的输入端相连，所述混频单元(U4)的输出端与微处理器单元(U5)相连；

所述串行通信单元(U9)的一端与微处理器单元(U5)相连，其另一端可通过GPRS无线网络或串行电缆与外界通信；

所述微处理器单元(U5)可对载波信号接收单元接收的监控信号进行处理并将其通过串行通信单元(U9)进行传送。

3.根据权利要求2所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述载波信号发送单元和载波信号接收单元分别设置有变压器单元(U1)和混频单元(U4)。

4.根据权利要求2所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述载波信号发送单元和载波信号接收单元共用一个变压器单元(U1)或共用一个混频单元(U4)。

5.根据权利要求2所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述载波信号发送单元和载波信号接收单元共用一个变压器单元(U1)和一个混频单元(U4)。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述变压器单元(U1)包括变压器(T1)、高压端隔直电路(U11)和高压保护电路(U13)；所述变压器(T1)的高压端连接在电力线的火线和地线之间，其低压端与高压保护电路(U13)的两端相连；所述高压端隔直电路(U11)串连在变压器(T1)的高压端；

所述输入处理单元(U3)包括接收端限流电路(U31)、LC滤波电路(U32)、限压保护电路(U33)、低压端隔直电路(U34)；所述接收端限流电路(U31)的输入端与变压器(T1)的低压端的高端相连；所述LC滤波电路(U32)的高端与接收端限流电路(U31)的输出端和低压端隔直电路(U34)的输入端相连，其低端接地；所述低压端隔直电路(U34)的输出端与混频单元的输入端相连；所述限压保护电路(U33)并联在LC滤波电路(U32)的两端；

所述输出放大单元(U2)包括信号耦合电路(U21)、发送端限流电路(U22)、发送端放大电路(U23)、放大保护电路(U26)、发送端保护电路(U24)、发射电路(U25)；所述信号耦合电路(U21)的输入端与混频单元的输出端相连，其输出端与发送端限流电路(U22)的输入端相连，所述发送端限流电路(U22)的输出端与发送端放大电路(U23)的输入端相连；所述发送端保护电路(U24)并联在发送端放大电路(U23)的两端；所述发射电路(U25)为LC串联发射电路，其电容端与发送端放大电路(U23)的输出端相连，其电感端与变压器(T1)的低压端的高端相连；所述放大保护电路(U26)的高端接系统电源(Vcc)，其低端接于发送端放大电路(U23)的输入端。

7.根据权利要求6所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述混频单元(U4)包括一个电感(L3)和两个电容(C7、C8)，所述电感(L3)的两端分别为混频单元(U4)的输入端和输出端，所述两个电容(C7、C8)分别接在电感(L3)的两端和地之间；

所述控制单元(U7)为继电器(J1)；所述监控单元(U6)为电流互感器(T2)或电压互感器；

所述输出放大单元(U2)包括正极性信号耦合电路、正极性发送端限流电路、正极性发送端放大电路、正极性放大保护电路、正极性发送端保护电路、负极性信号耦合电路、负极性发送端限流电路、负极性发送端放大电路、负极性放大保护电路、负极性发送端保护电路和发射电路U25；

所述正极性信号耦合电路和负极性信号耦合电路的输入端均与混频单元(U4)的输出端相连；

所述正极性信号耦合电路的输出端与正极性发送端限流电路的输入端相连，所述正极性发送端放大电路包括一级放大PNP管(G3)和二级放大NPN管(G1)，所述一级放大PNP管(G3)的基极和正极性发送端限流电路的输出端相连，其发射极接系统电源(Vcc)，其集电极接二级放大NPN管(G1)的基极，所述二级放大NPN管(G1)的集电极接系统电源(Vcc)，其发射极接发射电路(U25)的输入端；

所述负极性信号耦合电路的输出端与负极性发送端限流电路的输入端相连，所述负极性发送端放大电路包括一级放大NPN管(G4)和二级放大PNP管(G2)，所述一级放大NPN管(G4)的基极和负极性发送端限流电路的输出端相连，其发射极接地，其集电极接二级放大PNP管(G2)的基极，所述二级放大PNP管(G2)的集电极接地，其发射极接发射电路(U25)的输入端；

所述二级放大NPN管(G1)的基极和二级放大PNP管(G2)的基极连接；

所述正极性放大保护电路的高端接一级放大PNP管(G3)的发射极，其低端接一级放大PNP管(G3)的基极；

所述负极性放大保护电路的高端接一级放大NPN管(G4)的基极，其低端接一级放大NPN管(G4)的发射极；

所述正极性发送端保护电路的高端接系统电源(Vcc)，其低端接二级放大NPN管(G1)的发射极；

所述负极性发送端保护电路的高端接二级放大PNP管(G2)的发射极，其低端接地；

所述发射电路(U25)为LC串联发射电路，其电容端与二级放大NPN管(G1)的发射极以及二级放大PNP管(G2)的发射极相连，其电感端与变压器(T1)的低压端的高端相连；

所述高压端隔直电路(U11)为一个电容(C1)；所述高压保护电路(U13)为一个瞬态电压抑制二极管(D1)；所述接收端限流电路(U31)为一个电阻(R3)；所述限压保护电路(U33)为两个反向并联的二极管(D7、D8)；所述低压端隔直电路(U34)为一个电容(C6)；上述信号耦合电路(U21)包括正极性信号耦合电路和负极性信号耦合电路，所述正极性信号耦合电路为一个电容(C3)；所述负极性信号耦合电路为一个电容(C4)；上述发送端限流电路(U22)包括正极性发送端限流电路和负极性发送端限流电路，所述正极性发送端限流电路为一个电阻(R1)；所述负极性发送端限流电路为一个电阻(R2)；上述发送端保护电路(U24)包括正极性发送端保护电路和负极性发送端保护电路，所述正极性发送端保护电路为一个二极管(D3)；所述负极性发送端保护电路为一个二极管(D2)；所述放大保护电路(U26)包括正极性放大保护电路和负极性放大保护电路，所述正极性放大保护电路为一个稳压管(D4)和负极性放大保护电路稳压管(D5)。

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