CN203289434U - 一种能够防止信号衰减的电力载波通信接口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够防止信号衰减的电力载波通信接口装置，包括直流电源、电力载波扩频芯片、第一电容至第五电容、第一电阻至第八电阻、第一二极管至第五二极管、第一三极管至第四三极管、第一电感、第二电感、第三电感和变压器。本实用新型采用电力载波扩频芯片以及少数一些电子元件构成电力载波通讯模块，有效解决了现有技术中的电力线载波通信存在干扰、线损、电力线的输入阻抗小、信号衰减强、干扰大、时变性强等问题。通过电力线通讯，不需要额外接线，大大简化了组网的难度，降低了成本，不仅可以应用于智能抄表，还可以非常简单的嵌入于智能家电，路灯监控等用量非常大的设备中，应用广泛，有利于推广。

Description

一种能够防止信号衰减的电力载波通信接口装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力载波通信电路，尤其涉及一种能够防止信号衰减的电力载波通信接口装置。

背景技术

低压电力线载波通信技术可广泛应用于工业自动控制、电能管理、家电控制、防火报警以及计算机终端接口等场合。主要是针对400V以下供电系统，以电力线作为传输媒介来双向传输数据，但是现有技术中的电力线载波通信存在干扰、线损等问题，从而导致电力线的输入阻抗小，信号衰减强，干扰大，且具有很强的时变性。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够防止信号衰减的电力载波通信接口装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本实用新型包括直流电源、电力载波扩频芯片、第一电容至第五电容、第一电阻至第八电阻、第一二极管至第五二极管、第一三极管至第四三极管、第一电感、第二电感、第三电感和变压器，所述直流电源的正极同时与所述第二三极管的集电极、所述第一三极管的集电极和所述第一电阻的第一端连接，所述直流电源的负极同时与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第三电容的第一端、所述第一电感的第一端、所述第四二极管的负极和所述变压器次级的第一端连接，所述第一电阻的第二端同时与所述第一三极管的基极、所述第二电阻的第一端和所述第一电容的第一端连接，所述第一三极管的发射极同时与所述第二三极管的基极和所述第三电阻的第一端连接，所述第二三极管的发射极同时与所述第四电容的第一端和所述第四三极管的发射极连接，所述第一电容的第二端与所述电力载波扩频芯片的信号输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极同时与所述第三三极管的基极和所述第四电阻的第二端连接，所述第三电阻的第二端与所述第三三极管的发射极连接，所述第三三极管的集电极同时与所述第五电阻的第二端和所述第四三极管的基极连接，所述第四三极管的集电极与所述第六电阻的第二端连接，所述电力载波扩频芯片的信号输入端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端同时与所述第三电容的第一端、所述第一电感的第二端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端同时与所述第三二极管的负极、所述变压器次级的第二端和所述第二电感的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述第四电容的第二端连接，所述第三二极管的正极同时与所述第五二极管的正极和所述第四二极管的正极连接，所述第五二极管的负极接地，所述变压器初级的第一端与所述第三电感的第一端连接，所述第三电感的第二端与所述第五电容的第一端连接，所述第五电容的第二端同时与所述第八电阻的第一端和电力电缆的第一端连接，所述变压器初级的第二端同时与所述第八电阻的第二端和所述电力电缆的第二端连接。

具体地，所述第一三极管和所述第二三极管为NPN型三极管，所述第三三极管和所述第四三极管为PNP型三极管。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用电力载波扩频芯片以及少数一些电子元件构成电力载波通讯模块，有效解决了现有技术中的电力线载波通信存在干扰、线损、电力线的输入阻抗小、信号衰减强、干扰大、时变性强等问题。通过电力线通讯，不需要额外接线，大大简化了组网的难度，降低了成本，不仅可以应用于智能抄表，还可以非常简单的嵌入于智能家电，路灯监控等用量非常大的设备中，应用广泛，有利于推广。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示：本实用新型包括直流电源、电力载波扩频芯片IC、第一电容C1至第五电容C5、第一电阻R1至第八电阻R8、第一二极管D1至第五二极管D5、第一三极管T1至第四三极管T4、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和变压器T，直流电源的正极同时与第二三极管T2的集电极、第一三极管T1的集电极和第一电阻R1的第一端连接，直流电源的负极同时与第四电阻R4的第一端、第五电阻R5的第一端、第六电阻R6的第一端、第三电容C3的第一端、第一电感L1的第一端、第四二极管D4的负极和变压器T次级的第一端连接，第一电阻R1的第二端同时与第一三极管T1的基极、第二电阻R2的第一端和第一电容C1的第一端连接，第一三极管T1的发射极同时与第二三极管T2的基极和第三电阻R3的第一端连接，第二三极管T2的发射极同时与第四电容C4的第一端和第四三极管T4的发射极连接，第一电容C1的第二端与电力载波扩频芯片IC的信号输出端连接，第二电阻R2的第二端与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极与第二二极管D2的正极连接，第二二极管D2的负极同时与第三三极管的基极和第四电阻的第二端连接，第三电阻的第二端与第三三极管T3的发射极连接，第三三极管T3的集电极同时与第五电阻R5的第二端和第四三极管T4的基极连接，第四三极管T4的集电极与第六电阻R6的第二端连接，电力载波扩频芯片IC的信号输入端与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端同时与第三电容C3的第一端、第一电感L1的第二端和第七电阻R7的第一端连接，第七电阻R7的第二端同时与第三二极管D3的负极、变压器T次级的第二端和第二电感L2的第一端连接，第二电感L2的第二端与第四电容C4的第二端连接，第三二极管D3的正极同时与第五二极管D5的正极和第四二极管D4的正极连接，第五二极管D5的负极接地，变压器T初级的第一端与第三电感L3的第一端连接，第三电感L3的第二端与第五电容C5的第一端连接，第五电容C5的第二端同时与第八电阻R8的第一端和电力电缆的第一端连接，变压器T初级的第二端同时与第八电阻R8的第二端和电力电缆的第二端连接。第一三极管T1和第二三极管T2为NPN型三极管，第三三极管T3和第四三极管T4为PNP型三极管。

如图1所示：第一三极管T1和第二三极管T2构成NPN型复合管，第三三极管T3和第四三极管T4构成PNP型复合管，从而组成互补对称功率放大电路。其中，第二三极管T2和第四三极管T4采用同一型号的大功率管，以实现二者的特性曲线对称。电力载波扩频芯片IC产生的载波信号输出经功率放大电路放大后，含有谐波。系统主要的传输干扰频率是发送信号的二次谐波和三次谐波(电力载波扩频芯片IC的载波中心频率为120kHz，二次谐波和三次谐波分别为240k。Hz和360kHz)，为了减少对电网的谐波污染，需进行滤波整形。第四电容C4和第二电感L2组成的带通滤波电路对发送的载波信号进行整形滤波；当电力载波扩频芯片IC处于发送状态时，将电力载波扩频芯片IC产生的扩频调制信号耦合到低压电力线上：当电力载波扩频芯片IC处于接收状态时，将低压电力线上的载波信号耦合过来输入电力载波扩频芯片IC中。载波耦合部分由变压器T、第五电容C5和第三电感L3组成。变压器T选用1：1的隔离变压器。第五电容C5将变压器与电力线隔离．过滤电力线上的50Hz的信号，这样就会阻止低频信号进入电路而使某些高频信号通过。万一第五电容器C5因短路而失去过滤50Hz信号的能力，接口电路就会被损坏。故第五电容C5要选用具有短路保护功能的X2型电容器。第五电容C5和第三电感L3还组成带通滤波器，对载波信号进一步滤波。电路滤除来自电网中的噪声，这些噪声会降低电力载波扩频芯片IC的解调功能。选用由第三电容C3、第一电感L1和第七电阻R7组成的无源滤波器要优于有源滤波器，这是因为有源滤波器会产生一个与接收信号相当的白噪声。采用并联谐振回路形式。并联回路的中心频率由第三电容C3和第一电感L1的值决定，设计为120kHz。

Claims (2)

1.一种能够防止信号衰减的电力载波通信接口装置，其特征在于：包括直流电源、电力载波扩频芯片、第一电容至第五电容、第一电阻至第八电阻、第一二极管至第五二极管、第一三极管至第四三极管、第一电感、第二电感、第三电感和变压器，所述直流电源的正极同时与所述第二三极管的集电极、所述第一三极管的集电极和所述第一电阻的第一端连接，所述直流电源的负极同时与所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第三电容的第一端、所述第一电感的第一端、所述第四二极管的负极和所述变压器次级的第一端连接，所述第一电阻的第二端同时与所述第一三极管的基极、所述第二电阻的第一端和所述第一电容的第一端连接，所述第一三极管的发射极同时与所述第二三极管的基极和所述第三电阻的第一端连接，所述第二三极管的发射极同时与所述第四电容的第一端和所述第四三极管的发射极连接，所述第一电容的第二端与所述电力载波扩频芯片的信号输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极同时与所述第三三极管的基极和所述第四电阻的第二端连接，所述第三电阻的第二端与所述第三三极管的发射极连接，所述第三三极管的集电极同时与所述第五电阻的第二端和所述第四三极管的基极连接，所述第四三极管的集电极与所述第六电阻的第二端连接，所述电力载波扩频芯片的信号输入端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端同时与所述第三电容的第一端、所述第一电感的第二端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端同时与所述第三二极管的负极、所述变压器次级的第二端和所述第二电感的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述第四电容的第二端连接，所述第三二极管的正极同时与所述第五二极管的正极和所述第四二极管的正极连接，所述第五二极管的负极接地，所述变压器初级的第一端与所述第三电感的第一端连接，所述第三电感的第二端与所述第五电容的第一端连接，所述第五电容的第二端同时与所述第八电阻的第一端和电力电缆的第一端连接，所述变压器初级的第二端同时与所述第八电阻的第二端和所述电力电缆的第二端连接。

2.根据权利要求1所述的能够防止信号衰减的电力载波通信接口装置，其特征在于：所述第一三极管和所述第二三极管为NPN型三极管，所述第三三极管和所述第四三极管为PNP型三极管。