CN204795023U - 一种基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路，包括载波控制电路、无线发送接收电路、过零检测电路和信号耦合电路；载波控制电路由SSC1650芯片及外围电路构成；无线发送接收电路由SSC1645芯片及外围电路组成；SSC1650控制电路同时控制无线发送接收电路的发送和接收；SSC1650芯片包括第一ARM内核芯片、PLL、OFDM基带、AFE、第一SPI；SSC1645芯片包括第二ARM内核芯片、RF？Modem、UART、第二SPI；第二ARM内核芯片通过总线和RF？Modem、第二SPI连接。本实用新型通过平衡算法，多种通信模式互补短板，解决线路信号衰减或距离过远导致的通信失败的问题，提高了通信成功率和通信效率。
Description
技术领域
本实用新型属于通信电路技术领域，具体涉及一种基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路。
背景技术
目前全国电力系统在用电信息采集系统，下行通信中用得较多的通信技术有低压载波或微功率无线两种，这两个通信方式都存在着明显的弊端：低压电力线路的通信环境恶劣，载波通信容易受电网阻抗变化、噪声、谐波等影响，造成通信不可靠，一次实抄率仅为96％；微功率无线通信受传输距离、建筑物阻挡、无线干扰等原因影响，抄表成功率也较低。由于电力线上负载动态变化范围大，信号衰减严重，噪声频谱成分复杂，从而导致目前电力载波通信稳定性差，其中载波通讯中的“孤岛”现象，就是一个比较突出的问题，从目前来看，载波还没有卓有成效的技术手段，可以避免线路上存在的这些问题。微功率无线通信受传输距离、建筑物阻挡、无线干扰等原因影响，抄表成功率也比较低。随着新业务对采集质量要求的不断提升，三层采集结构的采集稳定性、准确性和高效性都不能满足实际业务需求，而改变采集结构则需要投入大量人力、物力和财力。
实用新型内容
本实用新型目的于提供一种基于低压电力线和微功率无线的通信电路，实现双模通信，克服了电力线载波与微功率无线的缺陷，极大的提高了通信的可靠性。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。
一种基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路，包括载波控制电路、无线发送接收电路、过零检测电路和信号耦合电路；载波控制电路由SSC1650芯片及外围电路构成；无线发送接收电路由SSC1645芯片及外围电路组成；所述SSC1650控制电路同时控制无线发送接收电路的发送和接收；SSC1650芯片包括第一ARM内核芯片、PLL、OFDM基带、AFE、第一SPI；第一ARM内核芯片通过总线和OFDM基带、第一SPI连接；SSC1650芯片还包括SWDICE、PMUControl、UART、第一WDT、第一GPIO、第一ADC模块；SWDICE、PMUControl、UART、第一WDT、第一GPIO、第一ADC模块均通过总线和第一ARM内核芯片连接；载波控制电路与信号耦合电路之间连接有信号放大滤波电路；信号放大滤波电路连接有限流电路，过零检测电路连接于载波控制电路和电力线之间，通信电路还包括给通信电路供电的电源部分。
进一步地，SSC1645芯片包括第二ARM内核芯片、RFModem、UART、第二SPI；第二ARM内核芯片通过总线和RFModem、第二SPI连接；SSC1645芯片还包括第二WDT、第二GPIO、第二ADC、RCT模块；UART、第二WDT、第二GPIO、RCT模块、第二ADC模块均通过总线和第二ARM内核芯片连接。
进一步地，接收滤波电路包括两级接收滤波电路，其中，第一级滤波电路连接信号耦合电路，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；所述钳位电路由二极管D4和二极管D5倒置并联组成的并联电路结构。
进一步地，信号放大滤波电路由ESPA16芯片及外围电路构成，设置有功率放大电路、过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路；过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路均于功率放大电路连接；ESPA16芯片内还设置有中间参看电压输出电路。
进一步地，电源部分为3.3V供电电源，由DC/DC模块构成。
该实用新型的有益效果在于：本实用新型的低压电力线和微功率无线在通讯信道上，通过平衡算法，多种通信模式互补短板，解决线路信号衰减或距离过远导致的通信失败的问题，提高了通信成功率和通信效率。
附图说明
图1是本实用新型的系统框图。
图2是本实用新型的SSC1650功能框图。
图3是本实用新型的SSC1645功能框图。
图4是本实用新型的射频电路的电路原理图。
图5是本实用新型的限流电路的电路原理图。
图6是本实用新型的ESPA16芯片结构图。
图7是本实用新型的耦合电路和接收滤波电路的电路原理图。
图8是本实用新型的过零检测电路的电路原理图。
图9是本实用新型的电源部分的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本实用新型。
如图1和图2所示的基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路，包括载波控制电路、无线发送接收电路、过零检测电路和信号耦合电路；载波控制电路由SSC1650芯片及外围电路构成；无线发送接收电路由SSC1645芯片及外围电路组成；所述SSC1650控制电路同时控制无线发送接收电路的发送和接收；SSC1650芯片包括第一ARM内核芯片、PLL、OFDM基带、AFE、第一SPI；第一ARM内核芯片通过总线和OFDM基带、第一SPI连接；SSC1650芯片还包括SWDICE、PMUControl、UART、第一WDT、第一GPIO、第一ADC模块；SWDICE、PMUControl、UART、第一WDT、第一GPIO、第一ADC模块均通过总线和第一ARM内核芯片连接；载波控制电路与信号耦合电路之间连接有信号放大滤波电路；信号放大滤波电路连接有限流电路，过零检测电路连接于载波控制电路和电力线之间，通信电路还包括给通信电路供电的电源部分。
如图3所示，SSC1645芯片包括第二ARM内核芯片、RFModem、UART、第二SPI；第二ARM内核芯片通过总线和RFModem、第二SPI连接；SSC1645芯片还包括第二WDT、第二GPIO、第二ADC、RCT模块；UART、第二WDT、第二GPIO、RCT模块、第二ADC模块均通过总线和第二ARM内核芯片连接。
如图4、图5、图7、图8和图9所示，限流电路、信号放大滤波电路、信号耦合电路、接收滤波电路和过零检测电路为现有技术，再次不在赘述。
如图7所示，接收滤波电路包括两级接收滤波电路，其中，第一级滤波电路连接信号耦合电路，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；所述钳位电路由二极管D4和二极管D5倒置并联组成的并联电路结构。
如图6所示，信号放大滤波电路由ESPA16芯片及外围电路构成，设置有功率放大电路、过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路；过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路均于功率放大电路连接；ESPA16芯片内还设置有中间参看电压输出电路。
如图9所示，电源部分为3.3V供电电源，由DC/DC模块构成。其中，TS1为电源转换器件，输出电压限定为3.3V。其中VD3为钳位二极管，C14和C15分为滤波电容和稳压电容，共同保证电路够输出稳定的3.3V电压。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路，其特征在于：包括载波控制电路、无线发送接收电路、过零检测电路和信号耦合电路；载波控制电路由SSC1650芯片及外围电路构成；无线发送接收电路由SSC1645芯片及外围电路组成；所述SSC1650控制电路同时控制无线发送接收电路的发送和接收；SSC1650芯片包括第一ARM内核芯片、PLL、OFDM基带、AFE、第一SPI；第一ARM内核芯片通过总线和OFDM基带、第一SPI连接；SSC1650芯片还包括SWDICE、PMUControl、UART、第一WDT、第一GPIO、第一ADC模块；SWDICE、PMUControl、UART、第一WDT、第一GPIO、第一ADC模块均通过总线和第一ARM内核芯片连接；载波控制电路与信号耦合电路之间连接有信号放大滤波电路；信号放大滤波电路连接有限流电路，过零检测电路连接于载波控制电路和电力线之间，通信电路还包括给通信电路供电的电源部分。
2.根据权利要求1所述的基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路，其特征在于：SSC1645芯片包括第二ARM内核芯片、RFModem、UART、第二SPI；第二ARM内核芯片通过总线和RFModem、第二SPI连接；SSC1645芯片还包括第二WDT、第二GPIO、第二ADC、RCT模块；UART、第二WDT、第二GPIO、RCT模块、第二ADC模块均通过总线和第二ARM内核芯片连接。
3.根据权利要求1所述的基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路，其特征在于：接收滤波电路包括两级接收滤波电路，其中，第一级滤波电路连接信号耦合电路，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；所述钳位电路由二极管D4和二极管D5倒置并联组成的并联电路结构。
4.根据权利要求1所述的基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路，其特征在于：信号放大滤波电路由ESPA16芯片及外围电路构成，设置有功率放大电路、过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路；过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路均于功率放大电路连接；ESPA16芯片内还设置有中间参看电压输出电路。
5.根据权利要求1所述的基于低压电力线和微功率无线的双模通信电路，其特征在于：电源部分为3.3V供电电源。
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