CN206759449U - 传输信号的电路及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种传输信号的电路及系统。其中，该电路包括：至少一个耦合电路，位于第一电力线与第二电力线之间，用于对第一电力线传输的载波信号进行耦合处理，并将耦合处理后的载波信号传输至第二电力线；滤波电路，用于滤除第一电力线和第二电力线中的干扰信号。本实用新型解决了现有技术中载波信号无法在不同相电压或不同电压等级之间直接传输的技术问题。

Description

传输信号的电路及系统

技术领域

本实用新型涉及载波通信技术领域，具体而言，涉及一种传输信号的电路及系统。

背景技术

目前，在以数字微波通信、卫星通信为主干线的覆盖全国的电力通信网络已初步形成、多种通信手段竞相发展的今天，电力线载波通信仍然是地区网、省网乃至网局网的主要通信手段之一，仍是电力系统应用区域最广泛的通信方式、电力通信网的重要的基本通信手段。而电力载波通信技术在交流电系统中应用的比较多，但在应用中存在交流电不能直接实现跨相通信或跨电压通信。

针对上述现有技术中载波信号无法在不同相电压或不同电压等级之间直接传输的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种传输信号的电路及系统，以至少解决现有技术中载波信号无法在不同相电压或不同电压等级之间直接传输的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种传输信号的电路，包括：至少一个耦合电路，位于第一电力线与第二电力线之间，用于对第一电力线传输的载波信号进行耦合处理，并将耦合处理后的载波信号传输至第二电力线；滤波电路，用于滤除第一电力线和第二电力线中的干扰信号。

在本实用新型实施例中，采用多级隔离耦合的方式，通过接收载波信号，滤除第一电力线和第二电力线中的干扰信号，以及对载波信号进行耦合处理，达到了载波信号的跨电压传输的目的，从而实现了载波信号在不同相电压或不同电压等级之间直接传输的技术效果，进而解决了现有技术中载波信号无法在不同相电压或不同电压等级之间直接传输的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种传输信号的电路的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的传输信号的电路的结构示意图；以及

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的传输信号的电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型实施例，提供了一种传输信号的电路的系统实施例。

图1是根据本实用新型实施例的传输信号的电路的结构示意图，如图1所示，该电路包括：至少一个耦合电路101，位于第一电力线与第二电力线之间，用于对第一电力线传输的载波信号进行耦合处理，并将耦合处理后的载波信号传输至第二电力线；滤波电路103，用于滤除第一电力线和第二电力线中的干扰信号。

在一种可选的实施例中，传输信号的电路至少包括至少一个耦合电路和滤波电路，其中，至少一个耦合电路包括用于对载波信号进行耦合处理的耦合电路。传输信号的电路包括至少一个由上述耦合电路和滤波电路组合而成的电路，由于该电路中包含耦合电路，因此，由多个上述传输信号的电路可组成一个多级耦合的用于在不同电压等级或不同的相电压的电力线之间传输载波信号，其中，上述用于传输信号的电路的输入端和输出端的电压信号的电压等级或电压相位是不同的，即第一电力线和第二电力线具有不同的电压等级，和/或相电压。

具体的，由电源系统产生的电源载波信号经由传输信号的电路一端的电力线进入该电路中，先经过滤波电路中的滤波元件(例如，由电容和电感组成的LC滤波电路)滤除电力线中的干扰信号，再经过耦合电路(例如，变压器或电容)将载波信号耦合到另一端的电力线上，最后再将经过耦合之后的载波信号通过另一端的电力线输出。其中，为保证载波信号能正常在耦合电路中进行传输，上述传输信号的电路还包括稳压电路，该稳压电路可以保护滤波电路中的滤波元件和耦合电路。

需要说明的是，电源系统中的载波芯片(例如，ST公司的ST7580芯片)可产生载波信号。在载波信号为交流信号的情况下，变压器能很好的将载波信号耦合到耦合电路的另一端，但在220V的市电中，需要滤除市电中50Hz电力线电压信号(上述传输信号的电路中的滤波电路可滤除该信号)。此外，由于没有市电复杂的电力负载和其本身交变电压的影响，上述包含有耦合电路的传输载波信号的电路具有传输效果好、功率转换率高(在短距离传输中，其功率转换率可接近100％)的特点。

此外，在另一种可选的实施例中，上述传输信号的电路还可用于直流电源系统中。如图2所示的一种可选的传输信号的电路的结构示意图，在图2中，21为直流电源系统，23a、23b为DC-DC转换模块，25a、25b为耦合电路，27a、27b、27c为负载，29a、29b、29c为载波模块。在微网直流系统中，当传输不同电压等级的载波信号时，将微网直流系统中的共地端接在一起，另一端接收载波信号，并对载波信号进行传输，中间用电容耦合来替代上述实施例中的变压器。在图2中，在直流电源系统高压端电力线传输的载波信号可经过耦合电路直接传输到低压电力线上，从而可实现不同等级电压或跨多个电压等级之间的信号直接传输，即负载27a可与负载27c直接通信。

此外，还需要说明的是，在交流系统中，上述耦合电路可以为但不限于变压器；在直流系统中，上述耦合电路可以为但不限于电容。

由上可知，通过接收载波信号，滤波电路滤除第一电力线和第二电力线中的干扰信号，以及耦合电路对经过滤波后的载波信号进行耦合处理，容易注意到的是，由于耦合电路可对载波信号进行耦合处理，因此，可实现载波信号从某一电压等级或相电压的线路传输到其他电压等级或相电压的一端，达到了载波信号的跨电压或跨相电压传输的目的，从而实现了载波信号在不同相电压或不同电压等级之间直接传输的技术效果，进而解决了现有技术中载波信号无法在不同相电压或不同电压等级之间直接传输的技术问题。

在一种可选的实施例中，图3示出了一种可选的传输信号的电路的结构示意图，如图3所示，上述传输信号的电路还包括：输入端口和输出端口。其中，输入端口，一端与第一电压等级电力线连接，另一端接入第一电力线，用于接收第一电压等级电力线输出的载波信号；输出端口，一端与第二电压等级电力线连接，另一端接入第二电力线，用于输出经由至少一个耦合电路耦合处理之后的载波信号。

需要说明的是，上述第一电压等级电力线与第二电压等级电力线具有不同的电压等级或不同的相电压等级，用于连接多个用于传输信号的电路。

具体的，在图3中，J1为输入端口的接线端子，包括两个端口1和2，用于与第一电压等级的电力线；J2为输出端口的接线端子，同样包含两个端口1和2，用于与第二电压等级的电力线。其中，第一电压等级和第二电压等级为不同的电压等级。

另外，上述滤波电路包括：第一滤波电路和第二滤波电路。其中，第一滤波电路，与输入端口连接，用于滤除第一电力线中的第一干扰信号；第二滤波电路，与第一滤波电路连接，用于滤除第二电力线中的第二干扰信号。

具体的，第一滤波电路包括：第一电容、第一电感，其中，第一电容的一端与输入端口连接，另一端与第一电感的一端连接，用于滤除第一电力线中的第一干扰信号，其中，第一电感的另一端与耦合电路连接；其中，耦合电路的一端与第一电感、第二滤波电路连接，耦合电路的另一端与稳压电路连接。

第二滤波电路包括：第二电容以及第二电感，其中，第二电容连接于输出端口与第二电感之间，第二电感连接于耦合电路与第二电容之间。

在一种可选的实施例中，在图3中，电容C1电感L1和变压器T1组成第一滤波电路，电容C2和电感L2组成第二滤波电路。其中，电容C1、C2为X2电容，用于滤波与吸收电路干扰，电容量根据实际载波频率设计要求计算；变压器T1为实现信号的磁耦合传输，隔离不同电压等级电力；电感L1和L2为功率电感，用于与变压器漏感、电容组成LC滤波器，其中，功率电感的电感量以及滤波器的中心频率根据载波频率要求设计。由于上电瞬间电容充电，产生瞬时大电流，所以滤波电路中的元件均具有瞬间耐流大的特点。

需要说明的是，由于X2电容的耐压值比较大、峰值电流大、等效串联电阻ESR(Equivalent Series Resistance)较小，因此X2电容具有良好的性能，但上述电容C1和C2并不限于X2电容，也可由其他类型的电容所代替。

可选的，传输信号的电路中的稳压电路包括：第一稳压电路和第二稳压电路。其中，第一稳压电路，连接于输入端口和第一滤波电路之间，用于对第一电感与耦合电路进行稳压处理；第二稳压电路，连接于输出端口与第二滤波电路之间，用于对第二电感进行稳压处理，以防止电路中的电压过高，而导致滤波电路以及耦合电路中的元件被烧坏。

具体的，在图3中，稳压管D1组成第一稳压电路，稳压管D2组成第二稳压电路，其中，稳压管D1和稳压管D2用于保护变压器T1、功率电感L1和功率电感L2。

需要说明的是，稳压管D1和稳压管D2的击穿电压可根据实际载波芯片或载波发射功率以及载波信号的幅值进行设计。

此外，上述稳压管可以为但不限于稳压二极管，例如TVS管。

在另一种可选的实施例中，载波信号在至少一个耦合电路中的传输方向为双向传输，即在图3所示的电路原理图中，J1端可以作为输入端，也可以作为输出端，相应的，J2可以作为输出端，也可以作为输入端。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种传输信号的电路，其特征在于，包括：

至少一个耦合电路，位于第一电力线与第二电力线之间，用于对所述第一电力线传输的载波信号进行耦合处理，并将耦合处理后的载波信号传输至所述第二电力线；

滤波电路，用于滤除所述第一电力线和所述第二电力线中的干扰信号。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

稳压电路，与所述耦合电路连接，用于对所述载波信号进行稳压处理以及对所述滤波电路中的元件进行稳压处理。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

输入端口，一端与第一电压等级电力线连接，另一端接入所述第一电力线，用于接收所述第一电压等级电力线输出的载波信号；

输出端口，一端与第二电压等级电力线连接，另一端接入所述第二电力线，用于输出经由所述至少一个耦合电路耦合处理之后的载波信号。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述滤波电路包括：

第一滤波电路，与所述输入端口连接，用于滤除所述第一电力线中的第一干扰信号；

第二滤波电路，与所述第一滤波电路连接，用于滤除所述第二电力线中的第二干扰信号。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一滤波电路包括：第一电容、第一电感，其中，

所述第一电容的一端与所述输入端口连接，另一端与所述第一电感的一端连接，用于滤除所述第一电力线中的第一干扰信号，其中，所述第一电感的另一端与所述耦合电路连接。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述耦合电路的一端与所述第一电感、所述第二滤波电路连接，所述耦合电路的另一端与所述稳压电路连接。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二滤波电路包括：第二电容以及第二电感，其中，所述第二电容连接于所述输出端口与所述第二电感之间，所述第二电感连接于所述耦合电路与所述第二电容之间。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述稳压电路包括：

第一稳压电路，连接于所述输入端口与所述第一滤波电路之间，用于对所述第一电感和所述耦合电路进行稳压处理；

第二稳压电路，连接于所述输出端口与所述第二滤波电路之间，用于对所述第二电感进行稳压处理。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第一稳压电路，和/或所述第二稳压电路至少包括稳压二极管，其中，所述稳压二极管为TVS管。

10.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述载波信号在所述至少一个耦合电路中的传输方向为双向传输。

11.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述耦合电路为变压器或电容。