CN207753714U - 电力线载波信号转耦合与电源变换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种电力线载波信号转耦合与电源变换装置，包括电源与信号分离模块、开关电源变换模块、信号耦合模块、电源信号混合模块；所述电源与信号分离模块的输入端连接电力线；所述电源与信号分离模块的电源输出端与开关电源变换模块的输入相连接；所述开关电源变换模块的输出端与电源信号混合模块的输入端相连接；所述电源与信号分离模块的信号输出端与信号耦合模块的输入端相连接；所述信号耦合模块的输出端与电源信号混合模块的输入端相连接；所述电源与信号混合模块的输出端连接电缆输出电源与载波信号。

Description

电力线载波信号转耦合与电源变换装置

技术领域

本实用新型涉及电力载波通讯技术领域，特别涉及一种电力线载波信号转耦合与电源变换装置。

背景技术

现有的电力猫的使用方法是将电力猫插入电源插座，用猫上的网络插口连接网络设备，在有些情况下的应用，需要距离电源插座较远的距离(比如连接网络摄像机) 就有些不方便了，摄像机需要电源和网络信号，因此电源、信号需要二组线；连接的 RJ45网络需要专门制作和相应工具，增加工时和影响使用。如果直接将非安全电压交流电源线外接会带来弱电设备的使用安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电力线载波信号耦合与电源变换装置；针对原有的载波电力线通过电路结构变换，进行信号分离和电源电压转换，再将信号与转换后的DC电源进行耦合，实现了将传统非安全电压电力线载波信号传输改变成弱电设备可直接使用的电源和载波信号的混合传输，简化了线路结构。

为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种电力线载波信号转耦合与电源变换装置，包括电源与信号分离模块、开关电源变换模块、信号耦合模块、电源与信号混合模块；所述电源与信号分离模块的输入端连接交流电力载波线；所述电源与信号分离模块的电源输出端与开关电源变换模块的输入端相连接；所述开关电源变换模块的输出端与电源信号混合模块的输入端相连接；所述电源与信号分离模块的信号输出端与信号耦合模块的输入端相连接；所述信号耦合模块的输出端和电源与信号混合模块的输入端相连接；所述电源与信号混合模块的输出端连接直流电力载波线输出电源与载波信号。

优选的，所述电源与信号分离模块包括电力线接口、第四滤波电感、第五滤波电感；所述电力线接口的一端连接交流电力载波线；所述电力线接口的另一端分别与第四滤波电感和第五滤波电感的一端相连接，所述电力线接口的另一端还连接信号耦合模块；所述第四滤波电感和第五滤波电感的另一端连接开关电源变换模块。

优选的，所述开关电源变换模块包括中频滤波单元、电源转换单元和电源隔离单元；所述中频滤波单元通过其内部设置的桥式整流二极管与电源转换单元的第一变压器初级线圈同名端相连接；所述第一变压器初级线圈的异名端通过与第九电容、第十电阻和第十一电容串联连接至电源隔离单元的光电耦合器的二极管阴极。

优选的，所述中频滤波单元包括保险丝、中频滤波器和桥式整流二极管单元，所述保险丝一端连接第四滤波电感的另一端，保险丝的另一端连接中频滤波器的第一输入端；所述中频滤波器的第二输入端与第五滤波电感的另一端相连接；所述中频滤波器的输出端分别连接桥式整流二极管单元；所述桥式整流二极管单元包括4个整流二极管；第一整流二极管的阳极与第二整流二极管的阴极相连接，同时连接中频滤波器的一个输出端；所述第二整流二级管的阳极接地；第三整流二极管的阳极与第四整流二极管的阴极相连接，同时连接中频滤波器的另一个输出端；所述第四整流二极管的阳极接地；所述第一整流二极管和第三整流二极管的阴极与电源转换单元的第一变压器初级线圈同名端。

优选的，信号耦合模块包括第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第二变压器；所述第三电容的一端和第四电容的一端连接电力线接口的另一端；所述第三电容的另一端、第四电容的另一端，分别连接第二变压器初级线圈的两端；所述第二变压器次级线圈的两端分别连接第五电容的一端和第六电容的一端；所述第五电容的另一端和第六电容的另一端，分别与电源与信号混合模块的输出端相连接。

优选的，所述电源与信号混合模块包括第六滤波电感、第二滤波电感、电源线输出接口和信号线接口；所述第六滤波电感的一端连接开关电源变换模块，所述第二滤波电感一端接地，另一端连接第六电容的另一端和所述第六滤波电感的另一端连接直流电力载波线输出直流电源信号和载波信号。

根据本实用新型实施例的提供的电力线载波信号耦合与电源变换装置，针对现有的电力猫和网络摄像机的电源与信号线需要分别配置的现象，利用整流滤波的电路结构将电力线上的载波信号与电力线电源分离开来，将电源通过开关电源电路转变成电子设备常用的直流电源，同时将分离出的的载波信号转耦合到变换后的直流电源上，用带有信号的直流电源提供给网络设备，进入的载波信号经网络设备内部的载波信号处理模块而得到网络信号，同时直流电源可以直接给网络设备供电，以这样的模式使用电力线载波技术，可以大大提高这种技术的使用适应性和安全可靠性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一种电力线载波信号耦合与电源变换装置的电路连接框图；

图2为本实用新型一种电力线载波信号耦合与电源变换装置的电路原理图；

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的一种电力线载波信号转耦合与电源变换装置，包括电源与信号分离模块、开关电源变换模块、信号耦合模块、电源与信号混合模块；电源与信号分离模块的输入端连接交流电力载波线；电源与信号分离模块的电源输出端与开关电源变换模块的输入端相连接；开关电源变换模块的输出端与电源信号混合模块的输入端相连接；电源与信号分离模块的信号输出端与信号耦合模块的输入端相连接；信号耦合模块的输出端和电源与信号混合模块的输入端相连接；电源与信号混合模块的输出端连接直流电力载波线输出电源与载波信号。

如图2所示，电源与信号分离模块包括电力线接口、第四滤波电感L4、第五滤波电感L5；电力线接口的一端连接交流电力载波线；电力线接口的另一端分别与第四滤波电感L4和第五滤波电感L5的一端相连接，电力线接口的另一端还连接信号耦合模块；第四滤波电感L4和第五滤波电感L5的另一端连接开关电源变换模块。

开关电源变换模块包括中频滤波单元、电源转换单元和电源隔离单元；中频滤波单元通过其内部设置的桥式整流二极管与电源转换单元的第一变压器T1初级线圈同名端相连接；第一变压器T1初级线圈的异名端通过与第九电容C9、第十电阻R10和第十一电容R11串联连接至电源隔离单元的光电耦合器U2的二极管阴极。

中频滤波单元包括保险丝F1、中频滤波器L3和桥式整流二极管单元，保险丝F1 一端连接第四滤波电感L4的另一端，保险丝F1的另一端连接中频滤波器L3的第一输入端；中频滤波器L3的第二输入端与第五滤波电感L5的另一端相连接；中频滤波器L3的输出端分别连接桥式整流二极管单元；桥式整流二极管单元包括4个整流二极管；第一整流二极管D1的阳极与第二整流二极管D2的阴极相连接，同时连接中频滤波器 L3的一个输出端；第二整流二级管D2的阳极接地；第三整流二极管D3的阳极与第四整流二极管D4的阴极相连接，同时连接中频滤波器L3的另一个输出端；第四整流二极管D4的阳极接地；第一整流二极管D1和第三整流二极管D3的阴极与电源转换单元的第一变压器T1初级线圈同名端。

信号耦合模块包括第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第二变压器T2；第三电容C3的一端和第四电容C4的一端连接电力线接口的另一端；第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端，分别连接第二变压器T2初级线圈的两端；第二变压器T2次级线圈的两端分别连接第五电容C5的一端和第六电容C6的一端；第五电容C5的另一端和第六电容C6的另一端，分别与电源与信号混合模块的输出端相连接。

电源与信号混合模块包括第六滤波电感L6、第二滤波电感L2、电源线输出接口和信号线接口；第六滤波电感L6的一端连接开关电源变换模块，第六滤波电感L6的另一端连接直流电力载波线；输出电源信号，第二滤波电感L2一端接地，另一端连接第六电容C6的另一端同时连接直流电力载波线，输出载波信号。

本发明涉及的技术方案是将电力线上的载波信号与电力线电源分离开来，将电源通过开关电源电路转变成电子设备常用的直流电源，同时将分离出的的载波信号转耦合到AC电源变换后的直流电源上，用带有信号的直流电源提供给网络设备，进入的载波信号经网络设备内部的载波信号处理模块而得到网络信号，同时直流电源可以直接给网络设备供电，以这样的模式使用电力线载波技术，可以大大提高这种技术的使用适应性和安全可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种电力线载波信号转耦合与电源变换装置，其特征在于，包括电源与信号分离模块、开关电源变换模块、信号耦合模块、电源与信号混合模块；所述电源与信号分离模块的输入端连接交流电力载波线；所述电源与信号分离模块的电源输出端与开关电源变换模块的输入端相连接；所述开关电源变换模块的输出端与电源信号混合模块的输入端相连接；所述电源与信号分离模块的信号输出端与信号耦合模块的输入端相连接；所述信号耦合模块的输出端和电源与信号混合模块的输入端相连接；所述电源与信号混合模块的输出端连接直流电力载波线输出电源与载波信号。

2.根据权利要求1所述的电力线载波信号转耦合与电源变换装置，其特征在于：所述电源与信号分离模块包括电力线接口、第四滤波电感、第五滤波电感；所述电力线接口的一端连接交流电力载波线；所述电力线接口的另一端分别与第四滤波电感和第五滤波电感的一端相连接，所述电力线接口的另一端还连接信号耦合模块；所述第四滤波电感和第五滤波电感的另一端连接开关电源变换模块。

3.根据权利要求1所述的电力线载波信号转耦合与电源变换装置，其特征在于：所述开关电源变换模块包括中频滤波单元、电源转换单元和电源隔离单元；所述中频滤波单元通过其内部设置的桥式整流二极管与电源转换单元的第一变压器初级线圈同名端相连接；所述第一变压器初级线圈的异名端通过与第九电容、第十电阻和第十一电容串联连接至电源隔离单元的光电耦合器的二极管阴极。

4.根据权利要求3所述的电力线载波信号转耦合与电源变换装置，其特征在于：所述中频滤波单元包括保险丝、中频滤波器和桥式整流二极管单元，所述保险丝一端连接第四滤波电感的另一端，保险丝的另一端连接中频滤波器的第一输入端；所述中频滤波器的第二输入端与第五滤波电感的另一端相连接；所述中频滤波器的输出端分别连接桥式整流二极管单元；所述桥式整流二极管单元包括4个整流二极管；第一整流二极管的阳极与第二整流二极管的阴极相连接，同时连接中频滤波器的一个输出端；所述第二整流二级管的阳极接地；第三整流二极管的阳极与第四整流二极管的阴极相连接，同时连接中频滤波器的另一个输出端；所述第四整流二极管的阳极接地；所述第一整流二极管和第三整流二极管的阴极与电源转换单元的第一变压器初级线圈同名端。

5.根据权利要求1所述的电力线载波信号转耦合与电源变换装置，其特征在于：信号耦合模块包括第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第二变压器；所述第三电容的一端和第四电容的一端连接电力线接口的另一端；所述第三电容的另一端、第四电容的另一端，分别连接第二变压器初级线圈的两端；所述第二变压器次级线圈的两端分别连接第五电容的一端和第六电容的一端；所述第五电容的另一端和第六电容的另一端，分别与电源与信号混合模块的输出端相连接。

6.根据权利要求1所述的电力线载波信号转耦合与电源变换装置，其特征在于：所述电源与信号混合模块包括第六滤波电感、第二滤波电感、电源线输出接口和信号线接口；所述第六滤波电感的一端连接开关电源变换模块，所述第二滤波电感一端接地，另一端连接第六电容的另一端和所述第六滤波电感的另一端连接直流电力载波线输出直流电源信号和载波信号。