CN217849433U - 一种载波通讯隔离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种载波通讯隔离装置，涉及智能低压配电技术领域，包括用以L/N线输入端输入的连接端子，用以L/N线输出端输出的连接端子，第一级LC滤波器与第二级LC滤波器；所述第一级LC滤波器与第二级LC滤波器级联，所述第一级LC滤波器包括四个电感线圈与一个电容，所述第二级LC滤波器包括四个电感线圈与一个电容；该结构传递函数为四阶模型，幅频特性为每十倍频程下降80dB，高频段幅频增益下降速率较快，对载波信号及干扰信号隔离效果较好，与电抗器及磁环套相比，实现相同增益成本更低。
Description
技术领域
本实用新型属于智能低压配电技术领域，具体涉及一种载波通讯隔离装置。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
近年来随着智能电网建设和发展，载波通讯技术因其无需重新布线，即可将所有与电力线相连接的电器组成一个通信网络，进行信息交互和通信，广泛应用于能源控制器、智能断路器、电表、集中器等配电设备，因而已成为智能电网、能源管理、智慧家庭、光伏发电、电动汽车充电等应用的主要通信手段。当现场设备较多，需要进行分通道处理，防止各通道之间的信号出现串扰，导致通信不稳定，需要做载波信号隔离处理。
载波通讯隔离装置的主要作用是防止各通道之间的信号出现串扰以及隔离其他干扰信号对载波信号的干扰。当前主要通过在线路中增加电抗器或者在电力线上增加磁环套方式解决此问题，电抗器或磁环套传递函数为一阶模型，幅频特性为每十倍频程下降20dB,在高频段幅频增益下降较慢，对载波信号及干扰信号的隔离效果较差，为提高隔离效果需要增大电抗器感值或更换高磁导率的磁环套，提高了设备成本。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题，提出了一种载波通讯隔离装置，其作用的传递函数为四阶模型，幅频特性为每十倍频程下降80dB，高频段幅频增益下降速率较快，对载波信号及干扰信号隔离效果较好，与电抗器及磁环套相比，实现相同增益成本更低。
根据一些实施例，本实用新型提供了一种载波通讯隔离装置，采用如下技术方案：
一种载波通讯隔离装置，包括：
用以L/N线输入端输入的连接端子；
用以L/N线输出端输出的连接端子；
第一级LC滤波器与第二级LC滤波器；
所述第一级LC滤波器与第二级LC滤波器级联。
进一步的，所述第一级LC滤波器包括四个电感线圈与一个电容。
进一步的，所述第二级LC滤波器包括四个电感线圈与一个电容。
进一步的，在第一级LC滤波器与输入端的连接端子之间还连接有保险管、输入电源指示灯限流电阻、第二电阻、输入电源指示灯以及第二电容。
进一步的，所述输入电源指示灯限流电阻与输入电源指示灯串联在第一支路上。
进一步的，所述第二电阻与第二电容串联在第二支路上。
进一步的，所述第一支路与第二支路并联。
进一步的，第一支路与第二支路的一端都与零线连接，另一端都与火线连接。
进一步的，在输出端的连接端子与第二级LC滤波器之间连接有第三支路。
进一步的，所述第三支路的一端与火线连接，另一端与零线连接，第三支路上设置有第三电阻与输出端电源指示灯串联。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型解决各通道之间载波信号串扰及其他干扰信号对载波信号干扰问题，提高载波通讯可靠性；提高幅频增益降低载波隔离装置成本。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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。
图1是本实用新型的载波隔离装置应用场景图；
图2是本实用新型的载波通讯隔离装置的电路结构图；
图3是本实用新型的载波隔离模块幅频特性BODE形图；
图4是本实用新型的载波通讯隔离装置700kHz输入输出波形图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1
本实用新型的一种实施例中提供了一种载波通讯隔离装置，如图2所示，包括：
用以L/N线输入端输入的连接端子，具体的，P1为载波隔离装置L/N线输入连接端子。
用以L/N线输出端输出的连接端子，具体的，P2为载波隔离装置L/N线输出连接端子。
第一级LC滤波器与第二级LC滤波器；所述第一级LC滤波器与第二级LC滤波器级联。所述第一级LC滤波器包括四个电感线圈与一个电容。具体的，在图2中，分别为第一电感线圈L1、第二电感线圈L2、第三电感线圈L5、第四电感线圈L6。
所述第二级LC滤波器包括四个电感线圈与一个电容，分别为第三电感线圈L3、第四电感线圈L4、第七电感线圈L7以及第八电感线圈L8。
在第一级LC滤波器与输入端的连接端子之间还连接有保险管、输入电源指示灯限流电阻、第二电阻、输入电源指示灯以及第二电容。所述保险管F1，当隔离设备后端设备短路时与主电路断开，保证配电系统供电可靠性。
在载波通讯隔离装置电路中，并联有多条支路，其中，输入电源指示灯限流电阻R1与输入电源指示灯LED串联在第一支路上。第二电阻R2与第二电容C2串联在第二支路上。
进一步的，所述第一支路与第二支路并联。
另外，第一支路与第二支路的一端都与零线连接，另一端都与火线连接。
进一步的，在输出端的连接端子与第二级LC滤波器之间连接有第三支路。所述第三支路的一端与火线连接，另一端与零线连接，第三支路上设置有第三电阻R3与输出端电源指示灯LED串联。
上述第一支路、第二支路与第三支路并联。
在第二支路和第三支路之间连接着第一级和第二级LC滤波器，所述第一级LC滤波器包括四个电感线圈和一个电容C1,电容C1为第一级LC滤波器电容,在与第一级LC滤波器级联的第二级LC滤波器上，同样包括四个电感线圈，还包括有第四电阻R4,第四电阻R4的作用为增加第二级LC滤波器阻尼的同时起到阻抗匹配的作用，第二级LC滤波器的电容C3与第四电阻R4连接，如图2所示。
从输出端看向输入端，第二电阻R2与第二电容C2的作用同第四电阻R4与电容C3的作用相同。
本实用新型设计以上一种载波通讯隔离装置的结构，当在实际场景中进行应用时，如图1所示，当在设备调试阶段，同一电力线上有多个用电负载和载波设备时，为降低载波信号串扰及其他干扰信号对载波信号干扰，在需要通信的两台载波通讯设备A、B两端加装载波隔离装置1、2，进行载波信号隔离处理，提高载波通讯可靠性。
根据上述的一种载波通讯隔离装置，其所对应的传递函数为：
基于这样一种装置，根据传递函数G1(S)，采用MathCAD软件计算绘制载波隔离装置幅频特性伯德图，如图3所示。由图3可以看出在高频段，载波隔离装置幅频特性是以每十倍频程80dB下降。宽带载波通讯带宽为700kHz-12MHz，在700kHz和12MHz处幅值增益分别为-88dB和-162dB，对载波信号及干扰信号起到较好的隔离效果。
如图4所示，其在具体的进行应用时，通道1为载波隔离装置输入信号波形，通道2为载波隔离装置输出波形，由图4可以看出700kHz信号，经过载波隔离装置后幅值衰减到很低的水准，由此可见700k-12M载波信号，经过载波隔离装置以后幅值接近于零，解决了载波信号串扰及其他干扰信号对载波信号干扰问题。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种载波通讯隔离装置，其特征在于，包括：
用以L/N线输入端输入的连接端子；
用以L/N线输出端输出的连接端子；
第一级LC滤波器与第二级LC滤波器；
所述第一级LC滤波器与第二级LC滤波器级联。
2.如权利要求1所述的一种载波通讯隔离装置，其特征在于，所述第一级LC滤波器包括四个电感线圈与一个电容。
3.如权利要求1所述的一种载波通讯隔离装置，其特征在于，所述第二级LC滤波器包括四个电感线圈与一个电容。
4.如权利要求1所述的一种载波通讯隔离装置，其特征在于，在第一级LC滤波器与输入端的连接端子之间还连接有保险管、输入电源指示灯限流电阻、第二电阻、输入电源指示灯以及第二电容。
5.如权利要求4所述的一种载波通讯隔离装置，其特征在于，所述输入电源指示灯限流电阻与输入电源指示灯串联在第一支路上。
6.如权利要求4所述的一种载波通讯隔离装置，其特征在于，所述第二电阻与第二电容串联在第二支路上。
7.如权利要求5所述的一种载波通讯隔离装置，其特征在于，所述第一支路与第二支路并联。
8.如权利要求5所述的一种载波通讯隔离装置，其特征在于，第一支路与第二支路的一端都与零线连接，另一端都与火线连接。
9.如权利要求1所述的一种载波通讯隔离装置，其特征在于，在输出端的连接端子与第二级LC滤波器之间连接有第三支路。
10.如权利要求9所述的一种载波通讯隔离装置，其特征在于，所述第三支路的一端与火线连接，另一端与零线连接，第三支路上设置有第三电阻与输出端电源指示灯串联。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202222130116.XU CN217849433U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 一种载波通讯隔离装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
ID=84013361
Family Applications (1)
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| CN202222130116.XU Active CN217849433U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 一种载波通讯隔离装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN217849433U (zh) |
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2022
- 2022-08-12 CN CN202222130116.XU patent/CN217849433U/zh active Active
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