CN217904417U - 一种基于电力线载波通信的中继器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及载波通信技术领域，尤其是一种基于电力线载波通信的中继器，能够在电网通信环境恶劣情况下保持大功率发送方式。所述基于电力线载波通信的中继器包括：载波信号发送耦合电路，用于对载波信号放大输出；主控芯片电路用于载波信号处理及系统控制；超级电容充电电路、超级电容放电电路用于对超级电容进行储能及能量释放，以满足中继器发送要求，摘要附图对载波中继器框架进行介绍。本实用新型利用超级电容的充放电原理对系统进行分时供电，相比于传统HPLC载波通信模块原理，能够提升发送幅值及功率，大幅提升复杂环境下的载波通信性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及载波通信技术领域，尤其是一种基于电力线载波通信的中继器。
背景技术
电力线作为关系民生国情的关键命脉，既能输送电力能源，又是载波信号的重要传输通道，在用电设备从电力线进行电能获取的同时，设备本身运行过程中产生的噪声会传输至电力线上，从而对以电力线为主要信号传输通道的通信设备产生较大的噪声干扰，导致设备通信性能降低，传输距离减小，通信成功率下降。在电力线通信过程中，当两个需要通信的设备距离较远时，通信可靠性较低，受电网运行情况影响较大，在此类情景中，在两通信设备之间添加载波中继器，能够有效解决通信可靠性较低的问题。本实用新型提供一种基于超级电容的充放电技术进行大功率载波信号发送的设备，能够同时满足单个电表的通信及大功率发送功能，相对于现有载波信号发送设备功耗较低，且发送功率具有一定幅度提升，功能可靠，优势明显，对电网通信领域的发展具有一定的实际意义。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的问题，旨在提供一种节能高效，能同时具备HPLC载波通信功能的中继器，其特征在于：载波信号接收滤波电路、大功率载波信号发送耦合电路、超级电容放电电路、超级电容充电电路、电源电路、主控芯片电路。本实用新型在满足HPLC通信及深化应用功能的基础上，还能实现载波信号大功率模式与小功率模式发送模式之间的相互切换；当超级电容处于电压上升阶段时，中继器处于小功率发送模式，其信号发送幅度与普通HPLC载波模块发送信号幅度相等；当超级电容充满电后，中继器切换为大功率发送模式，此时信号发送幅度为小功率发送信号幅度的两倍，满足载波中继器模块大功率发送要求，大小功率切换模式由主芯片电路控制，信号发送幅值及功率明显提升，大幅提升了复杂环境下的载波通信性能。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
作为优选，所述的一种基于电力线载波通信的中继器，其特征在于：信号发送部分在解调完毕后作出回应，主芯片电路发出的数字信号经由载波信号发送耦合电路进行放大后发送至电力线上与其他模块进行通信。如附图3所示，电力线的火线通过电容C7分压后连接至变压器T1的5号管脚，变压器T1的6号管脚连接至变压器T3的5号管脚；在变压器的二次侧，变压器T1的4号管脚与电容C8连接，变压器T1 的3号管脚与电容C9连接，变压器T3的2号管脚与电容C11进行连接，变压器T3的1号管脚与电容 C12连接。
作为优选，所述的一种基于电力线载波通信的中继器，其特征在于：超级电容放电电路负责在大功率发送时为系统提供电源，为发送电路在较高的输入电压下具有更大的发送功率提供保障。超级电容升压电路对系统进行供电，负责在大功率发送时为系统提供电源，大功率载波信号发送耦合电路在较高的输入电压下具有更大的发送功率。如附图2所示，超级电容通过电容C1及电感L2连接至升压芯片U1，芯片U1 使能管脚通过电阻R7连接至3.3V电源，芯片U1输出管脚电压为16V电源，通过电阻R3和电阻R8进行分压后反馈至芯片管脚1，对输出电压进行采样并调节，芯片U1的2号管脚通过电容C4连接至GND，电阻R5与电容C5串联后与电容C4并联，芯片U1的10号管脚及3号管脚连接至GND。
作为优选，所述的一种基于电力线载波通信的中继器，其特征在于：超级电容充电电路为限流充电，在满足中继器正常运行的同时还能维持超级电容充电。如附图4所示，电容C55两端分别连接至2.5V电源和GND，MOS管VT20用于超级电容充电控制，电阻R99和电阻R88用于超级电容充电的限流电阻。
附图说明
构成本申请的一部分的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。
附图1为中继器具体实施电路图。
附图2为超级电容放电电路图。
附图3为大功率载波信号发送耦合电路图。
附图4为超级电容充电电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。下面结合附图对实用新型做进一步说明：
所述的一种基于电力线载波通信的中继器，包括主控芯片电路、超级电容充电电路、超级电容放电电路、大功率载波信号发送耦合电路、载波信号接收滤波电路、电源电路。
如附图1所示，电表的12V电压通过降压电路的电源芯片进行降压，将12V电压降低至3.3V，由降压电路的电源芯片将3.3V降低至1V，由降压电路的电源芯片将3.3V降低至2.5V，三个电源轨分别对主芯片电路的不同电源管脚进行供电。
所述的一种基于电力线载波通信的中继器，如附图1所示，载波信号接收滤波电路与单相电的零、火线分别对应连接，接收电力线上的载波信号并对频带外的信号进行滤波，经滤波电路传输至主控芯片端口对信号进行解调。
所述的一种基于电力线载波通信的中继器，主芯片电路由主控芯片及外围供电电路组成，负责中继器的信号收发及内部控制工作。
所述的一种基于电力线载波通信的中继器，超级电容放电电路对系统进行供电，负责在大功率发送时为系统提供电源，大功率载波信号发送耦合电路在较高的输入电压下输出更大的发送功率。如附图2所示，超级电容通过电容C1及电感L2连接至升压芯片U1，芯片U1使能管脚通过电阻R7连接至3.3V电源，芯片U1输出管脚电压为16V电源，通过电阻R3和电阻R8进行分压后反馈至芯片U1的1号管脚，对输出电压进行采样并调节，芯片U1的2号管脚通过电容C4连接至GND，电阻R5与电容C5串联后与电容 C4并联，芯片U1的10号管脚及3号管脚连接至GND。
所述的一种基于电力线载波通信的中继器，信号发送部分在解调完毕后作出回应，主芯片电路发出的数字信号经由载波信号发送电路进行放大，耦合发送至电力线上，与挂在电力线上的载波模块进行通信。如附图3所示，电力线的火线通过电容C7分压后连接至变压器T1的5号管脚，变压器T1的6号管脚连接至变压器T3的5号管脚，在变压器的二次侧，变压器T1的4号管脚与电容C8连接，变压器T1的3 号管脚与电容C9连接，变压器T3的2号管脚与电容C11进行连接，变压器T3的1号管脚与电容C12连接。
所述的一种基于电力线载波通信的中继器，超级电容充电电路为限流充电，并且充电电流小于电表提供的电流，在满足中继器其他部分正常运行的同时还能维持超级电容充电。如附图4所示，电容C55两端分别连接至2.5V电源和GND，MOS管VT20用于超级电容充电的控制，电阻R99和电阻R88用于超级电容充电的限流电阻。
最后说明的是，以上描述仅用于说明本实用新型的技术实施方案而非限制，尽管参照最佳的实例对本实用新型进行了详细说明，本领域相关技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行的一系列修改或者进行同等的替换，但是并没有脱离本实用新型技术方案的范围和宗旨，其均应涵盖在本实用新型专利的要求范围当中，凡依据本实用新型申请专利范围所作的均等变化或修饰，皆应属于本实用新型专利的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种基于电力线载波通信的中继器，其特征在于，所述基于电力线载波通信的中继器包括载波信号发送耦合电路、超级电容放电电路、超级电容充电电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波通信的中继器，其特征在于：信号发送部分在解调完毕后，主芯片发出的数字信号经由载波信号发送耦合电路进行放大后发送至电力线上与其他模块进行通信。
3.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波通信的中继器，其特征在于：超级电容放电电路负责在发送时为系统提供电源，为发送电路在较高的输入电压下具有更大的发送功率提供保障。
4.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波通信的中继器，其特征在于：超级电容充电电路为限流充电，不仅能够满足中继器正常运行的同时能够维持超级电容充电。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202221184079.4U CN217904417U (zh) | 2022-05-17 | 2022-05-17 | 一种基于电力线载波通信的中继器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
| CN217904417U true CN217904417U (zh) | 2022-11-25 |
Family
ID=84113003
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202221184079.4U Active CN217904417U (zh) | 2022-05-17 | 2022-05-17 | 一种基于电力线载波通信的中继器 |
Country Status (1)
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|---|---|
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2022
- 2022-05-17 CN CN202221184079.4U patent/CN217904417U/zh active Active
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