專利名稱：窄帶電力線通信通用透傳裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是利用低壓配電網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通信的技術領域。
技術背景低壓配電網(wǎng)(Low-Voltagenetwork)是一個用戶最多、分布最廣、用戶最必 不可少的動力能源傳輸網(wǎng)絡，同時也是一個日益被看好的、將來可以隨時使 用的高速數(shù)字通信網(wǎng)絡。電力線通信(Power Line Communication, PLC),又 稱電力線載波通信，是指利用電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行 傳輸?shù)募夹g，是電力系統(tǒng)特有的通信方式。目前的電力載波通信技術仍然難 以完全克服電力線信道的時變性、頻率選擇性等固有特點，在具體應用中還 存在由于信道動態(tài)變化而導致的邏輯拓撲變化、通信距離有限和通信可靠性 差等問題。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有電力載波通信技術仍然難以完全克服 電力線信道的時變性、頻率選擇性的問題，在具體應用中還存在由于信道動 態(tài)變化而導致的邏輯拓撲變化、通信距離有限和通信可靠性差的問題。進而 提供了一種窄帶電力線通信通用透傳裝置。它由微處理器電路1、電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2、接收信道開關電路3、 強弱電隔離耦合電路4組成；微處理器電路1的數(shù)據(jù)控制輸出輸入總線端連接電力線調(diào)制解調(diào)模塊電 路2的數(shù)據(jù)控制輸出輸入總線端，電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2的兩個載波信 號輸出端分別連接強弱電隔離耦合電路4的兩個載波信號輸入端，電力線調(diào) 制解調(diào)模塊電路2的載波信號輸入端連接接收信道開關電路3的載波信號輸 出端，接收信道開關電路3的載波信號輸入端連接強弱電隔離耦合電路4的 載波信號輸出端；強弱電隔離耦合電路4的電力線接口端連接電力線，微處 理器電路1的開關狀態(tài)控制輸出端連接接收信道開關電路3的開關狀態(tài)控制 輸入端。
本實用新型能完全克服電力線信道的時變性及頻率選擇性的問題，還具 有邏輯拓撲變化適應能力強、通信距離遠，通信可靠性高、體積小、結構簡 單的優(yōu)點。


圖1是本實用新型的整體電路結構示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結合圖1說明本實施方式，本實施方式由微處理器電 路l、電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2、接收信道開關電路3、強弱電隔離耦合電 路4組成；微處理器電路1的數(shù)據(jù)控制輸出輸入總線端連接電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2的數(shù)據(jù)控制輸出輸入總線端，電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2的兩個載波信 號輸出端分別連接強弱電隔離耦合電路4的兩個載波信號輸入端，電力線調(diào) 制解調(diào)模塊電路2的載波信號輸入端連接接收信道開關電路3的載波信號輸 出端，接收信道開關電路3的載波信號輸入端連接強弱電隔離耦合電路4的 載波信號輸出端；強弱電隔離耦合電路4的電力線接口端連接電力線，微處 理器電路1的開關狀態(tài)控制輸出端連接接收信道開關電路3的開關狀態(tài)控制 輸入端。所述電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2由窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2、電阻 R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容C1、電容C2、電容C3、 電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、 二極管D1、 二極管D2、電感L1、 電感L2組成；窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳1、腳3、腳4、腳5、腳8、腳9、腳 43端都與微處理器電路1的數(shù)據(jù)控制輸出輸入總線端相連接，窄帶電力線調(diào) 制解調(diào)芯片U2的腳33端、腳37端、電容C3的一端、二極管D2的陽極端 連接電容C4的一端并接電源+VDD端，電容C3的另一端連接電容C4的另 一端并接地及連接數(shù)字地，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳32端、二極管 D2的陰極端、電容C5的一端連接二極管Dl的陽極端，二極管Dl的陰極 端接數(shù)字地，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳23端、電阻R4的一端連接 電容C1的一端，電阻R4的另一端連接電容C1的另一端并接地，窄帶電力
線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳17端接地，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳22 端接電源+VCC端，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳38端、腳39端、腳 41端、腳44端都接地，電容C5的另一端、電感L1的一端、電容C6的一 端連接電阻R7的一端，電感L1的另一端連接電容C6的另一端并接數(shù)字地， 電阻R7的另一端電感L2的一端連接電阻R8的一端，電感L2的另一端接 數(shù)字地，電阻R8的另一端連接電容C7的一端，電容C7的另一端連接接收 信道開關電路3的載波信號輸出端，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳29端 連接電容C2的一端，電容C2的另一端、電阻R6的一端連接電阻R5的一 端，電阻R6的另一端接地，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳19端、腳20 端連接電阻R5的另一端并連接強弱電隔離耦合電路4的一個載波信號輸入 端，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳21端連接強弱電隔離耦合電路4的另 一個載波信號輸入端；接收信道開關電路3由光耦IC、電阻R9、電阻RIO、電阻Rll、電阻 R12、電阻R13、電容C8、運算放大器OPA組成；光耦IC的腳2端連接微處理器電路1的開關狀態(tài)控制輸出端，光耦IC 的腳1端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接電源+VDD端，光耦IC 的腳4端接電源+VCC端，光耦IC的腳3端、電阻R10的一端連接運算放 大器OPA的電源正極端，電阻R10的另一端接數(shù)字地，運算放大器OPA的 電源負極端接數(shù)字地，運算放大器OPA的輸出端連接電阻Rll的一端并接 電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2的載波信號輸入端，運算放大器OPA的反相輸入 端、電阻Rll的另一端連接電阻R12的一端，電阻R12的另一端接數(shù)字地， 運算放大器OPA的同相輸入端、電容C8的一端連接電阻R13的一端，電容 C8的另一端接數(shù)字地，電阻R13的另一端連接強弱電隔離耦合電路4的載 波信號輸出端；強弱電隔離耦合電路4由電感L3、電感L4、電容C9、電容CIO、電容 Cll、電容C12、電阻R14、電阻R15、電感耦合器B， 二極管D3、 二極管 D4、 二極管D5組成；電感L3的一端連接電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2的一個載波信號輸出端， 電容C10的一端連接電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2的另一個載波信號輸出端，
電感L3的另一端、電容C9的一端、二極管D3的陽極端連接電感耦合器B 次級的一端并接接收信道開關電路3的載波信號輸入端，電容CIO的另一端、 電阻R14的一端、二極管D5的陽極端連接電感耦合器B次級的另一端，電 容C9的另一端連接電阻R14的另一端，二極管D3的陰極端、二極管D5的 陰極端連接二極管D4的陰極端，二極管D4的陽極端接地，電感耦合器B 初級的一端連接電感L4的一端，電感L4的另一端、電容C11的一端連接電 容C12的一端，電容C11的另一端、電容C12的另一端連接電阻R15的一 端，電感耦合器B初級的另一端連接電阻R15的另一端并與電阻R15的一端 連接在低壓配電網(wǎng)上。微處理器電路1選用的型號為ATMEGA8，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2 選用的型號為ST7538，運算放大器OPA選用的型號為LF356。工作原理本裝置應兩臺以上配合使用，本裝置在發(fā)送數(shù)據(jù)信號時，微處理器電路l 控制接收信道開關電路3中的光耦IC關閉運算放大器OPA的電源，阻斷大 幅值的發(fā)送信號進入電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2中的窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯 片U2的腳32端，從而避免燒毀窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2，同時微處理 器電路1控制窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2處在發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)，并通過強弱 電隔離耦合電路4將調(diào)制的數(shù)據(jù)信號耦合到低壓配電網(wǎng)上；當接受數(shù)據(jù)時，微處理器電路1控制窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2處在接 收數(shù)據(jù)狀態(tài)，同時微處理器電路1控制接收信道開關電路3中的光耦IC開啟 運算放大器OPA的電源，使強弱電隔離耦合電路4從低壓配電網(wǎng)上耦合下來 的調(diào)制的數(shù)據(jù)信號通過接收信道開關電路3中的運算放大器OPA放大后送入 電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路2中的窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片U2的腳32端中。 從而在現(xiàn)有低壓配電網(wǎng)(220V/380V)上實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)傳輸。
權利要求1、窄帶電力線通信通用透傳裝置，其特征在于它由微處理器電路(1)、電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)、接收信道開關電路(3)、強弱電隔離耦合電路(4)組成；微處理器電路(1)的數(shù)據(jù)控制輸出輸入總線端連接電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)的數(shù)據(jù)控制輸出輸入總線端，電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)的兩個載波信號輸出端分別連接強弱電隔離耦合電路(4)的兩個載波信號輸入端，電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)的載波信號輸入端連接接收信道開關電路(3)的載波信號輸出端，接收信道開關電路(3)的載波信號輸入端連接強弱電隔離耦合電路(4)的載波信號輸出端；強弱電隔離耦合電路(4)的電力線接口端連接電力線，微處理器電路(1)的開關狀態(tài)控制輸出端連接接收信道開關電路(3)的開關狀態(tài)控制輸入端。
2、 根據(jù)權利要求1所述的窄帶電力線通信通用透傳裝置，其特征在于電 力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)由窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片(U2)、電阻R4、電阻 R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、 電容C5、電容C6、電容C7、 二極管D1、 二極管D2、電感L1、電感L2組 成；窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片(U2)的腳33端、腳37端、電容C3的一端、 二極管D2的陽極端連接電容C4的一端并接電源+VDD端，電容C3的另一 端連接電容C4的另一端并接地及連接數(shù)字地，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片(U2) 的腳32端、二極管D2的陰極端、電容C5的一端連接二極管D1的陽極端， 二極管D1的陰極端接數(shù)字地，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片(U2)的腳23端、電 阻R4的一端連接電容Cl的一端，電阻R4的另一端連接電容Cl的另一端 并接地，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片(U2)的腳17端接地，窄帶電力線調(diào)制解調(diào) 芯片(U2)的腳22端接電源+VCC端，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片(U2)的腳38 端、腳39端、腳41端、腳44端都接地，電容C5的另一端、電感L1的一 端、電容C6的一端連接電阻R7的一端，電感Ll的另一端連接電容C6的 另一端并接數(shù)字地，電阻R7的另一端、電感L2的一端連接電阻R8的一端， 電感L2的另一端接數(shù)字地，電阻R8的另一端連接電容C7的一端，電容C7 的另一端連接接收信道開關電路(3)的載波信號輸出端，窄帶電力線調(diào)制解調(diào) 芯片(U2)的腳29端連接電容C2的一端，電容C2的另一端、電阻R6的一端 連接電阻R5的一端，電阻R6的另一端接地，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片(U2) 的腳19端、腳20端連接電阻R5的另一端并連接強弱電隔離耦合電路(4)的 一個載波信號輸入端，窄帶電力線調(diào)制解調(diào)芯片(U2)的腳21端連接強弱電隔 離耦合電路(4)的另 一個載波信號輸入端。
3、 根據(jù)權利要求1所述的窄帶電力線通信通用透傳裝置，其特征在于接 收信道開關電路(3)由光耦IC、電阻R9、電阻RIO、電阻Rll、電阻R12、 電阻R13、電容C8、運算放大器OPA組成；光耦IC的腳2端連接微處理器電路(l)的開關狀態(tài)控制輸出端，光耦IC 的腳1端連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接電源+VDD端，光耦IC 的腳4端接電源+VCC端，光耦IC的腳3端、電阻R10的一端連接運算放 大器OPA的電源正極端，電阻R10的另一端接數(shù)字地，運算放大器OPA的 電源負極端接數(shù)字地，運算放大器OPA的輸出端連接電阻Rll的一端并接電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)的載波信號輸;v端，運算放大器OPA的反相輸入端、電阻R11的另一端連接電阻R12的一端，電阻R12的另一端接數(shù)字地， 運算放大器OPA的同相輸入端、電容C8的一端連接電阻R13的一端，電容 C8的另一端接數(shù)字地，電阻R13的另一端連接強弱電隔離耦合電路(4)的載 波信號輸出端。
4、 根據(jù)權利要求1所述的窄帶電力線通信通用透傳裝置，其特征在于強 弱電隔離耦合電路(4)由電感L3、電感L4、電容C9、電容CIO、電容Cll、 電容C12、電阻R14、電阻R15、電感耦合器B， 二極管D3、 二極管D4、 二極管D5組成；電感L3的一端連接電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)的一個載波信號輸出 端，電容CIO的一端連接電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)的另一個載波信號輸出 端，電感L3的另一端、電容C9的一端、二極管D3的陽極端連接電感耦合 器B次級的一端并連接接收信道開關電路(3)的載波信號輸入端，電容C10 的另一端、電阻R14的一端、二極管D5的陽極端連接電感耦合器B次級的 另一端，電容C9的另一端連接電阻R14的另一端，二極管D3的陰極端、 二極管D5的陰極端連接二極管D4的陰極端，二極管D4的陽極端接地，電 感耦合器B初級的一端連接電感L4的一端，電感L4的另一端、電容Cll 的一端連接電容C12的一端，電容C11的另一端、電容C12的另一端連接電 阻R15的一端，電感耦合器B初級的另一端連接電阻R15的另一端并與電阻 R15的一端連接在低壓配電網(wǎng)上。
專利摘要窄帶電力線通信通用透傳裝置，它涉及的是利用低壓配電網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通信的技術領域。它是為了解決現(xiàn)有電力載波通信技術仍然難以完全克服電力線信道的時變性、頻率選擇性的問題。微處理器電路(1)的數(shù)據(jù)控制總線端連接電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)的數(shù)據(jù)控制總線端，電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)的兩個載波信號輸出端分別通過強弱電隔離耦合電路(4)連接低壓配電網(wǎng)，電力線調(diào)制解調(diào)模塊電路(2)的載波信號輸入端通過接收信道開關電路(3)、強弱電隔離耦合電路(4)連接低壓配電網(wǎng)。本實用新型能完全克服電力線信道的時變性及頻率選擇性的問題，還具有邏輯拓撲變化適應能力強、通信距離遠的優(yōu)點。
文檔編號H04B3/56GK201018493SQ20072011564
公開日2008年2月6日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權日2007年2月16日
發(fā)明者劉曉勝, 巖 周, 徐殿國 申請人:劉曉勝