电力载波信号识别电路、方法和集成电路芯片技术

本申请公开一种电力载波信号识别电路，其包括信号在电源线上传输时，对电源线上电压信号的幅度变化和持续时间进行识别，进而解码成相应数据，减少信号识别时对电源电压的依赖，传输距离增加也不会减低信号识别率，从而降低对系统电源的要求。

Power carrier signal recognition circuit, method and integrated circuit chip

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力载波信号识别电路、方法和集成电路芯片
本申请属于电子电路
，尤其涉及一种电力载波信号识别电路、方法和集成电路芯片。
技术介绍
如今市面上有很多电力载波LED控制芯片应用在3D灯、圣诞灯、窗帘灯等场合，相比以前的四线传输系统，简化了安装流程和大幅节约了线缆成本，同时也降低了产品的故障率，没有了维修的麻烦。但是这些产品由于采用电源线传输数据，在电源线本身干扰较大的前提下，电源电压会随着传输距离增加而下降，信号传输幅度也变小，采用固定比较点的方式识别数据，当电源的低电平点或者高电平点靠近或者比较点时，芯片数据识别将会失败，可靠性低，导致距离主控较远的芯片无法识别控制系统发送的数据，从而无法根据系统数据做出正确反应。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种电力载波信号识别电路、方法和集成电路芯片，旨在解决传统电力载波采用固定比较点的方式识别数据可靠性低的问题。本申请实施例的第一方面提了一种电力载波信号识别电路，包括：电压幅度检测电路，配置为连接电源线，用于检测电源线上每一数据帧的数据以载波信号的形式调制在电源线上所引起的电压幅度变化和持续时间并生成对应的电平信号；解码电路，与所述电压幅度检测电路连接，配置为将所述电平信号进行转换得到当前数据帧的数据。本申请实施例的第二方面提了一种电力载波信号识别方法，包括：检测电源线上每一数据帧的数据以载波信号的形式调制在电源线上所引起的电压幅度变化和持续时间并生成对应的电平信号；将所述电平信号进行转换得到当前数据帧的数据。本申请实施例的第三方面提了一种集成电路芯片，包括如上所述的电力载波信号识别电路。本申请实施例的第四方面提了一种集成电路芯片，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。本申请实施例提供的电力载波信号识别电路和方法的有益效果在于：信号在电源线上传输时，对电源线上电压信号的幅度变化和持续时间进行识别，进而解码成相应数据，减少信号识别时对电源电压的依赖，传输距离增加也不会减低信号识别率，从而降低对系统电源的要求。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本申请第一实施例提供的电力载波信号识别电路结构示意图；图2为本申请第二实施例提供的电力载波信号识别电路结构示意图；图3为本申请第三实施例提供的电力载波信号识别电路结构示意图；图4为本申请的电力载波信号的三种不同方式的波形图；图5为图1所示的电力载波信号识别电路中电压幅度检测电路的示例电路原理图；图6为本申请第一实施例提供的电力载波信号识别方法的具体流程图；图7为本申请第二实施例提供的电力载波信号识别方法的具体流程图；图8是本专利技术实施例提供的一种集成电路芯片的示意图。具体实施方式为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1，图1示出了本申请较佳实施例提供的电力载波信号识别电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：本实施例中的电力载波信号识别电路可以被集成在芯片中，比如用于驱动RGB全彩LED灯，LED灯也可以被一同集成在改芯片中。电力载波信号识别电路包括电压幅度检测电路11和解码电路12。控制系统将数据信号调制在电源线上，电压幅度检测电路11配置为连接电源线，用于检测电源线上每一数据帧的数据以载波信号的形式调制在电源线上所引起的电压幅度变化和持续时间并生成对应的电平信号；解码电路12与所述电压幅度检测电路11连接，配置为将所述电平信号进行转换得到当前数据帧的数据。电压幅度检测电路11将电源线上的电压变化幅值进行电平转换后与基准电压进行比较得到解码电路12可以识别的电平信号，解码电路12利用系统时钟将该电平信号转化为载波数据；至此，将加载在电源电压上的数据信号解码分离出来，得到载波数据。载波信号在电源线上传输时，对电源线上电压信号的幅度变化和持续时间进行识别，进而解码成相应数据，减少信号识别时对电源电压的依赖，传输距离增加也不会减低信号识别率，从而降低对系统电源的要求。在其中一些实施例中，请参阅图2，如需要根据载波数据驱动负载，那么电路中还需要配置一个控制电路13，控制电路13与解码电路12连接，控制电路13配置为从当前数据帧的数据中提取驱动信号以驱动负载。进一步地，当控制系统需要同时控制多个芯片时，电压幅度检测电路11还需要根据当前数据帧的数据中的预设标示码(比如RESET码)进行计数统计，当控制电路13判断芯片地址匹配当前数据帧计数值时，从当前数据帧的数据中提取驱动信号。在其中一些实施例中，请参阅图3，控制电路13包括地址设置电路131、数据帧计数电路132及逻辑控制电路134。地址设置电路131配置为设定地址信息；数据帧计数电路132，配置为根据所述数据中的预设标识码进行计数统计；逻辑控制电路134与所述地址设置电路131、所述逻辑控制电路134及所述负载连接，配置为将所述地址信息与当前数据帧的计数值进行比较，当所述地址信息与所述计数值匹配时，从当前数据帧的数据中提取驱动信号以驱动负载。本实施例中，地址设置电路131连接逻辑控制电路134，通过电源线接收地址设置控制信号来烧多晶硅熔丝设定芯片地址信息，本实施例中，地址设置端是9位。数据帧计数电路132统计载波数据的预设标示码，当判断一个数据帧完成时，数据帧计数器值加一。可选地，数据帧计数电路132还被配置为接收初值设置指令，根据所述初值设置指令设置数据帧计数寄存器的计数值的初值，电路正常工作后在此计数值上累加。如上述，比如负载时全彩LED灯，控制电路13应还包括转换电路135和驱动电路136，转换电路135将载波数据中的控制数据转化为不同占空比的驱动信号，驱动电路135连接外部LED驱动端，用于根据驱动信号驱动所述LED模组工作。本实施例中，电压幅度检测电路11是根据电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力载波信号识别电路，其特征在于，包括：/n电压幅度检测电路，配置为连接电源线，用于检测电源线上每一数据帧的数据以载波信号的形式调制在电源线上所引起的电压幅度变化和持续时间并生成对应的电平信号；/n解码电路，与所述电压幅度检测电路连接，配置为将所述电平信号进行转换得到当前数据帧的数据。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力载波信号识别电路，其特征在于，包括：
电压幅度检测电路，配置为连接电源线，用于检测电源线上每一数据帧的数据以载波信号的形式调制在电源线上所引起的电压幅度变化和持续时间并生成对应的电平信号；
解码电路，与所述电压幅度检测电路连接，配置为将所述电平信号进行转换得到当前数据帧的数据。


2.如权利要求1所述的电力载波信号识别电路，其特征在于，所述电压幅度检测电路具体用于：
检测电源线上的电压，并根据该电压的峰峰值及持续时间输出对应的电平信号，其中：
在峰峰值大于预设值且持续时间匹配第一预设时长则输出第二预设时长的第一电平信号；
在峰峰值大于预设值且持续时间匹配第三预设时长则输出与所述第一电平信号相反的、第四预设时长的第二电平信号；
在峰峰值大于预设值且持续时间匹配第五预设时长则输出第六预设时长的标识电平，所述标识电平为第一电平信号或第二电平信号。


3.如权利要求1或2所述的电力载波信号识别电路，其特征在于，所述电压幅度检测电路包括：
电平转换单元，配置为连接电源线，用于接入电源线上电压信号，并根据该电压信号生成预设幅值的检测电平；
比较器，一输入端连接所述检测电平，另一输入端连接基准电压，所述比较器将所述检测电平与基准电压比较输出作为所述电平信号的比较结果。


4.如权利要求3所述的电力载波信号识别电路，其特征在于，所述电平转换单元包括一容性器件、第一NMOS管以及一二极管；所述第一NMOS管的栅极用于连接电源线，所述第一NMOS管的漏极作为电平转换单元的输出、连接所述容性器件的第一端，所述容性器件的第二端连接所述比较器的电源端，所述第一NMOS管的源极接地，所述二极管连接在所述第一NMOS管的源极和漏极之间，且正极接地。


5.如权利要求4所述的电力载波信号识别电路，其特征在于，所述容性器件包括一电容器；或者
所述容性器件包括一PMOS管，其中，该PMOS管的栅极作为所述容性器件的第一端，该PMOS管的漏极、源极及衬底共接作为所述容性器件的第二端。


6.如权利要求3所述的电力载波信号识别电路，其特征在于，所述电压幅度检测电路还包括上电保护电路，所述上电保护电路的输入端用于连接上电复位信号，所述上电保护电路配置为在所述上电复位信号的控制控制下使所述电压幅度检测电路的输出钳位在高电平或低电平。


7.如权利要求6所述的电力载波信号识别电路，其特征在于，所述上电保护电路包括第一反相器和第二NMOS管，所述第一反相器的输入端作为所述上电保护电路的输入端，输出端连接所述第二NMOS管的栅极，所述第二NMOS管的漏极连接所述比较器的输出端或所述输出单元的输出端，所述第二NMOS管的源极接地。


8.如权利要求2所述的电力载波信号识别电路，其特征在于，所述解码电路将所述第二预设时长的第一电平信号、所述第四预设时长的第二电平信号分别转换为数据0、1，将所述第六预设时长的标识电平转换为预设标识码；
其中，每一数据帧的数据包括依次排列的控制码、控制数据、预设标识码。


9.如权利要求1或2所述的电力载波信号识别电路，其特征在于，还包括控制电路，所述控制电路与所述解码电路连接，配置为从当前数据帧的数据中提取驱动信号以驱动负载。


10.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹云根，卢玉玲，乔世成，蔡荣怀，陈孟邦，张丹丹，曹进伟，
申请(专利权)人：宗仁科技平潭有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35