本发明专利技术涉及一种低压电力线载波通信电路，该电路包括载波控制电路、过零检测电路和信号耦合电路，所述的载波控制电路与信号耦合电路之间连接有信号放大滤波电路和接收滤波电路，其中，信号滤波放大电路将载波控制电路输出的模拟信号进行放大、滤波后，经过信号耦合电路进入电力线信道中传输，电力线信道中传输的信号经信号耦合电路变换后，经接收滤波电路消除高频干扰后输送至载波控制电路；所述的信号滤波放大电路连接有限流电路，用于控制载波控制电路的输出电流；过零检测电路连接于载波控制电路和电力线之间，用于对电力网工频信号过零进行检测。本发明专利技术电路简单，增加了信号放大滤波电路和限流电路，功耗低、保真度高，载波通信性能高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种电カ载波通信电路，具体地说，涉及一种用于智能电表通过低压电カ线进行数据通信的低压电カ线载波通信电路。
技术介绍
电カ载波通信，是利用电カ线传输数据和语音信号的ー种通信方式。随着国家智能电网的逐步建立，低压电カ线载波通信技术在电能及各种能源计量领域得到了深入地应用，未来电网必然是用电、计费、通信于一体化的自动化系统，由于载波通信利用电カ线本身作为传输信道，使得其作为通信手段具有无可比拟的优势，并且电カ线载波通信在家用电器自动化控制等领域的应用范围和前景将会十分广泛，因此，电カ线载波通信具有巨大的经济效益和显著的社会效益。然和中国电网存在诸多不利于低压电カ线载波通信技术发展的因素，例如电网谐波干扰严重、无电器噪声限制的强制标准、低压配电网的分支多、其复杂的拓扑结构导致了网络阻抗时变及非线性，在如此恶劣的电网环境下，实现低压电カ载波通讯技术的关键在于解决电カ线网络的阻抗匹配、电カ线信号衰减、噪声及干扰等问题。现有的低压电カ线载波通信电路，大多存在电路结构复杂、成本高、工作电压范围窄、保真度差、电流消耗过大等问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有电カ线载波通`信电路存在的结构复杂、成本高、保证度差等生疏问题，提供了ー种结构简单、载波通信性能高、功耗低、抗干扰能力强的低压电カ线载波通イ目电路。本专利技术的技术方案是ー种低压电カ线载波通信电路，该电路包括载波控制电路、过零检测电路和信号耦合电路，所述的载波控制电路与信号耦合电路之间连接有信号放大滤波电路和接收滤波电路，其中，信号滤波放大电路将载波控制电路输出的模拟信号进行放大、滤波后，经过信号耦合电路进入电カ线信道中传输，电カ线信道中传输的信号经信号耦合电路变换后，经接收滤波电路消除高频干扰后输送至载波控制电路；所述的信号滤波放大电路连接有限流电路，用于控制载波控制电路的输出电流；过零检测电路连接于载波控制电路和电力线之间，用于对电力网エ频信号过零进行检测。优选的是，载波控制电路具有载波控制芯片，载波控制芯片内置有模拟前端电路。优选的是，载波控制芯片连接有存储单元和接ロ电路及指示灯，其中，存储单元采用通用的EEPROM。优选的是，信号耦合电路包括由信号耦合变压器Tl和电容Cll组成的高通滤波电路和与该高通滤波电路并联的TVS管Fl，其中，高通滤波电路用于隔离高电压的エ频交流电，TVS管Fl用于消除来自电カ线上的干扰。优选的是，接收滤波电路包括三级滤波电路，其中，第一级滤波电路连接信号耦合电路，第三级滤波电路连接载波控制电路；第二级滤波电路与第三级滤波电路之间并联有钳位电路。优选的是，第一级滤波电路为由电阻Rl1、电感L1、电容C12和电容C13组成的串联滤波电路，第二级滤波电路为由电感L2、电容C15和电容C16组成的并联滤波电路，第三级滤波电路为由电感L3、电阻R12、电容C17和电容C18组成的串并联滤波电路；第三级滤波电路的输出端串联有起隔直通交作用的耦合电容C19。优选的是，钳位电路为由ニ极管D3和ニ极管D4倒置并联组成的并联电路结构。优选的是，信号放大滤波电路具有AB类放大器芯片，该AB类放大器芯片内设置有功率放大电路、过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路，过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路均与功率放大电路连接；所述的AB类放大器芯片内还设置有中间參考电压输出电路。优选的是，限流电路包括限流三极管Q7、控制三极管Q8和控制开关管Q9，其中，限流三极管Q7的集电极与信号放大滤波电路连接，限流三极管Q7的基极和发射极分别与控制三极管Q8的集电极和基极连接，控制开关管Q9的基极与载波控制电路连接，控制开关管Q9的发射极接地；限流三极管Q7基极连接有分压电阻R40和分压电阻R41，分压电阻R40与控制开关管Q9的集电极连接，分压电阻R41和控制三极管Q8的发射极均与+12电源连接；控制三极管Q8的基极和发射极之间连接有并联的采样电阻R38和采样电阻R39。优选的是，限流三极管Q7的发射极和集电极之间连接有缓冲电阻R36 ;限流三极管Q7的发射极与控制三极管Q8的基极之间连接有分压电阻R37。优选的是，限流电路的输出端设置有滤波电容C26。优选的是，控制开关三极管Q9的基极与载波控制电路之间串联有限流电阻R42。优选的是，过零检测电路包括隔离光耦E1、驱动三极管QlO和ニ级滤波电路，其中，驱动三极管QlO的集电 极与隔离光耦El连接，用来控制隔离光耦El的通断，第一级滤波电路与电カ线连接，用于消除电カ线上的干扰，第二级滤波电路与驱动三极管QlO的基极和发射极连接，用于防止驱动三极管QlO误导通。优选的是，第一级滤波电路为由电阻R51、电阻R52和电容C51组成的RC滤波电路，第二级滤波电路为由电阻R54和电容C53组成的RC滤波电路。优选的是，第一滤波电路的输入端串联有ニ极管D51，输出端并联有分压电阻R53，电阻R51、电阻R52和分压电阻R53组成分压电路。优选的是，第二级滤波电路联有储能电容C52，用于为隔离光耦El提供保持电流。优选的是，所述的储能电容C52还并联有稳压管ZD1，用于钳位C52两端的电压为5.1V。优选的是，第二级滤波电路还并联有保护ニ极管D52。优选的是，所述的通信电路还设置有用于给通信电路供电的电源电路，该电源电路提供+5V电源。优选的是，电源电路包括稳压器TSljIHITSl的输入端与限流电路的连接，输出端连接有并联的滤波电容C81和C82 ;稳压器TSl采用78L05三端稳压器。本专利技术的有益效果是(I)本专利技术电路简単，増加了信号放大滤波电路和限流电路，功耗低、保真度高，载波通信性能高。(2)本专利技术设计的限流电路，限流值为120mA，限流值不会随电压的变化而波动，且具有负温度系数，减小了电流损耗。(3)本专利技术设计的信号放大滤波电路，放大增益恒定，工作电压范围宽、保真度高，电カ线污染降低，载波通信的性能提高。(4)本专利技术设计有接收滤波电路，采用三级滤波电路，滤波性能高，提高了抗干扰性能，使得载波信号损耗降低，从而提高了接收灵敏度。(5)本专利技术设计的载波控制电路具有载波控制芯片，且载波控制芯片内置有模拟前端电路，简化了电路结构，降低了成本。(6)本专利技术设计的过零检测电路连接于载波控制电路和电力线之间，用于对电力网エ频信号过零进行检測，抗干扰性能强，检测精度高，功耗可降低至0. 025W。(7)本专利技术还设计了电源电路，避开了接ロ电源不稳、以及噪声高的问题。附图说明附图1为本专利技术具体实施方式的结构框图。附图2为本专利技术具体实施方式信号耦合电路和接收滤波电路的电路原理图。附图3为本专利技术具体实施方式AB类放大器芯片的电路原理图。附图4为本专利技术具体实施方式AB类放大器芯片的功能框图。附图5为本专利技术具体实施方式限流电路的电路原理图。附图6为本专利技术具体实施方式限流电路的结构框图。附图7为本发·明具体实施方式过零检测电路的电路原理图。附图8为本专利技术具体实施方式过零检测电路的结构框图。附图9为本专利技术具体实施方式电源电路的电路原理图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术做进ー步说明。ー种低压电カ线载波通信电路，该电路包括载波控制电路、过零检测电路和信号耦合电路，所述的载波控制电路与信号耦合电路之间连接有信号放大滤波电路和接收滤波电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低压电力线载波通信电路，该电路包括载波控制电路、过零检测电路和信号耦合电路，其特征在于：所述的载波控制电路与信号耦合电路之间连接有信号放大滤波电路和接收滤波电路，其中，信号滤波放大电路将载波控制电路输出的模拟信号进行放大、滤波后，经过信号耦合电路进入电力线信道中传输，电力线信道中传输的信号经信号耦合电路变换后，经接收滤波电路消除高频干扰后输送至载波控制电路；所述的信号滤波放大电路连接有限流电路，用于控制载波控制电路的输出电流；过零检测电路连接于载波控制电路和电力线之间，用于对电力网工频信号过零进行检测。
【技术特征摘要】
1.一种低压电力线载波通信电路，该电路包括载波控制电路、过零检测电路和信号耦合电路，其特征在于所述的载波控制电路与信号耦合电路之间连接有信号放大滤波电路和接收滤波电路，其中，信号滤波放大电路将载波控制电路输出的模拟信号进行放大、滤波后，经过信号耦合电路进入电力线信道中传输，电力线信道中传输的信号经信号耦合电路变换后，经接收滤波电路消除高频干扰后输送至载波控制电路；所述的信号滤波放大电路连接有限流电路，用于控制载波控制电路的输出电流；过零检测电路连接于载波控制电路和电力线之间，用于对电力网工频信号过零进行检测。2.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信电路，其特征在于载波控制电路具有载波控制芯片，载波控制芯片内置有模拟前端电路。3.根据权利要求2所述的低压电力线载波通信电路，其特征在于载波控制芯片连接有存储单元和接口电路及指示灯，其中，存储单元采用通用的EEPROM。4.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信电路，其特征在于信号耦合电路包括由信号耦合变压器Tl和电容Cll组成的高通滤波电路和与该高通滤波电路并联的TVS管Fl，其中，高通滤波电路用于隔离高电压的工频交流电，TVS管Fl用于消除来自电力线上的干扰。5.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信电路，其特征在于接收滤波电路包括三级滤波电路，其中，第一级滤波电路连接信号耦合电路，第三级滤波电路连接载波控制电路；第二级滤波电路与第三级滤波电路之间并联有钳位电路。6.根据权利要求5所述的低压电力线载波通信电路，其特征在于第一级滤波电路为由电阻RH、电感L1、电容C12和电容C13组成的串联滤波电路，第二级滤波电路为由电感L2、电容C15和电容C16组成的并联滤波电路，第三级滤波电路为由电感L3、电阻R12、电容C17和电容C18组成的串并联滤波电路；第三级滤波电路的输出端串联有起隔直通交作用的耦合电容C19。7.根据权利要求5所述的低压电力线载波通信电路，其特征在于钳位电路为由二极管D3和二极管D4倒置并联组成的并联电路结构。8.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信电路，其特征在于信号放大滤波电路具有AB类放大器芯片，该AB类放大器芯片内设置有功率放大电路、过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路，过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路均与功率放大电路连接；所述的AB类放大器芯片内还设置有中间参考电压输出电路。9.根据权利要求1所述的低压电力线载波通信电路，其特征在于限流电路包括限流三极管Q7、控制三极管Q8和控制开关管Q9，其中，限流三极管Q7的集电极与信号放大滤波电路连接，限流三极管Q7的基极...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅涛，王宪贤，崔健，胡亚军，王锐，张旭华，聂廷卫，周健，胡云，
申请(专利权)人：青岛东软载波科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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