[实用新型]电力线载波智能控制器及电力线载波控制系统

权利要求书

1.一种电力线载波智能控制器，包括系统电源(Vcc)和微处理器单元(U5)，

其特征在于：

所述电力线载波智能控制器还包括载波信号发送单元；

所述载波信号发送单元可将控制信号耦合到电力线上进行传输，其包括混频单元(U4)、输出放大单元(U2)和变压器单元(U1)，所述混频单元(U4)的输入端与微处理器单元(U5)相连，其输出端与输出放大单元(U2)的输入端相连，所述输出放大单元(U2)的输出端与变压器单元(U1)的低压端相连，所述变压器单元(U1)的高压端连接在电力线的火线和地线之间；

所述微处理器单元(U5)可生成控制信号并将控制信号送入载波信号发送单元。

2.根据权利要求1所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：

所述电力线载波智能控制器还包括载波信号接收单元和串行通信单元(U9)；

所述载波信号接收单元可接收电力线传输的控制信号，其包括变压器单元(U1)、输入处理单元(U3)和混频单元(U4)；所述变压器单元(U1)的高压端连接在电力线的火线和地线之间，其低压端与输入处理单元(U3)的输入端相连，所述输入处理单元(U3)的输出端与混频单元(U4)的输入端相连，所述混频单元(U4)的输出端与微处理器单元(U5)相连；

所述串行通信单元(U9)的一端与微处理器单元(U5)相连，其另一端可通过GPRS无线网络或串行电缆与外界通信；

所述微处理器单元(U5)可对载波信号接收单元接收的监控信号进行处理并将其通过串行通信单元(U9)进行传送。

3.根据权利要求2所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述载波信号发送单元和载波信号接收单元分别设置有变压器单元(U1)和混频单元(U4)。

4.根据权利要求2所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述载波信号发送单元和载波信号接收单元共用一个变压器单元(U1)或共用一个混频单元(U4)。

5.根据权利要求2所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述载波信号发送单元和载波信号接收单元共用一个变压器单元(U1)和一个混频单元(U4)。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述变压器单元(U1)包括变压器(T1)、高压端隔直电路(U11)和高压保护电路(U13)；所述变压器(T1)的高压端连接在电力线的火线和地线之间，其低压端与高压保护电路(U13)的两端相连；所述高压端隔直电路(U11)串连在变压器(T1)的高压端；

所述输入处理单元(U3)包括接收端限流电路(U31)、LC滤波电路(U32)、限压保护电路(U33)、低压端隔直电路(U34)；所述接收端限流电路(U31)的输入端与变压器(T1)的低压端的高端相连；所述LC滤波电路(U32)的高端与接收端限流电路(U31)的输出端和低压端隔直电路(U34)的输入端相连，其低端接地；所述低压端隔直电路(U34)的输出端与混频单元的输入端相连；所述限压保护电路(U33)并联在LC滤波电路(U32)的两端；

所述输出放大单元(U2)包括信号耦合电路(U21)、发送端限流电路(U22)、发送端放大电路(U23)、放大保护电路(U26)、发送端保护电路(U24)、发射电路(U25)；所述信号耦合电路(U21)的输入端与混频单元的输出端相连，其输出端与发送端限流电路(U22)的输入端相连，所述发送端限流电路(U22)的输出端与发送端放大电路(U23)的输入端相连；所述发送端保护电路(U24)并联在发送端放大电路(U23)的两端；所述发射电路(U25)为LC串联发射电路，其电容端与发送端放大电路(U23)的输出端相连，其电感端与变压器(T1)的低压端的高端相连；所述放大保护电路(U26)的高端接系统电源(Vcc)，其低端接于发送端放大电路(U23)的输入端。

7.根据权利要求6所述的电力线载波智能控制器，

其特征在于：所述混频单元(U4)包括一个电感(L3)和两个电容(C7、C8)，所述电感(L3)的两端分别为混频单元(U4)的输入端和输出端，所述两个电容(C7、C8)分别接在电感(L3)的两端和地之间；

所述控制单元(U7)为继电器(J1)；所述监控单元(U6)为电流互感器(T2)或电压互感器；

所述输出放大单元(U2)包括正极性信号耦合电路、正极性发送端限流电路、正极性发送端放大电路、正极性放大保护电路、正极性发送端保护电路、负极性信号耦合电路、负极性发送端限流电路、负极性发送端放大电路、负极性放大保护电路、负极性发送端保护电路和发射电路U25；

所述正极性信号耦合电路和负极性信号耦合电路的输入端均与混频单元(U4)的输出端相连；

所述正极性信号耦合电路的输出端与正极性发送端限流电路的输入端相连，所述正极性发送端放大电路包括一级放大PNP管(G3)和二级放大NPN管(G1)，所述一级放大PNP管(G3)的基极和正极性发送端限流电路的输出端相连，其发射极接系统电源(Vcc)，其集电极接二级放大NPN管(G1)的基极，所述二级放大NPN管(G1)的集电极接系统电源(Vcc)，其发射极接发射电路(U25)的输入端；

所述负极性信号耦合电路的输出端与负极性发送端限流电路的输入端相连，所述负极性发送端放大电路包括一级放大NPN管(G4)和二级放大PNP管(G2)，所述一级放大NPN管(G4)的基极和负极性发送端限流电路的输出端相连，其发射极接地，其集电极接二级放大PNP管(G2)的基极，所述二级放大PNP管(G2)的集电极接地，其发射极接发射电路(U25)的输入端；

所述二级放大NPN管(G1)的基极和二级放大PNP管(G2)的基极连接；

所述正极性放大保护电路的高端接一级放大PNP管(G3)的发射极，其低端接一级放大PNP管(G3)的基极；

所述负极性放大保护电路的高端接一级放大NPN管(G4)的基极，其低端接一级放大NPN管(G4)的发射极；

所述正极性发送端保护电路的高端接系统电源(Vcc)，其低端接二级放大NPN管(G1)的发射极；

所述负极性发送端保护电路的高端接二级放大PNP管(G2)的发射极，其低端接地；

所述发射电路(U25)为LC串联发射电路，其电容端与二级放大NPN管(G1)的发射极以及二级放大PNP管(G2)的发射极相连，其电感端与变压器(T1)的低压端的高端相连；

所述高压端隔直电路(U11)为一个电容(C1)；所述高压保护电路(U13)为一个瞬态电压抑制二极管(D1)；所述接收端限流电路(U31)为一个电阻(R3)；所述限压保护电路(U33)为两个反向并联的二极管(D7、D8)；所述低压端隔直电路(U34)为一个电容(C6)；上述信号耦合电路(U21)包括正极性信号耦合电路和负极性信号耦合电路，所述正极性信号耦合电路为一个电容(C3)；所述负极性信号耦合电路为一个电容(C4)；上述发送端限流电路(U22)包括正极性发送端限流电路和负极性发送端限流电路，所述正极性发送端限流电路为一个电阻(R1)；所述负极性发送端限流电路为一个电阻(R2)；上述发送端保护电路(U24)包括正极性发送端保护电路和负极性发送端保护电路，所述正极性发送端保护电路为一个二极管(D3)；所述负极性发送端保护电路为一个二极管(D2)；所述放大保护电路(U26)包括正极性放大保护电路和负极性放大保护电路，所述正极性放大保护电路为一个稳压管(D4)和负极性放大保护电路稳压管(D5)。