[发明专利]电力线通讯控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力线通讯控制系统，特别是涉及一种兼具节省功耗及相容于现有电器负载的电力线通讯(Power Line Communication)控制系统。

背景技术

参阅图1，现有的一种发光装置的调光电路91包含一个开关元件911及一个控制电路912，发光装置具有一个负载913，开关元件911是采用三端双向可控开关，三端双向可控开关的栅极（或基极）G为控制端点，且开关元件911的第一端点T₁及控制端点G分别连接于白炽灯泡的负载913及控制电路912，而开关元件911的第二端点T₂则用以接收输入电压V_in的电能，且通过控制电路912的可变电阻R_var的阻值变化来调整控制开关元件911导通的相位或时间，进一步控制传送到发光装置的负载913的电量大小，进而达到调整发光装置的发光亮度强弱的目的。

参阅图1的调光电路91的输入电压V_in、调光电压V_dim及调光电流I_dim并对照图2的波形，调光电路91是利用一个截止期间t₁及一个导通期间t₂的比例对应调光的弱强，截止期间t₁越小则光线越强，反之则光线越弱。一般电器常用的升压(Boost)或降压(Buck)的功率因数校正(Power Factor Correction，简称PFC)器，其电流波形在零交越点附近趋近于零也有类似图2的截止期间t₁的空窗期。

电力线通讯控制系统是近年来热门的控制技术，优点是利用现有的电力线就可进行控制，但是用来控制发光装置或一般电器时，会有下述问题：

1.与现有电器设备相容性差：若是同时传输市电及电力线通讯载波，对于电器设备的整体功率因数会有很大的影响，现有的电器设备，如图1的调光电路91的设计必须大幅修改以克服此问题。

2.抗干扰能力弱：若是同时传输市电及电力线通讯载波，电力线通讯载波容易受到其他电器设备产生的噪声干扰。

3.节能效果差：一般室内电力线系统的等效阻抗约2至10欧姆，传统的电力线通讯数据机(PLC modem)在这样的低阻抗环境中传输信号的输出电流相当大，整体功耗很高。

因此，如何实现电力线通讯控制系统与现有电器设备的相容性、提高抗干扰能力及提高节能效果，是一个重要的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼具节省功耗及相容于现有电器负载的电力线通讯控制系统。

本发明的第一实施例的电力线通讯控制系统耦接于电力线及负载之间，该电力线载有一个来自市电的交流电信号，其特点是：该电力线通讯控制系统具有一个基本控制器，该基本控制器包括：一个开关元件，电性连接于该电力线及该负载之间；及一个控制模块，控制该开关元件交替于一个截止期间关闭及一个导通期间开启，而使得该交流电信号于该导通期间导通输出一个交流电压载波予该负载，并于该截止期间不导通该交流电信号且传输一个电力线通讯载波予该负载。

较佳的，该开关元件是一个三端双向可控开关。该控制模块还可包括一个无线传输单元、一个控制单元及一个耦合单元，该无线传输单元电性连接该控制单元并接收一个载有一个控制指令的无线信号予该控制单元，令该控制单元依据该控制指令形成该电力线通讯载波，且由该耦合单元传输该电力线通讯载波予该负载。

较佳的，所述电力线通讯控制系统还包括多个基本控制器及一个总控制器，该总控制器通过该电力线连接连接各该基本控制器，令各该开关元件受该总控制器控制。

较佳的，所述电力线通讯控制系统还包括多个基本控制器、一电力测量仪表及一主开关，该电力测量仪表配合该主开关的切换电力以监控各个负载的用电量。