[实用新型]基于电力载波系统的无光耦载波模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种载波模块，具体的说，是涉及一种基于电力载波系统的无光耦载波模块。

背景技术

光耦载波模块，即通过光耦器进行载波数据的发送和接收，光耦器的作用是实现“电—光”或“光—电”的转换。光耦载波模块在进行载波收发数据时依靠光耦器将220V电力线的零点翻转捕捉并转换为方波信号输出，以提供通信过程中的同步信号。

但是使用不同的光耦器时容易导致信号不同步；并且光耦器作为敏感器件，容易受到温度、湿度、光照的影响，在不同的环境下转换速度有微小差异导致通信过程中的不同步，这种微小差异将导致设备间同步信号不匹配，从而导致整个系统运行不正常。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服通过光耦器进行光电转换容易发生不同步的缺陷，提供一种基于电力载波系统的无光耦载波模块，实现光电之间的转换。

本实用新型采用的技术方案如下：

基于电力载波系统的无光耦载波模块，包括依次相连的通讯接口、主控MCU、调制解调器，还包括与主控MCU相连的电源系统，耦合变压器，与耦合变压器低压端相连的窄带滤波器。

进一步的，还包括输入端与主控MCU相连的功率放大器，该功率放大器的输出端与耦合变压器的低压端相连。

再进一步的，还包括输出端和输入端分别与调制解调器和窄带滤波器相连的低噪声放大器。

为了防止漏漏电，所述耦合变压器还接地。

为了更好的实现本实用新型，所述主控MCU上还连接有至少一个LED显示屏。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型结构简单，成本低廉，适合推广使用；

（2）本实用新型去掉了光耦器，通过在发送命令数据前发送前导码，使其采用“自同步”方式，通讯接口根据接收到的前导码来分析并进行同步数据参数，克服了光耦器的敏感、易受环境影响导致数据传输不同步的缺陷；

（3）本实用新型由于减少了光耦器，节约了成本的同时缩小了模块的体积，使模块更小更易于携带；

（4）本实用新型通过在发送命令数据前发送前导码，通过软件实现了同步，提高了同步的精度并且不会因硬件出现问题使光电之间的转换出现错误从而导致模块瘫痪。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示的基于电力载波系统的无光耦载波模块，包括主控MCU、分别与主控MCU相连的电源系统、通讯接口和调制解调器；其中功率放大器的输入端也与主控MCU相连，并且低噪声放大器的输出与调制解调器相连，同时功率放大器的输出端与耦合变压器的低压端相连，低噪声放大器的输入端与窄带滤波器相连，窄带滤波器的另一端连接耦合变压器低压端，耦合变压器的高压端分别与电力系统中的火线和零线相连。

同时所述主控MCU上还连接有两个LED显示屏。

其中载波数据的发送包括以下步骤：

（1）发送前导码0101010101001+data到通讯接口，通讯接口接收到信号010101后进入跟踪状态，检测到连续的两个0即检测到序列001则进入同步状态；之后接收到的命令数据被解析为有效数据供主控MCU使用；

（2）通讯接口接收到命令数据；

（3）通讯接口将命令数据发送至主控MCU，主控MCU进行数据解析；

（4）主控MCU进行解析后将数据采用FSK的方式调制成中心频率为421khz的PWM载波信号；

（5）将调制后的信号在主控MCU定时器控制下输出到功率放大器，功率放大器将原PWM载波信号由3.3V的峰峰值放大到12V的峰峰值；

（6）放大后的PWM信号传到耦合变压器，通过耦合变压器耦合到220V市电网络。

载波数据的接收包括以下步骤：

（a）市电网络的载波信号通过耦合变压器耦合到窄带滤波器前端；

（b）窄带滤波器对耦合后的载波信号进行滤波；

（c）滤波后的载波信号经过低噪声放大电路进行低噪声放大；

（d）将经过低噪声放大后的载波信号送入调制解调器电路，由调制解调器解调后送入主控MCU；

（e）主控MCU对解调后的信号进行ADC采样，采样的数据由自同步算法寻找同步点并转换为可以识别的数据报文；

（f）数据报文信息由通讯接口返回给源设备。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。