[实用新型]一种电力线载波通信系统线路驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力线载波通信技术领域，尤其涉及一种电力线载波通信系统线路驱动电路。

背景技术

PLC（Power Line Carrier Communication，电力线载波通信）是一种以输电线路为载波信号传输媒介的通信系统。在PLC系统中，发送端将调制好的数据信号经过线路驱动电路放大并耦合到电力线上进行发送。

由于电力线是依据电能传输的要求来规划设计的，并未考虑数据通信的需要，且电力线具有不确定的阻抗特性、衰减特性和噪声特性，现有PLC系统中的通信设备通常采用线路驱动电路增大数据信号发送功率的方式，以期望得到较好的通信效果，然而通信设备增大信号发送功率会对电力线传输的交流电产生干扰，严重时会影响用户正常用电的情况。

为了避免通信设备随意增大发送功率的现象，PLC系统规定了通信设备的接入必须满足相应的电磁兼容标准，例如，EN 50065-1是欧洲电工标准化委员会（CENELEC）专门为PLC系统制定的电磁兼容标准，它对PLC系统的载波频带、信号发送电平、骚扰值、以及测试方法都进行了详细的规定。

EN50065规定了PLC系统中载波可以使用的频率为3KHz～148.5KHz。其中3KHz～95KHz为电力配电公司专用及授权使用；95KHz～148.5KHz用于其它PLC通信。

表1为EN50065对数据信号发送电平和传导骚扰电平的规定。

表1

^*随频率的对数线性减小

迄今为止，除欧洲外，世界上许多地区，比如南部非洲、中东地区等纷纷引入欧洲EN50065标准对PLC系统的电磁兼容性能进行严格规定。我国电力部门也参照该标准出台了类似的电力线载波标准（我国的国家电网企业标准规定频率范围为3KHz～500KHz，优先选用9～95KHz），在这些标准的限制下，在设计PLC系统的线路驱动电路时就必须仔细考虑电磁兼容的问题。

图1所示为目前PLC系统中常用的线路驱动电路的电路图，该电路中，功率较小的数据信号经过三个晶体管组成的2级推挽放大电路后，功率被放大，再通过电容和耦合变压器后，功率放大后的数据信号被耦合到电力线上发送出去。

图1所示的线路驱动电路采用分立器件构成，电路结构简单、成本低，虽然实现了数据信号的功率放大，但是却存在以下缺点：一方面，受该线路驱动电路中多个晶体管具有不一致的器件特性影响，经过该电路后获得的功率放大的数据信号与原数据信号相比，失真严重；另一方面，该线路驱动电路对有害于电力线网络电磁环境的高次谐波几乎没有滤除作用，不能满足针对PLC系统制定的电磁兼容标准。

实用新型内容

本实用新型提供一种电力线载波通信系统线路驱动电路，用以解决现有的电力线载波通信系统线路驱动电路不能滤除对电力线网络造成损害的高次谐波的问题。

本实用新型包括：

一种电力线载波通信系统线路驱动电路，包括：滤波放大单元、耦合变压器；其中，

滤波放大单元分别电连接原始数据信号线路和耦合变压器，用于从原始数据信号线路接收原始数据信号，并对所述原始数据信号进行低通滤波和功率放大后发送给耦合变压器；

耦合变压器的初级端的线圈两端分别电连接滤波放大单元和接地端，次级端的线圈两端电连接电力线，耦合变压器用于将所述滤波放大单元发送来的数据信号耦合到电力线上。

优选的，所述滤波放大单元包括至少一个有源低通滤波器。

优选的，所述有源低通滤波器为巴特沃斯型多重反馈滤波器。

优选的，所述滤波放大单元包括：电连接于原始数据信号线路和耦合变压器之间的第一有源低通滤波器；所述第一有源低通滤波器包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一运算放大器、第一电容和第二电容；其中，

第一电阻电连接原始数据信号线路；

第二电阻电连接于第一电阻和第一运算放大器的反相输入端之间；

第三电阻电连接于第一电阻和第一运算放大器的输出端之间；

第一电容电连接于第一电阻和接地端之间；

第二电容电连接于第一运算放大器的反相输入端和输出端之间；

第一运算放大器的同相输入端电连接参考电压端，输出端电连接耦合变压器的初级端；

第一运算放大器为功率放大型。

优选的，所述滤波放大单元还包括：电连接于原始数据信号线路和第一有源低通滤波器之间的第二有源低通滤波器；所述第二有源低通滤波器包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二运算放大器、第三电容和第四电容；则