[实用新型]低压电力线载波通信电路

说明书

本实用新型涉及一种电力载波通信电路，具体地说，涉及一种用于智能电表通过低压电力线进行数据通信的低压电力线载波通信电路。

电力载波通信，是利用电力线传输数据和语音信号的一种通信方式。随着国家智能电网的逐步建立，低压电力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力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，并且电力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，电力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力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，实现低压电力载波通讯技术的关键在于解决电力线网络的阻抗匹配、电力线信号衰减、噪声及干扰等问题。现有的低压电力线载波通信电路，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。

本实用新型针对现有电力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，提供了一种结构简单、载波通信性能高、功耗低、抗干扰能力强的低压电力线载波通信电路。

本实用新型的技术方案是：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。

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口电路及指示灯，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T1和电容C11组成的高通滤波电路和与该高通滤波电路并联的TVS管F1，其中，高通滤波电路用于隔离高电压的工频交流电，TVS管F1用于消除来自电力线上的干扰。

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R11、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，钳位电路为由二极管D3和二极管D4倒置并联组成的并联电路结构。

优选的是，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。

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参考电压输出电路。

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。