[实用新型]OFDM多载波调制电力数据通信电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据通信电路，特别涉及一种OFDM多载波调制电力数据通信电路。

背景技术

随着智能家居的建设，家庭数据互联通讯技术多种多样，其中PLC通讯技术仍旧占主体，OFDM多载波调制技术以其极高的数据传输速率，广泛用于有线电视、家居网络接入等设备中。但现有技术方案存在宽带通讯通信距离短、传输稳定性差和网络路由模式单一等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低功耗且低成本的OFDM多载波调制电力数据通信电路。

本实用新型提供的这种OFDM多载波调制电力数据通信电路，包括电能表、电力线、载波耦合电路、接收电路、通信控制电路、发送电路和电源电路；载波耦合电路将发送电路传来的信号耦合发送至电力线上，同时接收由电力线传来的载波调制信号，并将该载波调制信号传至接收电路；接收电路将接收到的信号进行信号处理后发至通信控制电路；通信控制电路将接收到的信号传至电能表，同时将电能表发出的数据信号处理成载波信号传至发送电路；发送电路将通信控制电路传来的载波信号进行功率放大后传至载波耦合电路；电源电路给上述四个功能电路供电。

所述载波耦合电路与电力线进行阻抗匹配和信号匹配。所述接收电路将由所述载波耦合电路传来的载波差分信号进行信号整形、滤波和钳位处理。所述通信控制电路包括微控制器；该通信控制电路通过微控制器的UART端口或Ethernet端口与电能表进行数据收发；该通信控制电路将所述电能表传出的数据信号处理成模拟高频差分载波信号，同时将由所述接收电路传来的载波调制信号解调。所述发送电路将所述通信控制电路传来的数据信号进行功率放大。所述微控制器采用型号为AR7000的芯片。所述电源电路包括型号为MP2467DN的DC/DC芯片。

本实用新型是基于Homeplug标准的多载波调制电力数据通信电路，实现电力线通讯速率高达7~8Mbps，该速率远远高于通讯速率为kbps级的窄带电力线通讯电路；本实用新型的宽带通讯通信距离长，传输稳定性佳，网络路由模式不单一，且工作功耗小于2W，为满足电力公司的基本需求和未来增值需求提供保障。

附图说明

图1是本实用新型的功能模块图。

图2是本实用新型的载波耦合电路图。

图3是本实用新型的接收电路图。

图4是本实用新型的发送电路图。

图5是本实用新型的通信控制电路图。

图6是本实用新型的外围电路图。

图7是本实用新型的电源电路图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括电能表、电力线、载波耦合电路、接收电路、通信控制电路、发送电路、外围电路和电源电路。

载波耦合电路与220/230VAC@50Hz的电力线进行阻抗和信号匹配，将发送电路传来的调制信号耦合到电力线上，同时将接收到的由电力线传来的载波调制信号转换成载波差分信号，并将该载波差分信号传至接收电路；接收电路将接收到的载波差分信号进行信号整形、滤波和钳位处理后发至通信控制电路，通信控制电路将来自接收电路的载波信号进行解调后，通过芯片UART端口或Ethernet端口与智能电能表的数据收发，同时将由该电能表发出的数据信号处理成模拟高频差分载波信号传至发送电路；发送电路将通信控制电路输出的模拟高频差分载波信号进行功率放大，再通过载波耦合电路将该信号耦合发送至电力线上。外围电路与通信控制电路连接，用于数据存储。电源电路给上述四个功能电路供电。

如图2所示，载波耦合电路包括耦合变压器T3、瞬态放电管V7、耦合电容C14、调整电阻R6和调整电阻R14。耦合变压器T3的5脚通过调整电阻R6串联耦合电容C14与电力线的火线L端连接；其6脚通过调整电阻R14与电力线的零线N端连接；其4脚与接收电路的输入端连接，用于传递载波差分负信号RX-；其2脚与接收电路的输入端连接，用于传递载波差分正信号RX+；其3脚与发送电路的输入端连接，用于传递模拟高频差分载波正信号TX+；其1脚与发送电路的输入端连接，用于传递模拟高频差分载波负信号TX-。瞬态放电管V7接于耦合变压器T3的5脚和6脚之间。