[实用新型]一种基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路

权利要求书

1.一种基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路，其特征在于，包括宽带电力线载波芯片、存储电路、载波发送电路、载波接收滤波电路、耦合电路、电源电路，

所述宽带电力线载波芯片用于对数据进行调制和解调等处理；

所述存储电路用于宽带电力线载波芯片功能程序的存储；

所述载波发送电路用于对经由所述宽带电力线载波芯片输出的OFDM调制载波信号进行功率放大；

所述载波接收滤波电路用于将设计宽带内的OFDM载波信号耦合到所述宽带电力线载波芯片内；

所述耦合电路用于隔离强弱电，其中，强电为电力线，所述弱电为模块上面的电平，并且，允许载波信号传输；

所述电源电路用于为所述宽带电力线载波芯片供电。

2.根据权利要求1所述的基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路，其特征在于，

所述宽带电力线载波芯片为青岛东软载波科技股份有限公司的SSC1663宽带电力线载波芯片或者青岛东软载波科技股份有限公司的SSC1663E、SSC1664、SSC1664E宽带电力线载波芯片。

3.根据权利要求1所述的基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路，其特征在于，还包括过零检测电路，

所述过零检测电路用于将工频交流电的过零信息以脉冲的方式通知所述宽带电力线载波芯片。

4.根据权利要求1所述的基于OFDM模式调制的宽带电力线载 波通信电路，其特征在于，还包括接口电路，

所述接口电路用于所述宽带电力线载波芯片的通信接口。

5.根据权利要求4所述的基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路，其特征在于，所述通信接口选自MCU、STA、TXD中的任意一种或者几种。

6.根据权利要求4所述的基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路，其特征在于，还包括外部MOS管，实现PLC_TXD和PLC_STA通信接口的OD开漏要求，其中V71的源极S与SS1663的22引脚PLC_TXD相连，V71的漏极D通过电阻R72与弱电接口XS-CARR的5引脚TXD相连；V72的栅极G通过电阻R76与SS1663的4引脚PLC_STA相连，V72的漏极D通过电阻R75与弱电接口XS-CARR的10引脚STA相连。

7.根据权利要求1所述的基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路，其特征在于，还包括指示灯电路，

所述指示灯电路用于指示所述宽带电力线载波芯片接收和/或发送OFDM载波信号的工作状态。

8.根据权利要求1所述的基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路，其特征在于，所述存储电路为flash存储芯片。

9.根据权利要求1所述的基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路，其特征在于，还包括保护电路，

所述保护电路用于对所述电路进行欠压保护和/或耐高压保护和/或过流监测和/或过流关断保护。

10.根据权利要求1所述的基于OFDM模式调制的宽带电力线载波通信电路，其特征在于，

所述载波接收滤波电路还用于滤除电力线上的非载波通信信号的其他噪声干扰；

作为优选，

所述宽带电力线载波芯片为青岛东软载波科技股份有限公司的SSC1663宽带电力线载波芯片或者青岛东软载波科技股份有限公司的SSC1663E、SSC1664、SSC1664E宽带电力线载波芯片;

载波发送电路的输入信号通过C31和C32，分别连接到所述SSC1663宽带电力线载波芯片的43引脚和42引脚；载波发送电路的使能信号通过V162与所述SSC1663宽带电力线载波芯片的20引脚相连

载波接收滤波电路通过C131和C132，将耦合滤波输出的载波信号输入到所述SSC1663宽带电力线载波芯片的41引脚和40引脚；

过零检测电路的将过零点信息传输到所述SSC1663载波芯片的5引脚；

Flash电路直接与所述SSC1663宽带电力线载波芯片的25、26、28、29引脚相连；

接口电路的RXD通过R19与所述SSC1663载波芯片的23引脚相连；EVENTOUT通过R95与所述SSC1663宽带电力线载波芯片的1引脚相连；SET通过R94与所述1663宽带电力线载波芯片的18引脚相连；

指示灯链路直接与所述1663宽带电力线载波芯片的15引脚相连，发送指示灯直接与所述SSC1663宽带电力线载波芯片的11引脚相连；

保护电路的通过R166将过流信号OVER_I输入到所述SSC1663宽带电力线载波芯片的8引脚；

作为优选，所述SSC1663宽带电力线载波芯片及其外围电路中各元器件的具体连接关系如下：

SSC1663载波芯片D1的36引脚XTAL_OUT与R27的一端连接，R27的另一端与C11的一端和晶振的1引脚OE连接，C11的另一端与GND连接；SSC1663载波芯片D1的37引脚XTAL_IN与C12和R28的一端连接，R28的另一端与G1的3引脚OUT连接，C12的另一端与GND连接；

晶振G1的4引脚VDD与R0和C15的一端连接，R0的另一端与VDD3V连接，C15的另一端与GND和G1的2引脚GND连接；SSC1663载波芯片D1的34引脚RESET_MR#与C30、C9、VD1和R25的一端连接，R25的另外一端与弱电接口XS-CARR的9引脚/RST和R24的一端连接，VD1的另一端与VDD3V3连接，C30和C9的另外一端与GND相连，R24的另一端与VDD3V3相连；

SSC1663载波芯片D1的45引脚ANA_REFN与C1、R3和R4的一端连接，C1和R4的另一端与GND连接，R3的另一端与ANA_REFP和R2的一端连接；

SSC1663载波芯片D1的46引脚ANA_REFP与R2、R3和C2的一端连接，R2的另一端与R1的一端连接，R1的另一端与VDDA 连接，C2的另一端与GND连接；

作为优选，所述载波发送电路中各元器件的具体连接关系如下：

芯片THS6214的D1_IN+引脚上串联电容C31和连接到电阻R31的一端；芯片THS6214的D2_IN+引脚上串联电容C32和连接到电阻R32的一端；电阻R31和R32的另一端同时连接于Vmid；

芯片THS6214的0引脚、GND引脚、两个VS-引脚分别接地；

芯片THS6214的IADJ引脚上连接电阻R33后接地；

芯片THS6214的BIS1/D1D2和BAS2/D1D2两引脚并联后连接运放使能关断PA_SDN；

芯片THS6214的D1_OUT引脚连接于电阻R36的一端、电阻R37的一端，电阻R36的另一端分别连接于电容C34的一端、第一肖特基二极管中的二级管TS31；电容C34的另一端发送正差分信号；

芯片THS6214的D1_IN-引脚同时连接于电阻R37的另一端和电容C33的一端，电容R33的另一端连接于电阻R39的一端；芯片THS6214的D2_IN-引脚分别连接于电阻R39的一端和电阻R41的一端；芯片THS6214的D2_OUT引脚分别连接于电阻R41的另一端和电阻R42的一端，电阻R42的另一端分别连接于电容C35的一端和第一肖特基二级管中的二级管TS32；电容C35的另一端发送负差分信号；

芯片THS6214的去耦电路包括并联的电容C38和电容C39，其中，电容C38的一端和电容C39的一端分别接地，电容C38和电容C39的另一端分别将12V电压耦合到芯片THS6214的两个VS+引脚；

芯片THS6214的分压电路中，电阻R34的一端分别连接12V电压和电容C36的一端；电阻R34的另一端同时连接电容C37的一端和电阻R35的一端；电容C36的另一端、电阻R35的另一端和电容C37的另一端连接后同时接地；

Vmid从电阻R34和电阻R35的中间被引出；

作为优选，所述载波接收滤波电路中各元器件的具体连接关系如下：

电阻R121一端接收正差分信号RX+，电阻R121的另一端依次连接电感L121、电容C123、电容C125、电容C127、肖特基二级管TS121、电容C131后接收输入正差分信号Ain P；电阻R122一端接收负差分信号RX-，电阻R122的另一端依次连接电感L122、电容C124、电容C126、电容C128、肖特基二级管TS122、电容C132后接收输入负差分信号Ain N；电阻R123和电阻R124串联后接地，并且，通过电阻R123的另一端连接于电阻R121和电感L121之间，通过电阻R124的另一端端连接于电阻R1222和电感L122之间；电容C121的一端连接于电阻R121、电阻R123、电感L121之间，电容C121的另一端连接于电阻R122、电阻R124、电感L122之间；电容C122的一端连接于电感L121、电容C123之间，电容C122的另一端连接于电感L122、电容C124之间；电感L123的一端连接于电容C123、电容C125之间，电感L123的另一端连接于电容C124和电容C126之间；电感L124的一端连接于电容C125、电容C127之间，电感L124的另一端连接于电容C126和电容C128之间；电阻R125的一端连接 于电容C127、肖特基二级管TS121之间，电阻R125的另一端连接于电容C128和肖特基二级管TS122之间；此外，肖特基二级管TS121的一端连接于模拟3.3V的VDDA，肖特基二级管TS121的另一端接地；肖特基二极管TS122的一端连接于模拟3.3V的VDDA，肖特基二极管TS122的另一端接地；

作为优选，所述耦合电路中各元器件的具体连接关系如下：

耦合变压器T101通过其引脚1连接于肖特基二级管TS101的一端，并连接发送负差分信TX-号；耦合变压器T101通过其引脚2连接于肖特基二级管TS101的另一端，并连接发送正差分信号TX+；耦合变压器T101通过其引脚3连接于肖特基二级管TS102的一端；耦合变压器T101通过其引脚4连接于肖特基二级管TS102的另一端；耦合变压器T101通过其引脚5连接于零线N；耦合变压器T101通过其引脚6串联电容C101后连接于火线L；

作为优选，所述电源电路中各元器件的具体连接关系如下：

在3.3VDC-DC电路中，

芯片TS51的第一引脚连接于电容C50的一端，电容C50的另一端连接于电阻R53的一端，电阻R53的另一端连接于芯片TS51的第6引脚；芯片TS51的第6引脚上还连接二极管VD51的输出端、电感L51的一端；芯片TS51的第2引脚接地；芯片TS51的第3引脚同时连接于电阻R51的一端和电阻R52的一端；电阻R52的另一端接地；电阻R51的另一端同时连接于电感L51的另一端、电容C55的一端、电容C56的一端和VDD3V3；芯片TS51的第4引脚同时连 接于电容C54的一端、电阻R58的一端和电阻R54的一端；电容C54和电阻R58的另一端连接后同时接地；电阻R54和芯片TS51的第5引脚同时连接于电阻R54的另一端，电容C51的一端、电容C52的一端电感L52的一端；电容C51的另一端和电容C52的另一端同时连接于二级管VD51的输入端、电容C55的另一端和电容C56的另一端；电容C53的一端同时连接于电感L52的另一端和OUT12V；二极管VD51、电容C51的另一端、电容C52的另一端、电容C55的另一端、电容C56的另一端、电容C53的另一端连接后同时接地；

在1.2V输出DC-DC电路中，

芯片TS52的第一引脚同时连接于电阻R55的一端和电容C49的一端，电阻R55的另一端连接于VDD3V3，电容C49的另一端接地；芯片TS52的第2引脚同时连接于电容C57的一端、电容C58的一端后接地；芯片TS52的第3引脚同时连接于电感L53的一端和SW 1V2；电感L53的另一端同时连接于电容C57和电容C58的另一端，电感L53的另一端还连接与VDD1V2；芯片TS52的第4引脚同时连接于电容C59的一端、电容C60的一端和VDD3V3；芯片TS52的第5引脚同时连接于电阻R56的一端和电阻R57的一端；电阻R56的另一端连接于VDD1V2；电阻R57的另一端同时连接于电容C59的另一端、电容C60的另一端后接地；

作为优选，所述过零检测电路中各元器件的具体连接关系如下：

二级管VD61的输入端连接于零线，二级管VD61的输出端连接于电阻R61的一端，电阻R61的另一端连接于电阻R62的一端，电 阻R62的另一端连接于光偶E61中的二级管的输入端；电阻R64的一端连接于火线，电阻R64的另一端连接于三级管V61的基极，三级管V61的集电极连接于光耦E61中的二级管的输出端；电阻R63的一端连接于电阻R62和光耦E61中的二级管的输入端之间，电阻R63的另一端连接于火线L；电容C61的一端连接于电阻R62和光耦E61中的二级管的输入端之间，电容C61的另一端连接于火线L；电容C62的一端连接于电阻R62和光耦E61中的二级管的输入端之间，电容C62的另一端连接于二级管VD62的输入端、稳压二级管VD63的输入端之间；二极管VD62的输出端连接于火线L；稳压二级管VD63的输出端连接于电阻R62和光耦E61中的二级管的输入端之间；电容C63连接于电阻R64和三极管V61的基极之间，电容C63的另一端同时连接于二级管VD62的输入端、电容C62的另一端、二级管VD63的输入端和三极管V61的发射极；光耦E61中的三极管的集电极连接于电容C64后接地、光耦E61中的三极管的集电极还连接于VDD3V3；光耦E61中的三级管的发射极连接于过零信号输出；

其中，光耦E61中的三极管的基极能够感应到光耦E61中二极管的感光；

作为优选，所述Flash电路中各元器件的具体连接关系如下：

芯片D2的1引脚连接电阻R16的一端后连接于VDD3V3，芯片D2的1引脚与SSC1663载波芯片的26引脚SPI_CS#连接；

芯片D2的2引脚连接电阻R18的一端后连接于VDD3V3，芯片D2的2引脚与SSC1663载波芯片的28引脚SPI_MISO连接；

芯片D2的3引脚连接电阻R20的一端后连接于VDD3V3；

芯片D2的4引脚连接GND；

芯片D2的5引脚与SSC1663载波芯片的25引脚SPI_MISO连接；

芯片D2的6引脚与SSC1663载波芯片的29引脚SPI_MISO连接；

芯片D2的7引脚连接电阻R21的一端后连接于VDD3V3；

芯片D2的8引脚连接VDD3V3；

作为优选，所述接口电路中各元器件的具体连接关系如下：

弱电接口XS-CARR的第2引脚通过连接电容C91后接地输入12V电压；弱电接口XS-CARR的第4引脚接地；弱电接口XS-CARR的第6引脚连接+5V电压；弱电接口XS-CARR的第8引脚同时连接于电阻R91的一端和电阻R92的一端，电阻R91的另一端连接PLC，电阻R92的另一端连接于VDD3V3；弱电接口XS-CARR的第8引脚连接于STA；弱电接口XS-CARR的第12引脚连接于电阻R97后接地；弱电接口XS-CARR的第1引脚输入12V电压；弱电接口XS-CARR的第3引脚接地；弱电接口XS-CARR的第5引脚连接于TXD；弱电接口XS-CARR的第7引脚同时连接于电阻R94的一端和电阻R93的一端，电阻R94的另一端连接SET，电阻R93的另一端连接于VDD3V3；弱电接口XS-CARR的第9引脚连接于RST；弱电接口XS-CARR的第11引脚同时连接于电阻R95的一端和电阻R96的一端，电阻R95的另一端连接于事件输入端，电阻R96的另一端 连接于VDD3V3；

强电接口XS220的第1引脚和第2引脚分别连接于零线，强电接口XS220的第7引脚和第8引脚分别连接于火线；

VDD3V3连接于电阻R73的一端，电阻R73的另一端连接于晶体管V71的栅极，晶体管V71的漏极同时连接于电阻R71的一端和电阻R72的一端，电阻R71的另一端连接5V电压，电阻R72的另一端连接于TXD，晶体管V71的源极连接于PLC_TXD；PLC_STA连接于电阻R76的一端，电阻R76的另一端同时连接于晶体管V72的栅极和电阻R79的一端，晶体管V72的漏极同时连接于电阻R74的一端和电阻R75的一端，电阻R74的另一端连接于5V电压，电阻R75的另一端连接于STA，晶体管V72的源级同时连接于电阻R79的另一端和接地；

作为优选，所述指示灯电路中各元器件的具体连接关系如下：

VDD3V3连接于电阻R77的一端，电阻R77的另一端连接于发光二级管HL71的输入端，发光二极管HL71的输出端连接于RX LED；TX LED连接于电阻R78的一端，电阻R78的另一端连接于发光二级管HL72的输入端，发光二级管HL72的输出端接地；

作为优选，所述保护电路中各元器件的具体连接关系如下：

在欠压、过流检测与过流关断保护电路的中，

IN12V与C161、C162、C163、R161的一端和三极管V161的射极连接，C161、C162的另一端与GND连接；C163与R161并联，其另一端与R162、VD161的一端连接，R162的另一端与三极管V161 的基极和R163的一端连接；OUT12V与VD161的一端连接，VD161D的另一端与R164和R163的一端连接，R164的另一端与GND连接；

三极管V161的集电极与R165的一端连接，R165的另一端与R166、R167、R168的一端连接；R166的另一端与OVER_I连接，OVER_I与SSC1663的8引脚连接，R168的另一端与GND连接，R167的另一端与C164、C167、TS161的一端连接，C164与C167并联，其另一端与GND连接，TS161的另一端与VD163的一端连接，VD163的另一端与GND连接，TS161的另一端与R171的一端和PA_SDN连接，PA_SDN与THS6214的23、24引脚连接；R171的另一端与三极管V162的集电极连接；三极管V162的射极与TX_SDN连接，TX_SDN与SSC1663的20引脚连接；三极管的基极与R170和R169的一端连接，R170的另一端与GND连接，R169的一端与VD162的一端和Vref连接，Vref与耐高压保护电路中的Vref连接，VD162的另一端与C165、C166的一端和P12V连接，C165与C166并联，其另一端与GND连接；

在耐高压保护电路中，

芯片TS261的Vin引脚同时连接于OUT12V和电阻R267的一端；芯片TS261的Vout引脚同时连接于P12V、电阻R267的另一端和电阻R261的一端；芯片TS261的接地引脚同时连接于电阻R261的另一端和电阻R262的一端；电阻R262的另一端同时连接于电阻R263的一端和电阻R264的一端；电阻R263的另一端连接参考电压；电阻R264的另一端接地。