[发明专利]交流500v电力线载波船载远程通信系统甲板单元电路

摘要

本发明涉及一种交流500v电力线载波船载远程通信系统甲板单元电路。本发明包括电源电路、AC500V可控电路、电力线载波模块接收电路、电平转换电路和主控电路。电源电路给其它电路供电，AC500V可控电路接收主控电路的AC500V开关命令，来决定AC500V可控电路的AC500V的通断，电力线载波模块接收电路连接AC500V可控电路的AC500V端，并将接收信息解调出来后传输给主控电路，电平转换电路接收主控电路的传感器数据后上传给上位机。本发明利用了自主改进的电力线载波模块，使得能够和水下系统电力线载波模块在交流500V的电力线上进行数据传输，以便获取水下系统传感器数据。

主权项

交流500v电力线载波船载远程通信系统甲板单元电路，包括电源电路、AC500V可控电路、电力线载波模块接收电路、电平转换电路和主控电路，其特征在于：电源电路包括AC220V转AC30V变压器T1、整流桥芯片IC1、一级电源转换芯片IC2、二级电源转换芯片IC3、三级电源转换芯片IC4、四级电源转换芯片IC5、快恢复二极管D1、D2和D3、电解电容C2、C3、C5、C6、C9、C10和C13、电容C1、C4、C7、C8、C11、C12和C14、电感L1、L2和L3、电阻RW1和R1；其中AC220V转AC30V变压器T1的1脚连接AC220V‑L零线端，2脚连接AC220V‑N火线端，AC220V转AC30V变压器T1的3脚和4脚分别连接整流桥芯片IC1的2脚和3脚；整流桥芯片IC1的1脚连接电容C1的一端和电解电容C2的正极，整流桥芯片IC1的4脚连接电容C1的另一端和电解电容C2的负极；一级电源转换芯片IC2的1脚连接电解电容C2的正极，3脚和5脚连接电解电容C2接地，一级电源转换芯片IC2的2脚连接快恢复二极管D1的阴极和电感L1的一端，快恢复二极管D1的阳极接地，电感L1的另一端连接电解电容C3的正极，电解电容C3的负极接地，一级电源转换芯片IC2的4脚连接电阻RW1的可调端，电阻RW1的一端连接电解电容C3的正极，为+24V的输出端，电阻RW1的可调端连接电阻RW1的另一端，电阻RW1的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地；二级电源转换芯片IC3的1脚连接电容C4的一端和电解电容C5的正极到+24V端，二级电源转换芯片IC3的3脚和5脚相连，并连接电解电容C5的负极到地，二级电源转换芯片IC3的2脚连接快恢复二极管D2的阴极和电感L2的一端，快恢复二极管的阳极接地，二级电源转换芯片IC3的4脚连接电感L2的另一端，电感L2的另一端连接电解电容C6的正极和电容C7的一端，为+12V输出端，电解电容C6的负极和电容C7的另一端相连到地；三级电源转换芯片IC4的1脚连接电容C8的一端和电解电容C9的正极，并连接到+12V端，电容C8的另一端和电解电容C9的负极相连到地，三级电源转换芯片IC4的3脚和5脚相连到地，三级电源转换芯片IC4的2脚连接快恢复二极管D3的阴极和电感L3的一端，快恢复二极管的阳极接地，三级电源转换芯片IC4的4脚连接电感L3的另一端，电感L3的另一端连接电解电容C10的正极和电容C11、C12的一端，电解电容C10的负极和电容C11、C12的另一端相连并连接到地；四级电源转换芯片IC5的3脚连接电容C12的一端，四级电源转换芯片IC5的1端接地，四级电源转换芯片IC5的2端接电解电容C13的正极和电容C14的一端，为+3.3V的输出端，电解电容C13的负极和电容C14的另一端连接到地；AC500V可控电路包括电阻R2，三极管Q1，继电器K1，二极管D4，固态继电器IC6和AC220V转AC500V变压器T2；其中电阻R2的一端连接主控电路芯片IC10的500‑ON端，电阻R2的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接继电器K1的2端和二极管D4的阳极，三极管Q1的发射极接地；继电器K1的1端连接二极管D4的阴极到+12V端，继电器K1的3端连接+24V端，继电器K1的4端连接固态继电器IC6的3脚；固态继电器IC6的4脚接地，固态继电器的1脚连接AV220V‑L端，固态继电器2脚连接AC220V转AC500V变压器T2的2脚，AC220V转AC500V变压器T2的1脚连接AC220V‑N端，AC220V转AC500V变压器T2的3脚和4脚分别为AC500V的两个输出端；电力线载波模块接收电路包括电平转换芯片IC7和电力线载波集成模块IC8，电阻R3和R4，电容C15；其中电平转换芯片IC7的1脚连接主控电路芯片IC10的RX端，电平转换芯片IC7的2脚和3脚相连，并连接到电阻R3的一端和主控电路芯片IC10的R/D端，电阻R3的另一端连接到地，电平转换芯片IC7的4脚连接到主控电路芯片IC10的TX端，电平转换芯片IC7的5脚接地，6脚接电阻R4的一端，电平转换芯片IC7的7脚连接电阻R4另一端，电平转换芯片IC7的8脚连接电容C15的一端到+3.3V端，电容C15的另一端接地；电力线载波集成模块IC8的1脚连接电阻R4一端，电力线载波集成模块IC8的2脚连接电阻R4另一端，电力线载波集成模块IC8的3脚接地，电力线载波集成模块IC8的4脚接+12V端，电力线载波集成模块IC8的5脚和6脚分别连接AC500V的两个输出端；电平转换电路包括电平转换芯片IC9，接线座J1，电容C16、C17、C18、C19和C20；其中电平转换芯片IC9的1脚连接电容C16的一端，电平转换芯片IC9的3脚连接电容C16的另一端，电平转换芯片IC9的4脚连接电容C19的一端，电平转换芯片IC9的5脚连电容C19的另一端，电平转换芯片IC9的7脚连接接线座J1的3脚，电平转换芯片IC9的8脚连接接线座J1的2脚    ，接线座J1的1脚接地，电平转换芯片IC9的9脚连接主控电路芯片IC10的USART2_R端，电平转换芯片IC9的10脚连接主控电路芯片IC10的USART2_T端，电平转换芯片IC9的6脚连接电容C20的一端，电平转换芯片IC9的15脚连接电容C20的另一端到地，电平转换芯片IC9的2脚连接电容C17的一端，电平转换芯片IC9的16脚连接电容C17的另一端和电容C18的一端，电容C18的一端连接+3.3V，电容C18的另一端接地；主控电路包括主控芯片IC10，电容C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29和C30，电阻R5、R6、R7、R8和R9，晶振XTAL1，电感L4，按键K1，发光二极管LED1和接线座J2；其中主控芯片IC10的3脚连接500‑ON端，主控芯片IC10的10脚接地，主控芯片IC10的11脚接电容C23的一端，并连接到+3.3V，电容C23的另一端接地，主控芯片IC10的12脚连接晶振XTAL1的一端和电容C24的一端，主控芯片IC10的13脚连接晶振XTAL1的另一端和电容C25的一端，电容C24的另一端和电容C25的另一端相连并接地，主控芯片IC10的14脚连接按键K1的一端，主控芯片IC10的19脚和20脚相连并接地，主控芯片IC10的21脚接电容C26的一端和电感L4的一端，并且为Vref+输出端，电容C26的另一端接地，主控芯片IC10的22脚连接电感L4的另一端和电容C27的一端到+3.3V端，电容C27的另一端接地，主控芯片IC10的27脚接地，主控芯片IC10的28脚接电容C29的一端到+3.3V端，电容C29的另一端接地，主控芯片IC10的37脚接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接地，主控芯片IC10的49脚接地，主控芯片IC10的50脚接电容C30的一端到+3.3V端，电容C30的另一端接地，主控芯片IC10的58脚接发光二极管LED1的阴极，发光二极管LED1的阳极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接+3.3V端，主控芯片IC10的72脚接接线座J2的2脚，接线座J2的1脚接+3.3V端，4脚接地，主控芯片IC10的74脚接地，主控芯片IC10的75脚接电容C22的一端到+3.3V端，电容C22的另一端接地，主控芯片IC10的76脚接接线座J2的3脚，主控芯片IC10的77脚R/D端，主控芯片IC10的80脚接TX端，主控芯片IC10的83脚接RX端，主控芯片IC10的86脚接USART2_T端，主控芯片IC10的87脚接USART2_R端，主控芯片IC10的94脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，主控芯片IC10的99脚接地，主控芯片IC10的100脚接电容C21的一端到+3.3V端，电容C21的另一端接地；按键K1的一端接电阻R8的一端和电容C28的一端，电阻R8的另一端接+3.3V端，按键K1另一端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电容C28的另一端到地；所述的变压器T1采用BK‑150VA控制变压器，变压器T2采用BK‑3000VA控制变压器，整流桥芯片IC1采用国产芯片KBL610，一级电源转换芯片IC2采用NI公司的LM2576‑ADJ，二级电源转换芯片IC3采用NI公司的LM2576‑12，三级电源转换芯片IC4采用NI公司的LM2576‑5，四级电源转换芯片IC5采用LM1117‑3.3；继电器K1采用国产继电器JZC‑32F 012‑ZS3；固态继电器IC6采用国产LRSSR‑DA 380VAC‑10A固态继电器；电平转换芯片IC7采用Maxim公司的MAX3485，电力线载波集成模块IC8采用国产KQ‑330F电力载波数据收发模块；电平转换芯片IC9采用Maxim公司的MAX3232；主控芯片IC10采用ST公司的STM32F103VCT6。