专利名称：一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置的制作方法
技术领域：
一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置[技术领域]本实用新型涉及一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，属于电学和通讯领域。目前，低压电力集中器抄表系统安装在变压器低压侧的集中器通过三相电力线通信模块抄收电表数据，目前该三相电力线通信模块的设计一般为使用三颗通信芯片来实三相的收发，该设计的主要弊端有两点，首先应用了三颗芯片，导致成本会比较高，另外三相电力线同时收发信号会容易造成相互之前的串扰，降低通信的可靠性。而本实用新型可以克服上述的两个问题。本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，通过电力载波控制芯片控制继电器跳转模块对与三相电力线连接的耦合电路模块进行线路轮选，实现电力载波调制解调模块与轮选后的耦合电路连接，通过该耦合电路与对应电力线路偶合，进行电力线载波通讯，有效的防止三相电力线载波通讯的串扰和通信可靠性差的问题。为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案:一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，包括有电力载波发送电路21、电力载波接收电路22、以及继电器跳转模块3，所述继电器跳转模块3设有一个静触点连接端和三个动触点连接端，所述电力载波发送电路21发送端和电力载波接收电路22信号接收端相连接后与继电器跳转模块`3的静触点连接端连接，所述继电器跳转模块3的三个动触点连接端依次连接有用于与三相电力线A相、B相、C相对应耦合的A相耦合电路41、B相耦合电路42、C相耦合电路43，所述载波通信装置还包括有用于控制继电器跳转模块3的跳转来选择所需电力线作为信号载体的电力载波控制芯片1，所述电力载波发送电路21发送信号输入端、电力载波接收电路22接收信号输出端分别与电力载波控制芯片I连接。所述电力载波控制芯片I采用PLC3201载波芯片。所述电力载波发送电路21包括有相连接的功率放大电路211和耦合滤波电容电路212，所述功率放大电路211信号输入端与电力载波控制芯片I连接，功率放大电路211信号输出端通过耦合滤波电容电路212与继电器跳转模块3静触点连接端连接。所述电力载波接收电路22包括有相连接的无源带通滤波电路221和运放芯片222，所述运放芯片222信号输入端通过无源带通滤波器221与继电器跳转模块3静触点连接端连接，运放芯片222信号输出端与电力载波控制芯片I连接。所述继电器跳转模块3包括有第一信号继电器31、第二信号继电器32、三极管Q31、三极管Q32,所述第一信号继电器31、第二信号继电器32米用的型号是HFD27,所述第一信号继电器31控制信号输入端通过三极管Q31与电力载波控制芯片I连接，第一信号继电器31静触点作为继电器跳转模块3静触点连接端与电力载波调制解调模块2连接，第一信号继电器31 —动触点作为继电器跳转模块3 —动触点连接端与A相耦合电路41连接，第一信号继电器31另一动触点与第二信号继电器32静触点连接，第二信号继电器32两动触点作为继电器跳转模块3的另两个动触点连接端分别与B相耦合电路42、C相耦合电路43对应连接，所述第二信号继电器32控制信号输入端通过三极管Q32与电力载波控制芯片I连接。所述电力载波控制芯片I上还连接有用于与其它终端通讯的数据接口模块11。所述电力载波控制芯片I上连接有状态指示灯12。本实用新型的有益效果是:1、通过电力载波控制芯片控制继电器跳转模块对与三相电力线连接的耦合电路进行轮选，实现电力载波收发电路与轮选后的耦合电路连接，通过该耦合电路与对应电力线路偶合，进行电力线载波通讯，有效的防止三相电力线载波通讯的串扰和通信可靠性差的问题。2、只需一个电力载波收发电路而不需使用三个来进行三相电力的载波调制解调，和只需要一个电力载波控制芯片进行控制，其控制简单，成本也低。
图1是本实用新型的结构原理图。图2是本实用新型的电力载波控制芯片电路图。图3是本实用新型的电力载波发送电路与电力载波接收电路电路图。图4是本实用新型的继电器跳转模块电路图。图5是本实用新型的A相耦合电路电路图。图6是本实用新型的B相耦合电路电路图。图7是本实用新型的C相耦合电路电路图。图8是本实用新型的数据接口模块电路图。图9是本实用新型的状态指示灯电路图。
以下结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述:如图1-9所示，一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，其特征在于包括有电力载波发送电路21、电力载波接收电路22、以及继电器跳转模块3，所述继电器跳转模块3设有一个静触点连接端和三个动触点连接端，所述电力载波发送电路21发送端和电力载波接收电路22信号接收端相连接后与继电器跳转模块3的静触点连接端连接，所述继电器跳转模块3的三个动触点连接端依次连接有用于与三相电力线A相、B相、C相对应耦合的A相耦合电路41、B相耦合电路42、C相耦合电路43，所述载波通信装置还包括有用于控制继电器跳转模块3的跳转来选择所需电力线作为信号载体的电力载波控制芯片1，所述电力载波发送电路21发送信号输入端、电力载波接收电路22接收信号输出端分别与电力载波控制芯片I连接。如图2所示，本实用新型所述的电力载波控制芯片I采用PLC3201载波芯片。[0027]如图3所示，本实用新型所述电力载波发送电路21包括有相连接的功率放大电路211和耦合滤波电容电路212，所述功率放大电路211信号输入端与电力载波控制芯片I连接，功率放大电路211信号输出端通过耦合滤波电容电路212与继电器跳转模块3静触点连接端连接，通过该静触点连接端输出发射信号。所述电力载波接收电路22包括有相连接的无源带通滤波电路221和运放芯片222，所述运放芯片222信号输入端通过无源带通滤波器221与继电器跳转模块3静触点连接端连接，同样通过该静触点连接端接收输入信号，运放芯片222信号输出端与电力载波控制芯片I连接。如图4所示，本实用新型所述继电器跳转模块3包括有第一信号继电器31、第二信号继电器32、三极管Q31、三极管Q32,所述第一信号继电器31、第二信号继电器32米用的型号是HFD27,所述第一信号继电器31控制信号输入端通过三极管Q31与电力载波控制芯片I连接，第一信号继电器31静触点作为继电器跳转模块3静触点连接端与电力载波调制解调模块2连接，第一信号继电器31 —动触点作为继电器跳转模块3 —动触点连接端与A相耦合电路41连接，第一信号继电器31另一动触点与第二信号继电器32静触点连接，第二信号继电器32两动触点作为继电器跳转模块3的另两个动触点连接端分别与B相耦合电路42、C相耦合电路43对应连接，所述第二信号继电器32控制信号输入端通过三极管Q32与电力载波控制芯片I连接。如上所述，电力载波控制芯片I通过三极管Q31来控制第一信号继电器31静触点与动触点的连通，从而控制上述电力载波收发电路与A相耦合电路41还是第二信号继电器32的连通，或根据所需在控制上述电力载波发送接收电路连通到第二信号继电器32后，电力载波控制芯片I通过控制三极管Q32来控制第二信号继电器32静触点与动触点的连通，控制与B相耦合电路42还是与C相耦合电路43接通，最后电力载波收发电路通过所需的耦合电路与电力线耦合连接，从而实现本实用新型进行电力线线路轮选的效果。如图5-7所示，本实用新型A相耦合电路41、B相耦合电路42、C相耦合电路43分别采用变压器T41、变压器T42、变压器T43进行电力线的耦合连接，通过瞬变电压抑制器与变压器进行并联以防止电压的突变。如图8所示，本实用新型所述电力载波控制芯片I上还连接有用于与其它终端进行通讯的数据接口模块11。如图9所示，本实用新型所述电力载波控制芯片I上连接有用于显示电力载波发送与接收状态及电力载波控制芯片I运行状态的状态指示灯12。如上所述，本实用新型保护的是一种通过电力载波控制芯片I控制继电器跳转模块3对与三相电力线连接的耦合电路模块进行线路轮选，实现电力载波收发电路与轮选后的电力线路进行偶合连接，进行电力线载波通讯，有效的防止三相电力线载波通讯的串扰和通信可靠性差的问题，一切根据本技术方案或技术启示所设计出的产品都应示为落入本案的保护范围内。
权利要求1.种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，其特征在于包括有电力载波发送电路(21)、电力载波接收电路(22)、以及继电器跳转模块(3)，所述继电器跳转模块(3)设有一个静触点连接端和三个动触点连接端，所述电力载波发送电路(21)发送端和电力载波接收电路(22)信号接收端相连接后与继电器跳转模块(3)的静触点连接端连接，所述继电器跳转模块(3)的三个动触点连接端依次连接有用于与三相电力线A相、B相、C相对应耦合的A相耦合电路(41)、B相耦合电路(42)、C相耦合电路(43)，所述载波通信装置还包括有用于控制继电器跳转模块(3)的跳转来选择所需电力线作为信号载体的电力载波控制芯片(1)，所述电力载波发送电路(21)发送信号输入端、电力载波接收电路(22)接收信号输出端分别与电力载波控制芯片(I)连接。
2.据权利要求1所述的一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，其特征在于所述电力载波控制芯片(I)采用PLC3201载波芯片。
3.据权利要求1所述的一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，其特征在于所述电力载波发送电路(21)包括有相连接的功率放大电路(211)和耦合滤波电容电路(212)，所述功率放大电路(211)信号输入端与电力载波控制芯片(I)连接,功率放大电路(211)信号输出端通过耦合滤波电容电路(212)与继电器跳转模块(3)静触点连接端连接。
4.据权利要求1所述的一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，其特征在于所述电力载波接收电路(22)包括有相连接的无源带通滤波电路(221)和运放芯片(222)，所述运放芯片(222)信号输入端通过无源带通滤波器(221)与继电器跳转模块(3)静触点连接端连接，运放芯片(222)信号输出端与电力载波控制芯片(I)连接。
5.据权利要求1所述的一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，其特征在于所述继电器跳转模块(3)包括有第一信号继电器(31)、第二信号继电器(32)、三极管Q31、三极管Q32，所述第一信号继电器(31)、第二信号继电器(32)采用的型号是HFD27，所述第一信号继电器(31)控制信号输入端通过三极管Q31与电力载波控制芯片(I)连接，第一信号继电器(31)静触点作为继电器跳转模块(3)静触点连接端与电力载波调制解调模块(2)连接，第一信号继电器(31) —动触点作为继电器跳转模块(3)—动触点连接端与A相耦合电路(41)连接，第一信号继电器(31)另一动触点与第二信号继电器(32)静触点连接，第二信号继电器(32)两动触点作为继电器跳转模块(3)的另两个动触点连接端分别与B相耦合电路(42)、C相耦合电路(43)对应连接，所述第二信号继电器(32)控制信号输入端通过三极管Q32与电力载波控制芯片(I)连接。
6.据权利要求1所述的一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，其特征在于所述电力载波控制芯片(I)上还连接有用于与其它终端通讯的数据接口模块(11)。
7.据权利要求1所述的一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，其特征在于所述电力载波控制芯片(I)上连接有状态指示灯(12)。
专利摘要本实用新型公开了一种单芯片实现三相电力线通信的载波通信装置，其特征在于包括有电力载波控制芯片，所述电力载波控制芯片上顺次连接有电力载波收发电路、用于实现三相电力线三路切换的继电器跳转模块，以及用于与三相电力线耦合的耦合电路模块。本实用新型的目的是通过电力载波控制芯片控制继电器跳转模块对与三相电力线连接的耦合电路模块进行线路轮选，实现电力载波调制解调模块与轮选后的耦合电路连接，通过该耦合电路与对应电力线路偶合，进行电力线载波通讯，有效的防止三相电力线载波通讯的串扰和通信可靠性差的问题。
文档编号H04B3/03GK202931317SQ20122055792
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者林镇葵 申请人:广东汇海华天科技有限公司