合电路。
[0029]作为一个优选的实施例，载波芯片电路是载波通信模块的主控芯片，是一种专门以电力线介质作为通信信道而设计的电力线载波通信芯片，它将模拟前端、基带调制解调、数字信号处理、CPU内核及丰富的功能外设完美集于一体。芯片外围电路既是载波芯片能正常工作的基础，也是载波芯片稳定工作的保障。
[0030]作为一个优选的实施例，如图4所示，所述信号耦合电路包括连接在其中一条电力线上的第一电容Cl和连接在所述第一电容Cl后端的信号耦合变压器Tl，电力线中携带的载波控制信号经信号耦合变压器Tl耦合至电路中，其中，信号耦合变压器Tl与第一电容Cl组成高通滤波电路，用于隔离高电压的工频交流电信号。
[0031]作为一个优选的实施例，如图4所示，所述信号耦合变压器的输出端还连接有双向TVS管，用于消除来自电力线上的高频高强度干扰，从而保护内部电路。
[0032]作为一个优选的实施例，为了消除来自电力线上的带外干扰，所述信号接收滤波电路包括巴特沃斯带通滤波器，如图4所示，本实施例中采用由R17、L1、C8、C9、C10、ClUL2和R7共同组成的两阶巴特沃斯带通滤波器，可以有效消除来自电力线上的带外干扰。
[0033]其中，所述信号耦合变压器可以采用1:1耦合磁环实现。
[0034]为了防止信号接收滤波电路输入到载波芯片的电压过高而损坏载波芯片，所述信号接收滤波电路还包括第四二极管VD4和第五二极管VD5，所述第四二极管VD4和第五二极管VD5倒置并联在所述巴特沃斯带通滤波器的输出端，利用二极管的正向导通电压特性，将巴特沃斯带通滤波器输出的电压钳位这两个二极管所在出的电压，防止在输入到载波芯片的电压过高而损坏载波芯片。
[0035]所述信号接收滤波电路还包括耦合电容C17，所述耦合电容C17连接在所述载波芯片的信号输入端与所述信号接收滤波电路之间，起隔直通交的作用。
[0036]作为一个优选的实施例，如图5所示，本实施例中的载波发送电路包括信号输出放大电路和信号耦合电路，所述信号输出放大电路与信号耦合电路连接，所述载波芯片信号输出端将信号发送至信号输出放大电路进行信号放大，放大的信号经所述的信号耦合电路发送到电力线中。其中，信号输出放大电路可以采用如图5所示的功率放大器实现。例如本实施例中，信号输出放大电路采用的是青岛东软载波专用电力线载波线路驱动放大器(型号为ESPA16)。该电路实现的功能是对载波芯片输出信号进行放大，并由信号耦合电路耦合到电力线上，满足电力线传输的要求。
[0037]虽然当前发明参考特定的示例被描述，其只是为了解释的目的而不是对本发明的限制，对实施方式的改变，增加和/或删除可以被做出而不脱离本发明的范围。
【主权项】
1.一种用电监控器，其特征在于:包括单片机、分别与所述单片机连接的信号采样模块、继电器控制模块、存储模块、载波通信模块、以及还包括用于供电的电源模块，所述信号采样模块一端与电力线连接，另外一端与单片机的信号输入端连接，所述单片机的控制信号输出端通过继电器控制模块连接电器电源接口。
2.根据权利要求1所述的用电监控器，其特征在于:所述信号采样电路包括电压采样电路和电流采样电路，分别用于对电力线中的电压采样和对电力线中的电流采样。
3.根据权利要求1或2所述的用电监控器，其特征在于:所述继电器控制模块为大功率小型磁保持继电器。
4.根据权利要求1或2所述的用电监控器，其特征在于:所述电源模块包括用于将交流电转换为12V直流电压的AC-DC转换芯片，以及用于将所述AC-DC转换芯片输出的12V直流电压转换为3.3V直流电压的第一 DC-DC芯片、用于将所述AC-DC转换芯片输出的12V直流电压转换为5V直流电压的第二 DC-DC芯片。
5.根据权利要求1或2所述的用电监控器，其特征在于:所述载波通信模块至少包括载波芯片、与所述载波芯片的信号输入端连接的载波接收电路，与所述载波芯片的信号输出端连接的载波发送电路，所述载波接收电路包括与信号耦合电路连接的信号接收滤波电路，所述信号耦合电路一端连接电力线，将电力线中携带的载波控制信号耦合并输出至所述信号接收滤波电路进行滤波，滤波后的载波控制信号发送至所述载波芯片处理。
6.根据权利要求5所述的用电监控器，其特征在于:所述信号耦合电路包括连接在其中一条电力线上的第一电容和连接在所述第一电容后端的信号耦合变压器。
7.根据权利要求6所述的用电监控器，其特征在于:所述信号耦合变压器的输出端还连接有双向TVS管。
8.根据权利要求7所述的用电监控器，其特征在于:所述信号接收滤波电路包括巴特沃斯带通滤波器。
9.根据权利要求8所述的用电监控器，其特征在于:所述信号接收滤波电路还包括第四二极管和第五二极管，所述第四二极管和第五二极管倒置并联在所述巴特沃斯带通滤波器的输出端。
10.根据权利要求9所述的用电监控器，其特征在于:所述载波发送电路包括与所述信号耦合电路连接的信号输出放大电路，所述载波芯片收到所述单片机发送的信号后，将信号发送至信号输出放大电路进行信号放大，放大的信号经所述的信号耦合电路发送到电力线中。
【专利摘要】本发明公开了一种用电监控器，包括单片机、分别与所述单片机连接的信号采样模块、继电器控制模块、存储模块、载波通信模块、以及还包括用于供电的电源模块，所述信号采样模块一端与电力线连接，另外一端与单片机的信号输入端连接，所述单片机的控制信号输出端通过继电器控制模块连接电器电源接口。本发明的用电监控器，通过采用载波通信的方式，信号传输稳定，而且无需进行复杂的布线，解决了目前工业用用电监控器采用总线通信布线不方便的问题，设备体积小，便于家庭安装和使用。
【IPC分类】H04B3-54, G01R31-00
【公开号】CN104730390
【申请号】CN201510141966
【发明人】崔健, 王锐, 胡亚军, 其他发明人请求不公开姓名
【申请人】青岛东软载波智能电子有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月30日