一种低压电力线宽带载波通信单元的非信令测试电路的制作方法

1.本实用新型涉及电力领域，具体涉及一种低压电力线宽带载波通信单元的非信令测试电路。


背景技术：

2.随着电力线载波通信技术的应用越来越广泛，批量生产载波通信单元类产品，同时又能准确检测每个载波通信单元的性能、功能成了大多数制造厂、设计方的痛点；又因常规电路连接方式需要通过信令组网测试，测试周期长，效率低，不能满足大批量订单的交付需求。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是，现有技术的电路连接方式不能准确检测每个载波通信单元的性能、功能。
4.本实用新型提供一种低压电力线宽带载波通信单元的非信令测试电路，包括，微控单元，待测单元，标准单元，滤波电路，电阻衰减网络电路，串口电路，耦合电路；
5.滤波电路与电网连接；
6.耦合电路分别与滤波电路，被测单元，电阻衰减网络电路连接；
7.电阻衰减网络电路与标准单元连接；
8.被测单元与微控单元连接；
9.串口电路分别与微控单元，被测单元，上位机连接。
10.进一步的，所述滤波电路包括，第202电容，第200变压器，第204电容，第203电阻，第205电容，第201变压器，第206电容；
11.第202电容第二端分别与电网火线，第200变压器第一端连接；
12.第202电容第一端分别与电网零线，第200变压器第一端连接；
13.第200变压器第二端分别与第203电容第二端，第203电阻第二端，第205电容第二端，第201变压器第一端连接；
14.第200变压器三端分别与第204电容第一端，第203电阻第一端，第205电阻第一端，第201变压器第四端连接；
15.第204电容第二端与第203电容第一端连接；
16.第201变压器第2端与第206电容第二端连接；
17.第201变压器第3端与第206电容第一端连接；
18.第206电容第二端与ep1端口连接；
19.第206电容第一端与ep2端口连接；
20.进一步的，所述耦合电路包括，第601电阻，第601电容，第601电感，第602电阻，第602电容，第602电感，第603电感，第604电感，第603电阻，第604电阻，第605电感，第606电感，第605电阻，第603电容，第600变压器；
21.第601电阻第二端分别与wp1端口，第601电感第一端，第601电容第一端连接；
22.第601电阻第一端分别与第601电容第二端，第600变压器第六段连接；
23.第602电阻第一端分别与第602电容第一端，第603电感第一端，wp2端口连接；
24.第602电阻第二端分别与第602电容第二端，第600变压器第四端连接；
25.第601电感第二端与第602电感第一端连接；
26.第603电感第二与第604点杆第一端连接；
27.第600变压器第三端与cr1端口连接；
28.第600变压器第一端与cr2端口连接；
29.第602电感第二端分别与第603电阻第一端，第605电感第一端连接；
30.第604电感第二端分别与第604电阻第一端，第606电感第一端连接；
31.第603电阻第二端分别与第605电感第二端，第605电阻第一端连接，第603电容第二端，ep1端口连接；
32.第604电阻第二端分别与第606电感第二端，第605电阻第一端，第603点荣第一端，ep2端口连接；
33.进一步的，标准测试单元设有单项强电接口母座和弱电接口母座；
34.标准测试单元单项强电接口母座设有cr1端口和cr2端口；
35.标准测试单元cr1端口和标准测试单元cr2端口通过电阻衰减网络电路连接耦合电路cr1端口和cr2端口。
36.进一步的，待测单元设有单项强电接口母座；
37.待测单元单项强电接口母座设有ndut端口和ldut端口；
38.待测单元ndut端口和待测单元ldut端口通过电阻衰减网络电路连接耦合电路wp1端口和wp2端口；
39.弱电接口母座设有rxddut和txddut接口
40.进一步的，所述串口电路设有两挡六脚波动开关；
41.两挡六脚波动开关处于第一档时，4脚和5脚连接，3脚和2脚连接；
42.两挡六脚波动开关处于第二挡时，5脚和6脚连接，2脚也1脚连接；
43.两挡六脚波动开关1脚连接待测单元txddut接口；
44.两挡六脚波动开关2脚连接微控制单元txd接口；
45.两挡六脚波动开关3脚连接待测单元rxddut接口；
46.两挡六脚波动开关4脚连接待测单元txddut接口和上位机txdplc接口；
47.两挡六脚波动开关5脚连接微控制单元rxd接口；
48.两挡六脚波动开关6脚连接待测单元rxddut接口。
49.本实用新型的有益效果是：采用本实用新型提供的电路连接方式，既能准确的测试每个产品的性能和功能，又能提高产能
附图说明
50.图1pt board结构框图。
51.图2为非信令测试流程图。
52.图3多模块并行测试示意框图。
53.图4微控单元电路部分电路图。
54.图5dut接口电路部分电路图。
55.图6串口电路电路图。
56.图7串口电路部分电路图。
57.图8耦合电路部分电路图。
58.图9衰减电路部分电路图。
59.图10滤波电路部分电路图。
60.图11a标准单元接口电路图。
61.图11b标准单元拨码开关示意图。
62.图12a标准单元电路图。
63.图12b标准单元外围电路图。
具体实施方式
64.本实用新型的发明构思是，一般宽带载波通信单元之间，为确保通信安全，通信单元从节点(sta)需要通过白名单认证与主节点(cco)组网，实现通信；因通信需要组网，组网时间受电网环境影响，时间一般在1-3min不等，对量产测试产能影响较大。本实用新型提出一种不组网的非信令测试电路，来较少组网时间；同时为满足产品的功能、性能测试。
65.本实用新型提供一种低压电力线宽带载波通信单元的非信令测试电路，包括，微控制单元，待测单元，标准单元，滤波电路，电阻衰减网络电路，串口电路，耦合电路；
66.滤波电路与电网连接；
67.耦合电路分别与滤波电路，被测单元，电阻衰减网络电路连接；
68.电阻衰减网络电路与标准单元连接；
69.被测单元与微控单元连接；
70.串口电路分别与微控单元，被测单元，上位机连接。
71.进一步的，所述滤波电路包括，第202电容，第200变压器，第204电容，第203电阻，第205电容，第201变压器，第206电容；
72.第202电容第二端分别与电网火线，第200变压器第一端连接；
73.第202电容第一端分别与电网零线，第200变压器第一端连接；
74.第200变压器第二端分别与第203电容第二端，第203电阻第二端，第205电容第二端，第201变压器第一端连接；
75.第200变压器三端分别与第204电容第一端，第203电阻第一端，第205电阻第一端，第201变压器第四端连接；
76.第204电容第二端与第203电容第一端连接；
77.第201变压器第2端与第206电容第二端连接；
78.第201变压器第3端与第206电容第一端连接；
79.第206电容第二端与ep1端口连接；
80.第206电容第一端与ep2端口连接；
81.进一步的，所述耦合电路包括，第601电阻，第601电容，第601电感，第602电阻，第602电容，第602电感，第603电感，第604电感，第603电阻，第604电阻，第605电感，第606电
感，第605电阻，第603电容，第600变压器；
82.第601电阻第二端分别与wp1端口，第601电感第一端，第601电容第一端连接；
83.第601电阻第一端分别与第601电容第二端，第600变压器第六段连接；
84.第602电阻第一端分别与第602电容第一端，第603电感第一端，wp2端口连接；
85.第602电阻第二端分别与第602电容第二端，第600变压器第四端连接；
86.第601电感第二端与第602电感第一端连接；
87.第603电感第二与第604点杆第一端连接；
88.第600变压器第三端与cr1端口连接；
89.第600变压器第一端与cr2端口连接；
90.第602电感第二端分别与第603电阻第一端，第605电感第一端连接；
91.第604电感第二端分别与第604电阻第一端，第606电感第一端连接；
92.第603电阻第二端分别与第605电感第二端，第605电阻第一端连接，第603电容第二端，ep1端口连接；
93.第604电阻第二端分别与第606电感第二端，第605电阻第一端，第603点荣第一端，ep2端口连接；
94.进一步的，标准测试单元设有单项强电接口母座和弱电接口母座；
95.标准测试单元单项强电接口母座设有cr1端口和cr2端口；
96.标准测试单元cr1端口和标准测试单元cr2端口通过电阻衰减网络电路连接耦合电路cr1端口和cr2端口。
97.进一步的，待测单元设有单项强电接口母座；
98.待测单元单项强电接口母座设有ndut端口和ldut端口；
99.待测单元ndut端口和待测单元ldut端口通过电阻衰减网络电路连接耦合电路wp1端口和wp2端口；
100.弱电接口母座设有rxddut和txddut接口
101.进一步的，所述串口电路设有两挡六脚波动开关；
102.两挡六脚波动开关处于第一档时，4脚和5脚连接，3脚和2脚连接；
103.两挡六脚波动开关处于第二挡时，5脚和6脚连接，2脚也1脚连接；
104.两挡六脚波动开关1脚连接待测单元txddut接口；
105.两挡六脚波动开关2脚连接微控制单元txd接口；
106.两挡六脚波动开关3脚连接待测单元rxddut接口；
107.两挡六脚波动开关4脚连接待测单元txddut接口和上位机txdplc接口；
108.两挡六脚波动开关5脚连接微控制单元rxd接口；
109.两挡六脚波动开关6脚连接待测单元rxddut接口。
110.下面对本实用新型的具体使用过程进行说明
111.1信令测试
112.上位机通过串口电路控制dut(被测单元)进入测试模式，dut进入测试模式后，通过电力线发出loopbank命令，golden(标准单元)模组则烧录特定接收固件接入与dut在同一电网的电力线，当golden模组收到dut发出loopbank命令后，则收集dut发送的包络的tx_power、tx_snr、tx ppm等性能数据，收集完成后，打包搜集的测试信息，通过payload回传给
dut，此时dut则处于接收模式，搜集dut回传包络的snr、noisefloor等信息，通过串口电路上报上位机，上位机则通过设定的tx_power、tx_snr、tx ppm等项目阈值判断dut的性能，来达到测试的目的。
113.2电力线中多个模组同时测试串扰问题——nid拨码开关
114.nid拨码开关设计：因生产测试时为提高产能，需要单次并发测试多个dut，dut端强电再同一电网，为避免彼此之间信号冲突，golden模组配置nid密码与上位机测试端口匹配，解决多模块同时测试的信号干扰问题。如图所示：如dut1和dut2同时测试，因dut1、dut2、golden1、golden2都是通过各自pt board的滤波电路接在公共220v电缆上的，会导致golden1不仅会收到dut1的测试指令，也会收到dut2的测试指令，造成测试环境互相干扰，不能满足多个产品同时测试，因此设计上引入nid密码，上位机测试窗口带各自窗口的nid密码发送测试指令，从而满足golden1只解析收到的密码为nid格式的数据帧，避免数据交叉，从而满足多模块多个模块可以同时测试。
115.3pt board主要电路设计：
116.①
mcu(微控单元)：配合上位机完成测试；
117.②
dut接口电路：因dut类型较多，单一类型接口，不能满足测试；因此兼容设设计了多种dut接口；
118.③
串口电路：
119.a、通过开漏电路设计，避免了串口之间的电平冲突；
120.b、设计在线、离线模式，满足不同得应用场景；
121.④
耦合电路(coupler)&衰减电路
122.因plc通信测试环境中，测试工装不方便模拟电力线对载波信号的衰减情况，因此我们通过耦合电路将热线信号耦合到冷线上，在冷线上引入衰减网路电路，从而初步侦测dut的抗衰减性能，满足模块出厂前的抗衰减性能测试。
123.⑤
滤波电路(emi filter)：隔离电网中的干扰信号，使的测试环境纯净。
124.⑥
golden模组：标准模块，用于陪测、校准被测单元。
125.⑦
dut：被测单元
126.被测单元电路图和golden一致，golden是在物料上做了区分，使得goldne模块的性能更优良。
127.本实用新型一实施例待测单元，标准单元，微控单元采用hz3011高速载波芯片。
128.hz3011高速载波芯片是航天中电(重庆)微电子有限公司重点打造的一款专门针对国内电力环境定制的高性能芯片。
129.本实用新型所产生的技术效果由本技术要求保护的电路产生，本实用新型中所采用的程序均现有技术，且在本技术中不存在对该程序的改进，而仅是应用。本技术不寻求对程序的保护。
130.本实用新型有效的解决了载波类模块量产测试因组网而导致效率低下的问题，同时可以支持多个模块并行测试，可大幅度提升产能。而且，本发明兼容涉及了在线、离线模式，串口输出方式也做了兼容涉及，可以灵活运用与不同的场景及设备类型，使得实用性大大增强；另外，本方案设计中包含滤波电路、衰减电路、耦合电路，使得测试主板功能齐全，对模块的功能及性能测试都有较准确的判定，使得测试更加稳定可靠。