一种直流电力载波系统的制作方法

本发明涉及电力载波，具体为一种直流电力载波系统。

背景技术：

1、电力载波通信即plc，电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。

2、传统的电力载波技术是在交流电源上同时传输通信信号，在电力载波系统中，不同信号的耦合方式会对信号造成不同程度的干扰，目前交流电源的耦合方式有线—地耦合和线—中线耦合两种，二者均会对信号传输造成一定的影响，并且交流电源所使用的电线存在本身固有的脉冲干扰，交流电源所使用的交流电多为50hz和60hz，其周期为20ms和16.7ms，一个交流周期中，会出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100hz或120hz脉冲干扰，干扰时间约2ms，这种干扰本身难以屏蔽，限制了电力载波系统的发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种直流电力载波系统，具备干扰低，稳定性高的优点，解决了背景技术所提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种直流电力载波系统，包括直流电力载波模块，所述直流电力载波模块由直流28v电源控制电路、匹配状态接口电路、直流28v1电源/激励电源切换电路和耦合/解耦电路组成。

3、所述直流28v电源控制电路包括直流28v1电源控制电路、直流28v1电源回线控制电路、直流28v2电源控制电路和直流28v2电源回线控制电路，控制方式使用ttl电平的离散量控制输入电平为0v时28v1电源输出。

4、所述直流28v1电源/激励电源切换电路用于进行匹配状态识别，在进行匹配状态识别时，先切断直流28v1电源打开激励电源，提供一个相对较低的激励电压，用于测试终端是否存在。

5、所述耦合/解耦电路包括28v1控制电路、rs422收发器芯片、28v2控制电路和收发器模块，所述收发器模块由cpld、rs422收发器和无源滤波网络构成，然后与cpld进行通讯。

6、优选的，所述直流28v电源控制电路中的控制部分使用光耦隔离控制输出继电器。

7、优选的，所述直流28v1电源/激励电源切换电路中为防止调试过程、启动过程或程序跑飞导致等异常情况，可能导致的直流28v1继电器与激励电源控制继电器同时导通故障，造成28v1电源与激励电源之间电源短路，直流28v1控制命令信号和激励电源控制命令信号在从模拟器输入到转换盒时，会首先经过优先级判断逻辑电路进行互斥操作。

8、优选的，所述收发器模块中由于rs422通信协议采用电平判断的方式进行总线通讯，会导致在电源上下电时导致接收器产生误码，所以在收发器模块中使用cpld对主机发送过来数据使用曼彻斯特编码重新编码，由于cpld引脚只能兼容ttl电平标准，但从模拟器测给入的为rs422信号，所以需要首先经过rs422收发器变成ttl电平，然后与cpld进行通讯。

9、优选的，所述耦合/解耦电路中收发器模块cpld采用小封装的器件，同rs422收发器以及无源滤波网络做在一个pcb板上，经验证成功后，可将cpld的裸片和rs485的裸片以及电阻和电容做在一个厚膜基板上，并封装成一个收发器模块。

10、优选的，所述耦合/解耦通讯发送过程为主机rs422信号经过cpld将其转换为曼彻斯特编码后，送给rs422收发器，由rs422收发器发送至无源滤波网络上，再耦合到28v电源线上。

11、优选的，所述耦合/解耦工作电路通讯接收过程为无源滤波网络从电源线上解耦出来的曼彻斯特编码经过rs422收发器送给cpld，由cpld将其转换为rs422信号后传输给主机。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

13、本发明通过设计一种直流电力载波系统取代现有的交流电子载波通讯，并且设置有耦合/解耦电路，提高了信号传输的稳定性，最大程度的避免信号受到干扰，可靠性佳，该直流电力载波系统具备干扰低，稳定性高的优点，在收发器模块cpld采用小封装的器件，同rs422收发器以及无源滤波网络做在一个pcb板上，缩减了整体直流载波系统的体积，并且由于使用了直流电避免了脉冲干扰，解决了目前交流电源的耦合方式有线—地耦合和线—中线耦合两种，二者均会对信号传输造成一定的影响，并且交流电源所使用的电线存在本身固有的脉冲干扰，交流电源所使用的交流电多为50hz和60hz，其周期为20ms和16.7ms，一个交流周期中，会出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100hz或120hz脉冲干扰，干扰时间约2ms，这种干扰本身难以屏蔽，限制了电力载波系统的发展的问题。

技术特征：

1.一种直流电力载波系统，其特征在于：包括直流电力载波模块，所述直流电力载波模块由直流28v电源控制电路、匹配状态接口电路、直流28v1电源/激励电源切换电路和耦合/解耦电路组成；

2.根据权利要求1所述的一种直流电力载波系统，其特征在于：所述直流28v电源控制电路中的控制部分使用光耦隔离控制输出继电器。

3.根据权利要求1所述的一种直流电力载波系统，其特征在于：所述直流28v1电源/激励电源切换电路中为防止调试过程、启动过程或程序跑飞导致等异常情况，可能导致的直流28v1继电器与激励电源控制继电器同时导通故障，造成28v1电源与激励电源之间电源短路，直流28v1控制命令信号和激励电源控制命令信号在从模拟器输入到转换盒时，会首先经过优先级判断逻辑电路进行互斥操作。

4.根据权利要求1所述的一种直流电力载波系统，其特征在于：所述收发器模块中由于rs422通信协议采用电平判断的方式进行总线通讯，会导致在电源上下电时导致接收器产生误码，所以在收发器模块中使用cpld对主机发送过来数据使用曼彻斯特编码重新编码，由于cpld引脚只能兼容ttl电平标准，但从模拟器测给入的为rs422信号，所以需要首先经过rs422收发器变成ttl电平，然后与cpld进行通讯。

5.根据权利要求1所述的一种直流电力载波系统，其特征在于：所述耦合/解耦电路中收发器模块cpld采用小封装的器件，同rs422收发器以及无源滤波网络做在一个pcb板上，经验证成功后，可将cpld的裸片和rs485的裸片以及电阻和电容做在一个厚膜基板上，并封装成一个收发器模块。

6.根据权利要求1所述的一种直流电力载波系统，其特征在于：所述耦合/解耦通讯发送过程为主机rs422信号经过cpld将其转换为曼彻斯特编码后，送给rs422收发器，由rs422收发器发送至无源滤波网络上，再耦合到28v电源线上。

7.根据权利要求1所述的一种直流电力载波系统，其特征在于：所述耦合/解耦工作电路通讯接收过程为无源滤波网络从电源线上解耦出来的曼彻斯特编码经过rs422收发器送给cpld，由cpld将其转换为rs422信号后传输给主机。

技术总结
本发明公开了一种直流电力载波系统，包括直流电力载波模块，所述直流电力载波模块由直流28V电源控制电路、匹配状态接口电路、直流28V1电源/激励电源切换电路和耦合/解耦电路组成，所述直流28V电源控制电路包括直流28V1电源控制电路、直流28V1电源回线控制电路、直流28V2电源控制电路和直流28V2电源回线控制电路。本发明通过设计一种直流电力载波系统取代现有的交流电子载波通讯，并且设置有耦合/解耦电路，提高了信号传输的稳定性，最大程度的避免信号受到干扰，可靠性佳，在收发器模块CPLD采用小封装的器件，同RS422收发器以及无源滤波网络做在一个PCB板上，缩减了整体直流载波系统的体积，并且由于使用了直流电避免了脉冲干扰。

技术研发人员：郭全全,娄贵鑫,李剑雄
受保护的技术使用者：天津锘华仪器科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15