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一种电力线载波通讯电路的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 14:52:49

本技术涉及通讯领域,具体涉及一种电力线载波通讯电路。

背景技术:

1、电力线载波通信技术(power line communication)是在电力线路上增加载波信号进行信息传输。发射方将数字信号转化为载波信号,通过耦合装置输入到电力系统中,接收方则利用耦合器将载波信号取出并转换为数字信号,以达到信息交互的目的。随着智能家居的发展,目前市面上plc频段分为多种,彼此之间相互干扰,互不通讯,其中主流的一种是窄带plc,其主要工作在频率≤500khz频段,一种是宽带plc,其主要工作在频率>500khz频段,标准ieee.1901.1规定了面向物联网场景的设备工作频率在中频,即500khz至12mhz之间,其中根据方案不同又可分为500khz-6mhz和6-12mhz。在用户家中,多数只能存在同一频段的plc系统方案。若将两种不同频段plc设备混合在同一用户家中,则会相互影响通讯,轻则设备丢包率增大,重发次数增加,系统响应慢,重则设备失联,无法响应,严重影响用户体验。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种电力线载波通讯电路,旨在改善现有不同频段的plc设备之间相互印象通信,设备丢包率较大的问题。

2、为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

3、一种电力线载波通讯电路,包括信号耦合单元、开关单元、电压检测单元、第一选频单元、第二选频单元、第一plc单元、第二plc单元、控制单元和供电单元,

4、所述电压检测单元和信号耦合单元电性连接在火线和零线上,所述电压检测单元的信号输出端与控制单元的信号输入端电性连接,所述控制单元的输出端与开关单元的控制端电性连接;

5、所述信号耦合单元的输出端与开关单元的信号输入端电性连接,所述开关单元的第一信号输出端与第一选频单元的输入端电性连接,所述第一选频单元的输出端与第一plc单元的输入端电性连接,所述开关单元的第二信号输出端与第二选频单元的输入端电性连接,所述第二选频单元的输出端与第二plc单元的输入端电性连接,所述第一plc单元和第二plc单元对plc信号进行发送和接收,并均与控制单元的信号输入端电性连接;

6、所述供电单元为开关单元、电压检测单元、第一plc单元、第二plc单元、控制单元进行供电。

7、进一步的,所述信号耦合单元包括耦合电感2t1、二极管2d1、二极管2d2和电容2c2,所述电容2c2的一端与火线电性连接,所述电容2c2的另一端与和耦合电感2t1的引脚4电性连接,所述耦合电感2t1的引脚6与零线电性连接,所述二极管2d2电性连接在耦合电感2t1的引脚4和引脚6之间,所述二极管2d1电性连接在耦合电感2t1的引脚2和引脚3之间,所述耦合电感2t1的引脚2和引脚3与开关单元的信号输入端电性连接。

8、进一步的,所述开关单元包括双刀双掷开关芯片2u1和电容2c1,所述供电单元的供电输出端与电容2c1的一端和双刀双掷开关芯片2u1的引脚1电性连接,所述控制单元的输出端与双刀双掷开关芯片2u1的引脚2电性连接,所述信号耦合单元的输出端与双刀双掷开关芯片2u1的引脚3和引脚4电性连接,所述双刀双掷开关芯片2u1的引脚6和引脚7与第一选频单元的输入端电性连接,所述双刀双掷开关芯片2u1的引脚8和引脚9与第二选频单元的输入端电性连接,所述双刀双掷开关芯片2u1的引脚5和引脚10均接地。

9、进一步的,所述第一选频单元包括电容2c3、电容2c5、电容2c7和电感2l1、电感2l3、电感2l5;所述双刀双掷开关芯片2u1的引脚6与电感2l5的一端电性连接,所述双刀双掷开关芯片2u1的引脚7与电感2l1的一端电性连接,所述电感2l1的另一端与电容2c3和电容2c5的一端电性连接,所述电容2c5的另一端与电容2c7的一端和电感2l5的另一端电性连接,所述电感2l3的两端分别连接在电容2c3和电容2c7的另一端,并与第一plc单元的输入端电性连接。

10、进一步的,所述第一plc单元包括通讯芯片2u2和电容2c12、电容2c13、电容2c14、电容2c5,所述供电单元的电源输出端与通讯芯片2u2的引脚10和引脚13电性连接,所述电容2c12和电容2c13并联在通讯芯片2u2的引脚13上,并接地,所述电容2c14和电容2c15并联在通讯芯片2u2的引脚10上,并接地,所述电容2c3的另一端与通讯芯片2u2的引脚1电性连接,所述电容2c7的另一端与通讯芯片2u2的引脚2电性连接,所述通讯芯片2u2的引脚5、引脚11和引脚12与控制单元的信号输入端电性连接,所述通讯芯片2u2的引脚9和引脚14均接地。

11、进一步的,所述第二选频单元包括电容2c4、电容2c6、电容2c8和电感2l2、电感2l4、电感2l6;所述双刀双掷开关芯片2u1的引脚8与电感2l6的一端电性连接,所述双刀双掷开关芯片2u1的引脚9与电感2l2的一端电性连接,所述电感2l2的另一端与电容2c4和电容2c6的一端电性连接,所述电容2c6的另一端与电容2c8的一端和电感2l6的另一端电性连接,所述电感2l4的两端分别连接在电容2c4和电容2c8的另一端,并与第二plc单元的输入端电性连接。

12、进一步的,所述第二plc单元包括通讯芯片2u3和电容2c9、电容2c10、电容2c11,所述通讯芯片2u3的引脚1与电容2c9、电容2c10的一端和供电单元的电源输出端电性连接,所述通讯芯片2u3的引脚10与电容2c11的一端电性连接,所述电容2c11的另一端和通讯芯片2u3的引脚9均与供电单元的电源输出端电性连接,所述电容2c4的另一端与通讯芯片2u3的引脚13电性连接,所述电容2c8的另一端与通讯芯片2u3的引脚14电性连接,所述通讯芯片2u3的引脚8、引脚11和引脚12与控制单元的信号输入端电性连接。

13、进一步的,所述电压检测单元包括电阻1r11、电阻1r14、电阻1r15、电阻1r16、电阻1r17、电阻1r18、电阻1r20、电容1c9和三极管1q1,

14、所述电阻1r14、电阻1r15依次串联在火线上,所述电阻1r17、电阻1r18依次串联在零线上,所述电阻1r15和电阻1r18与电阻1r20、电阻1r16和电容1c9的一端电性连接,所述电阻1r16的另一端与三极管1q1的基极电性连接,所述供电单元的电源输出端与电阻1r11的一端电性连接,所述三极管1q1的集电极与电阻1r11的另一端和控制单元的输入端电性连接,所述三极管1q1的发射极和电阻1r20、电容1c9的另一端均接地。

15、进一步的,所述供电单元包括供电模块、升压模块和降压模块,所述供电模块电性连接在火线和零线上,所述供电模块的电源输出端与升压模块、降压模块、电压检测单元和开关单元电源输入端电性连接,

16、所述升压模块的电源输出端与第一plc单元和第二plc单元的电源输入端电性连接,

17、所述降压模块的电源输出端与第一plc单元、第二plc单元和控制单元的电源输入端电性连接。

18、进一步的,所述供电模块的电源输出端输出5.5v电压,所述升压模块的电源输出端输出12v电压,所述降压模块的电源输出端输出3.3v电压。

19、采用上述技术方案后,本实用新型与背景技术相比,具有如下优点:

20、本方案中,电压检测单元对市电的过零点进行检测,并将过零点信息传输给控制单元,控制单元控制开关单元先后与第一选频单元和第二选频单元进行连接,第一选频单元对高频段的plc信号进行过滤,输出低频段的plc信号至第一plc单元;第二选频单元对低频段的plc信号进行过滤,输出高频段的plc信号至第二plc单元,合理安排两种不同频段plc通讯时序,在工频交流电周期性交替通信,互不干扰,能够极大提高通讯的效率,降低网络的系统时延,提高用户产品体验。

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