[發(fā)明專(zhuān)利]能克服補(bǔ)償電容的電力載波通訊電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610051986.0
• 申請(qǐng)日: 2006-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101090282A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周永;沈堅(jiān);張震鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州瑞琦信息技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B3/54
• 分類(lèi)號(hào): H04B3/54
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通訊電路，尤其是一種電力載波通訊電路，它能克服線路上的補(bǔ)償電容。

背景技術(shù)

利用電力線傳輸信息是一個(gè)廣泛研究的課題，傳統(tǒng)的方法是把高頻電壓載波信號(hào)疊加到電力線上，可以實(shí)現(xiàn)快速的信息傳輸，安裝非常簡(jiǎn)單方便。但是它有些難以克服的缺點(diǎn)，就是電力線上如果有電容型的負(fù)載——典型的是直接并聯(lián)在電力線上的無(wú)功補(bǔ)償電容，那么電力載波信號(hào)就會(huì)被這些電容大大地吸收，造成通訊信號(hào)幅度急劇下降而無(wú)法通訊。此時(shí)如果要增加傳輸距離，則需要增大載波發(fā)送功率，其直流電源必須有更大的發(fā)送功率，導(dǎo)致發(fā)送電路更加復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能克服電路補(bǔ)償電容的載波通訊電路。

本發(fā)明包括發(fā)送部分和接收部分。所述的發(fā)送部分包括負(fù)載電容C1，整流橋D2，開(kāi)關(guān)管Q2及限流電阻R6；負(fù)載電容C1一端連接到電纜，另外一端連接整流橋D2的一個(gè)交流輸入端；整流橋D2的另外一個(gè)交流輸入端連接到電纜；開(kāi)關(guān)管Q2的漏極連接到整流橋D2的正極輸出，源極連接到整流橋D2的負(fù)極輸出；限流電阻R6一端連接開(kāi)關(guān)管Q2的柵極，另外一端連接發(fā)送信號(hào)；保護(hù)三極管Q1的發(fā)射極和集電極分別連接到開(kāi)關(guān)管Q2的源極和柵極；分壓電阻R4、R5串連后，連接點(diǎn)保護(hù)三極管的基極相連，兩端并聯(lián)到整流橋D2輸出。所述的接收部分包括電流傳感器T1，其輸出信號(hào)連接到接收機(jī)。發(fā)送部分把要發(fā)送的信息疊加在電纜的電流中，接收部分從電纜的電流中取得信息。

本發(fā)明中當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q2導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電容C1相當(dāng)于被并聯(lián)到電纜，當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q2截至?xí)r，負(fù)載電容C1從電纜斷開(kāi)。待發(fā)送的數(shù)字信號(hào)從M點(diǎn)引入，控制開(kāi)關(guān)管Q2的導(dǎo)通和截止。

所述的發(fā)送電路具有過(guò)零導(dǎo)通保護(hù)電路，包括分壓電阻R4、R5和保護(hù)三極管Q1，其機(jī)理是：當(dāng)電容電壓不等于電纜電壓時(shí)，保護(hù)三極管Q1導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)管Q2的柵源偏置電壓被旁路，從而防止負(fù)載電容C1并聯(lián)到電纜時(shí)產(chǎn)生很大的充放電電流而燒毀電路。

所述的開(kāi)關(guān)管Q2導(dǎo)通的時(shí)間是交流周期的整數(shù)倍。

發(fā)送電路可以具有更加完善的過(guò)壓、過(guò)流、浪涌保護(hù)電路。

所述的發(fā)送電路中，負(fù)載電容C1的取值在10到100微法，開(kāi)關(guān)管Q2的耐壓在500V以上，開(kāi)關(guān)管Q2的能承受的電流在4A以上；

本發(fā)明采用了疊加電流的方法，使用很小的功率即可產(chǎn)生很大的載波電流，遠(yuǎn)端接收到的信號(hào)有很高的信噪比，它僅僅需要很小的直流電源就可以工作，增加發(fā)送功率無(wú)需增加電源功率。

本發(fā)明中發(fā)送電路的優(yōu)點(diǎn)在于：1.能夠克服路燈電纜上數(shù)千微法的補(bǔ)償電容的影響。因?yàn)檎Ｇ闆r下電纜兩端的電壓不會(huì)隨負(fù)載變化，因此補(bǔ)償電容中電流與發(fā)送器無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)，補(bǔ)償電容不影響“電流載波”的信號(hào)。2.采用“自激勵(lì)”方式，發(fā)送功率直接來(lái)自電網(wǎng)而不是直流激勵(lì)，因此發(fā)送器功耗小，幾乎無(wú)溫升。3.通訊距離與電纜長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，而是與負(fù)載穩(wěn)定度有關(guān)，特別適用于照明線路。

接收器中使用電流傳感器得到電纜中的電流，通過(guò)實(shí)時(shí)采樣和數(shù)字信號(hào)處理可以得到清晰的發(fā)送信號(hào)。與傳統(tǒng)的電力載波接收電路比，其優(yōu)點(diǎn)在于：接收器經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理后得到清晰的發(fā)送波形，能計(jì)算出信噪比、信號(hào)幅度等，因此對(duì)于復(fù)雜線路可以判斷通訊可靠程度，診斷通訊線路；硬件實(shí)現(xiàn)成本低，生產(chǎn)調(diào)試容易；使用微型電流互感器接收信號(hào)，因而電氣上是隔離的，安全可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電力載波實(shí)現(xiàn)機(jī)理示意圖；

圖2為本發(fā)明的電路圖；

圖3為本發(fā)明的發(fā)送接收波形圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，發(fā)送器中有一個(gè)大電流負(fù)載，通過(guò)一個(gè)電子開(kāi)關(guān)連接到電纜。當(dāng)電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，電纜中的電流會(huì)發(fā)生變化，接收器檢測(cè)這個(gè)電流即可得到發(fā)送器開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)間。我們使用數(shù)字脈沖間隔調(diào)制方法，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)中，末端中的大電流負(fù)載由電容實(shí)現(xiàn)。