[實用新型]自激勵電力載波收發電路

無效

• 申請號: 200620104709.7
• 申請日: 2006-06-15
• 公開（公告）號: CN200973088Y
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 沈堅;沈曉波;李浩;周永
• 申請（專利權）人: 杭州瑞琦信息技術有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及一種電路，尤其是一種用于電力載波數據通訊的自激勵電力載波收發電路。

背景技術

在電力線上傳輸電力載波信號有很多種實現方法。一般傳輸距離越遠，則要求的發送功率越大，發送裝置的電源功率更大，不利于電力載波模塊的微型化。

發明內容

本實用新型的目的就是針對現有技術的不足，提供一種自激勵電力載波收發電路。

本實用新型包括單片機，單片機的地線連接到電纜的零線；過零檢測電阻R3一端連接電纜火線，另外一端連接到單片機的輸入引腳；脈沖耦合電容C2與分壓電阻R2串聯，其連接點接到單片機的接收引腳，兩端分別連接到電纜的火線和零線；限流電阻R1、儲能電容C1、晶閘管Q1三者依次串聯后并聯到電纜，且限流電阻端連接電纜的火線，晶閘管Q1的控制腳連接到單片機的發送引腳。

所述的單片機至少有三根線用于載波收發：它們的作用分別是：過零檢測，載波信號發送，載波信號接收。

單片機檢測到交流正最大值時，控制晶閘管Q1導通一次，從而使得儲能電容C1充電到310V，然后單片機檢測到交流過零或者負最大值時，再次控制晶閘管Q1導通，于是儲能電容C1通過限流電阻R1放電或者反向充電，從而引起一個相當大的電流，于是電力線上就得到一個脈沖電壓。

所述的限流電阻R1是功率電阻，阻值1-50歐姆；所述的儲能電C1是無極性電容，容量0.22-5微法；所述的控制晶閘管Q1是雙向晶閘管，耐壓600V以上，可承受的瞬間電流20A以上。

所述的單片機采用具有外部中斷輸入引角、有兩個模擬比較器的單片機，例如飛利浦的LPC935單片機。過零檢測使用外部中斷0(INT0引腳)實現。CIN1A和CIN2B分別是內部兩個比較器的同相端和反相端。這里的接收采用兩個比較器實現，因為接收到的脈沖是在1/2VCC附近的正負脈沖，兩個比較器一個比較正脈沖，另外一個比較負脈沖。OCA(Output?captureA)是該單片機的高速輸出引腳，可以精確地產生期望的脈沖。

該載波收發電路從P1.0發出的脈沖信號可以經過緩沖、放大后再連接到Q1的控制腳，也可以通過隔離元件(例如脈沖變壓器)連接到Q1的控制腳。其接收部分可以不直接接到單片機的模擬比較輸入端，而是經過相位調整、比較、隔離等信號條理后再接入單片機。

本實用新型電路發送的脈沖幅度相當強，但是這個脈沖不是由直流供電電源激勵的，而是直接由發送電路產生的，為“自激勵”式。相對于已有技術，發送功率大，成本低廉，體積小，穩定性高，調試方便。

本實用新型電路大量地應用在路燈的“單燈控制器”中，每個燈桿中的路燈都要安裝一個，再通過通訊中繼算法，最終的通訊距離在3公里以上，而且該電路成本低廉，對元器件沒有特殊要求，產品的性價比高。

附圖說明

圖1為本實用新型電路示意圖；

圖2為過零檢測波形圖；

圖3為發送脈沖的過程示意圖；

圖4為發送過程中電容電壓波形和電阻的電流波形圖；

圖5為接收到的波形圖。

具體實施方式

如圖1所示，自激勵電力載波收發電路包括單片機，單片機的地線連接到電纜的零線；過零檢測電阻R3一端連接電纜火線，另外一端連接到單片機的輸入引腳；脈沖耦合電容C2與分壓電阻R2串聯，其連接點接到單片機的接收引腳，兩端分別連接到電纜的火線和零線；限流電阻R1、儲能電容C1、晶閘管Q1三者依次串聯后并聯到電纜，且限流電阻端連接電纜的火線，晶閘管Q1的控制腳連接到單片機的發送引腳。

下面分別闡述其原理。

1、交流過零檢測由過零檢測電阻R3連接到單片機管腳，單片機引腳內部有鉗位電路防止過壓損壞，該引腳配置成為純輸入方式，當交流在正半周時，該引腳出現高電平，當交流在負半周時，該引腳出現低電平，這樣就把正弦波變成了單片機能識別的方波，在從正到負跳變時觸發單片機內部的中斷，中斷的時刻就是過零的時刻。過零檢測的波形參見附圖2。