[實用新型]用于低壓電力線載波通信的雙向三相耦合電路

有效

• 申請號: 201220659713.5
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN203289435U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 褚廣斌;李建岐
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H04B3/56
• 分類號: H04B3/56
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本實用新型涉及電路，具體涉及一種用于低壓電力載波通信的雙向三相耦合電路。

背景技術

低壓電力線載波通信是在220V電力線上傳輸高頻載波信號。現有耦合電路一般是單相（路）載波信號的耦合，耦合電路都是采用簡單的高通濾波，使高頻噪音信號混疊到了有用的載波信號中，影響電力線載波通信的質量。

發明內容

本實用新型專利結合耦合電路和濾波電路提供了一種用于低壓電力線載波通信的雙向三相耦合電路，濾掉高頻雜音信號，同時使載波信號幾乎毫無衰減的通過，大大改善通信質量。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種通信電路，所述電路為耦合電路，該技術方案是：耦合電路為隔離變壓器（T1）的初級和次級繞組分別連接三相信號耦合電路和低通濾波器的雙向三相耦合電路。

進一步的，所述隔離變壓器的初級繞組是三相繞組，每相繞組輸入端和輸出端分別在相線和零線上各串聯一信號耦合電路，在所述信號耦合電路的信號輸入端的相線和零線上并聯入保護電路I的壓敏電阻。

進一步的，所述信號耦合電路包括電阻和與之并聯的電容。

進一步的，所述隔離變壓器（T1）的初級和次級繞組的匝數比為1:1。

進一步的，所述低通濾波器包括三個電容和兩個電感；所述低通濾波器為兩個電容和兩個電阻分別兩兩串聯形成兩組電容電感回路；兩組電容電感回路的電感側并聯入另一電容；所述低通濾波器的兩條輸出支線上并聯保護電路II的電感和電阻。

進一步的，所述低通濾波器的兩條輸出支線分別連接載波信號收發端（L4）和地線。

進一步的，所述載波信號由低壓電力線的三根相線和分別與相線并聯的三根N線輸入雙向三相耦合電路。

進一步的，所述雙向三相耦合電路實現相線與零線之間的單相耦合、兩相耦合、三相耦合和相線與相線之間的相相耦合。

與現有電力線載波通信耦合器相比，本實用新型達到的有益效果是：

1）三相耦合：可以實現三相數據的耦合，即3路轉1路的匯合以及1路轉3路的分配。

2）選頻功能：利用帶通濾波器實現載波信號頻段的選擇。

3）相相耦合：該耦合電路不僅可以實現相線和零線間的信號耦合（PN），還可以相相耦合（P-P）。

4）雙向傳輸：可以以半雙工的方式實現數據的雙向傳輸，即共享媒介。

5）安全性：具有過壓保護功能。

附圖說明

圖1是低壓電力線載波通信雙向三相耦合電路圖；

圖2是帶通濾波器的傳輸損耗特性波形圖；

圖3是雙向三相耦合電路應用連接圖；

圖4是雙向三相耦合電路所有的耦合方式及說明圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步的詳細說明。

如圖3所示，本實用新型的雙向三相耦合電路（雙向三相耦合器）應用連接圖左側的L1、L2和L3分別接在低壓電力線的三根相線上；3個N線接在一起，同時接到電力線中的零線上。圖1右側的L4為載波信號收發端。

如圖1為低壓電力線載波通信雙向三相耦合電路圖，具體分為以下模塊：

1、信號耦合電路

圖1中的信號耦合電路（選頻耦合電路）由電阻R11和電容C11并聯構成。

通過調節電阻和電容值選擇不同頻率的信號耦合進入電路。

2、帶通濾波電路

1）高通濾波器

隔離變壓器T1的初級和次級的匝數比為1:1，隔離變壓器的初級繞組為三相繞組，載波信號由三組相線零線組合輸入三相耦合器。

圖1中L1相線上信號耦合電路與隔離變壓器T1的初級繞組的第一相繞組的輸入端串聯構成了高通濾波器，與L1并聯的N線上，電阻R12和電容C12并聯后的信號耦合電路與T1的第一相繞組的輸出端串聯構成高通濾波器。高通濾波器下限截止頻率為f_Low。電阻R21、電容C21，電阻R22、電容C22，電阻R31、電容C31，電阻R32、電容C32類似，分別兩兩組合與T1的第二相繞組、第三相繞組串聯。

隔離變壓器T1的主要作用是為了強電和弱電的分離，變壓器磁芯的材料的磁導率與電力線載波信號的頻率有關。

2）低通濾波器

圖1中的低通濾波器包括電容C41、C42、C43、以及電感L1和L2，電容C41和電感L1組成C41_L1回路，電容C42和電感L2組成C42_L2回路，電感L1和L2分別與電容C43串聯；低通濾波器的上限截止頻率為f_High，作用是為了抑制高頻的噪聲進入系統。