[發明專利]一種基于差分耦合的低壓直流載波通信電路及其實現方法

有效

• 申請號: 201710526285.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107147431B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 陳欣平;葉飛;盧琦;張杭賓;吳航
• 申請（專利權）人: 橫店集團得邦照明股份有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張金剛

本發明公開了一種基于差分耦合的低壓直流載波通信電路，包括依次連接的差分信號耦合電路、差分信號收發芯片和微處理芯片；差分信號耦合電路與直流輸電線連接，差分信號耦合電路與直流輸電線之間并聯寬輸入降壓DC?DC模塊。本發明還公開了一種基于差分耦合的低壓直流載波通信電路的實現方法。本發明具有結構簡單、造價便宜、低壓直流載波數據通信、載波通信電壓范圍寬、耦合方式簡易、抗干擾能力強、通信穩定、通信速率快、通信帶載節點數多、通信距離長等特點。

技術領域

本發明涉及載波通信技術，具體來說是一種基于差分耦合的低壓直流載波通信電路及其實現方法。

背景技術

目前市面上交流載波通信技術較成熟、應用較廣泛，但直流載波通信的應用受到技術的成熟度和實現的復雜度在市面上還沒有大范圍的應用。我們采取的利用差分信號在直流輸電線上的耦合技術實現了直流載波數據通信，該技術其具有電路構造簡單、載波直流電壓范圍寬、耦合方式簡易、抗干擾能力強、通信穩定、通信帶載節點數多、通信速率高、通信距離遠等特點適合應用于現有的直流輸電線上實現各設備節點間通過直流輸電線進行載波數據通信。故現有技術中直流載波通信存在的技術問題：

1、現有直流載波通信中，受限于載波調制的方式導致載波通信速率較低；

2、現有直流載波通信中，載波通信適應的直流輸電電壓范圍較?。?/p>

3、現有直流載波通信中，載波耦合方式較復雜且對直流輸電線供電功率及電壓范圍有限制。

發明內容

本發明的目的在于克服以上現有技術存在的不足，提供了一種結構簡單、造價便宜、低壓直流載波數據通信、載波通信電壓范圍寬、耦合方式簡易、抗干擾能力強、通信穩定、通信速率快、通信帶載節點數多、通信距離長的基于差分耦合的低壓直流載波通信電路。

本發明的另一目的在于提供一種基于差分耦合的低壓直流載波通信電路的實現方法。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：一種基于差分耦合的低壓直流載波通信電路，包括依次連接的差分信號耦合電路、差分信號收發芯片和微處理芯片；差分信號耦合電路與直流輸電線連接，差分信號耦合電路與直流輸電線之間并聯寬輸入降壓DC-DC模塊。

所述差分信號耦合電路包括D+端差分信號耦合電容和D-端差分信號耦合電容，D+端差分信號耦合電容與直流輸電線的正極連接，D-端差分信號耦合電容與直流輸電線的負極連接，D+端差分信號耦合電容和D-端差分信號耦合電容之間并聯寬輸入降壓DC-DC模塊；D+端差分信號耦合電容與電阻R1一端、差分信號收發芯片連接，電阻R1另一端與D+端差分信號負載電感一端連接，D+端差分信號負載電感另一端接地；D-端差分信號耦合電容與電阻R3一端、差分信號收發芯片連接，電阻R3另一端與D-端差分信號負載電感一端連接，D-端差分信號負載電感另一端接地。

所述直流輸電線與D+端差分信號耦合電容和D-端差分信號耦合電容之間設有共模濾波電感T1。

所述D+端差分信號負載電感接地端與電阻R1一端之間設有D+端差分信號TVS過壓防護管，D-端差分信號負載電感接地端與電阻R2一端之間設有D-端差分信號TVS過壓防護管。

所述D+端差分信號TVS過壓防護管與差分信號收發芯片連接處連接D+端差分信號上拉電阻的一端，D+端差分信號上拉電阻的另一端接電源+5V；D-端差分信號TVS過壓防護管與差分信號收發芯片連接處連接D-端差分信號下拉電阻的一端，D-端差分信號下拉電阻的另一端接地。

所述電阻R1和電阻R3阻值相等，D+端差分信號負載電感和D-端差分信號負載電感相等。

上述的基于差分耦合的低壓直流載波通信電路的實現方法，包括以下步驟：

(1)、D+端差分信號耦合電容和D-端差分信號耦合電容從直流輸電線上獲取直流電及差分載波信號；