[發明專利]一種基于開關紋波調制的電源線通信電路及方法

在審

• 申請號: 202010986969.6
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN111953385A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 高圣偉;賀琛;牛萍娟;趙子祎;王浩;查茜;董晨名;劉赫
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04L27/20
• 代理公司: 天津英揚昊睿專利代理事務所(普通合伙) 12227
• 代理人: 錢雪岷

1.一種基于開關紋波調制的電源線通信電路及方法，其特征在于，包括：并聯逆變模塊、雙路磁集成模塊、并聯整流模塊和控制模塊；

所述并聯逆變模塊與所述雙路磁集成模塊連接，用于把第一直流電壓轉換為第一交流電壓來給LLC諧振腔供電；

所述雙路磁集成模塊與所述并聯整流模塊連接，用于把第一交流電壓轉換為第二交流電壓；

所述并聯整流模塊與負載相連，用于把第二交流電壓轉換為第二直流電壓給負載供電；

所述控制模塊與所述并聯逆變模塊連接，用于控制上下兩路變換器驅動信號的移相角，進而控制輸出電流紋波大小來進行數據通信。

2.根據權利要求1所述的一種基于開關紋波調制的電源線通信電路及方法，其特征在于,所述并聯逆變模塊包括第一電容、第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第七開關管、第八開關管；所述第一電容的第一端與所述第一開關管和所述第五開關管的第一端電連接，所述第一電容的第二端與所述第二開關管和所述第六開關管的第二端電連接，所述第一開關管的第一端與所述第三開關管的第一端電連接，所述第一開關管的第二端與所述第二開關管的第一端電連接，所述第二開關管的第二端與所述第四開關管的第二端電連接，所述第三開關管的第二端與所述第四開關管的第一端電連接，所述第五開關管的第一端與所述第七開關管的第一端電連接，所述第五開關管的第二端與所述第六開關管的第一端電連接，所述第六開關管的第二端與所述第八開關管的第二端電連接，所述第七開關管的第二端與所述第八開關管的第一端電連接。

3.根據權利要求2所述的一種基于開關紋波調制的電源線通信電路及方法，其特征在于,所述雙路磁集成模塊包括：第一變壓器、第二變壓器、第一電感、第二電感、第三電感、第四電感；所述第一電感的第一端與所述第一開關管的第二端電連接，所述第一電感的第二端與所述第二電感的第一端電連接，所述第一變壓器的第一端與所述第一二極管的第二端電連接，所述第一變壓器的第二端與所述第三二極管的第二端電連接，所述第一變壓器的第三端與所述第三開關管的第二端電連接，所述第一變壓器的第四端與所述第二電感的第二端電連接，所述第三電感的第一端與所述第五開關管的第二端電連接，所述第三電感的第二端與所述第四電感的第一端電連接，所述第二變壓器的第一端與所述第五二極管的第二端電連接，所述第二變壓器的第二端與所述第七二極管的第二端電連接，所述第二變壓器的第三端與所述第七開關管的第二端電連接，所述第二變壓器的第四端與所述第四電感的第二端電連接。

4.根據權利要求3所述的一種基于開關紋波調制的電源線通信電路及方法，其特征在于,所述并聯整流模塊包括：第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管、第二電容；所述第一二極管的第一端與所述第三二極管的第一端電連接，所述第一二極管的第二端與所述第二二極管的第一端電連接，所述第二二極管的第二端與所述第四二極管的第二端電連接，所述第三二極管的第一端與所述第七二極管的第一端和第二電容的第一端電連接，所述第三二極管的第二端與所述第四二極管的第一端電連接，所述第四二極管的第二端與所述第八二極管和第二電容的第二端電連接，所述第五二極管的第一端與所述第七二極管的第一端電連接，所述第五二極管的第二端與所述第六二極管的第一端電連接，所述第六二極管的第二端與所述第八二極管的第二端電連接，所述第七二極管的第二端與所述第八二極管的第一端電連接。

5.根據權利要求4所述的一種基于開關紋波調制的電源線通信電路及方法，其特征在于,所述控制模塊包括：電壓采樣電路、電流采樣電路、PID調節器、PSK調節器、驅動系統；所述電壓采樣電路和電流采樣電路的第一端與所述全橋LLC諧振變換器交錯并聯系統輸出端的第二端電連接，所述電壓采樣電路和電流采樣電路的第二端與所述PID調節器的第一端電連接，所述PID調節器的第二端與所述驅動系統的第一端電連接，所述驅動系統的第二端與所述全橋LLC諧振變換器交錯并聯系統的開關管電連接，所述PSK調節器的第一端與后方PLC設備的通斷數據信號電連接，所述PSK調節器的第二端與所述驅動系統的第一端電連接，所述驅動系統的第二端與GaN器件的柵極電連接。