[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

一種基于開關紋波調制的電源線通信電路及方法，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，并聯逆變模塊與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，雙路磁集成模塊與并聯整流模塊連接，用于把第一交流電壓轉換為第二交流電壓，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，控制模塊與并聯逆變模塊連接，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。本發明解決了目前其它通信電路體積大、頻率低、效率低、布線復雜、調節性差等問題。

技術領域

本發明涉及電力線載波通信傳輸數據領域，尤其涉及一種基于開關紋波調制的電源線通信電路及方法。

背景技術

隨著我國電力電子技術的迅速發展，利用電力電子電路產生的開關紋波作為通信載波進行數據傳輸，成為電力電子網絡化的方式之一。

在傳統的分布式系統中，RS485、CAN等總線通信技術得到廣泛應用，此種方法雖能顯著減小連線長度，且能有效抑制共模干擾，但其需要獨立的通信線和供電電源，所以布線比較復雜。目前最先進的控制方法大多采用變頻方式控制變換器輸出紋波的大小，并將紋波作為通信載波進行數據傳輸，此法雖布局簡單，但變換器本身效率難以保證，即通信效率難以保證。

發明內容

本發明提供一種基于開關紋波調制的電源線通信電路及方法，用來解決目前其它通信電路體積大、頻率低、效率低、布線復雜、調節性差的問題。

該基于開關紋波調制的電源線通信電路包括：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。

優選的，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，用于把第一直流電壓V1轉換為第一交流電壓來給LLC諧振腔供電；

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。

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，用于把第一交流電壓轉換為第二交流電壓，并提高系統的功率密度，降低系統的質量；