[發明專利]一種直流輸電線路的斬波信號傳輸電路及傳輸方法

有效

• 申請號: 202011640214.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112751589B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 屈新苗;岳慧
• 申請（專利權）人: 屈新苗;岳慧
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H02M7/219
• 代理公司: 廣州市智遠創達專利代理有限公司 44619
• 代理人: 卓幼紅

1.一種直流輸電線路的斬波信號的傳輸方法，其特征在于：其直流輸電線路的斬波信號傳輸電路包括母線及信號發生電路和負載及信號接收電路，所述母線及信號發生電路包括DC電源和信號發生與疊加電路，所述信號發生與疊加電路產生方波信號，并在傳輸的正極母線上生成斬波信號；

所述負載及信號接收電路包括單片機U1、集成邏輯模塊、穩壓模塊、整流濾波模塊，其中，整流濾波模塊與信號發生與疊加電路的傳輸的正負極連接，用于對斬波直流信號進行整流濾波處理，所述穩壓模塊和集成邏輯模塊均與整流濾波模塊連接；

所述信號發生與疊加電路包括單片機U2，其通過電阻R2連接到三極管V1的基極，所述三極管V1集電極通過電阻R1上拉到輸入電源DC+_IN,集電極連接到MOS管Q1的柵極,所述MOS管Q1源極連接到輸入電源DC+_IN，MOS管Q1漏源之間并聯整流二極管D1；所述二極管D1正極連接Q1源極，并與DC+_IN相連，所述二極管D1負極連接MOS管Q1漏極，并與保險F1一端相連,所述保險F1另一端連接直流通訊母線正極DCBUS+；輸入電源負極GND與直流通訊母線負極相連；

所述的方法是一種通過電力線斬波方式實現直流電力線信號傳輸的方法，是通過母線及信號發生電路產生程序輸出與命令數據有關的產生方波信號，并在傳輸的正極母線上生成斬波信號，由負載及信號接收電路對斬波直流信號進行整流濾波處理進行接收，形成對直流電源控制的傳輸方法，具體包括如下:

S1. 母線及信號發生電路的單片機U1通過程序產生一串方波信號，所述方波信號與需要發送的數據具有一一對應關系，所述方波信號通過三極管V1進行電壓放大，使其幅度能控制MOS管Q1開與關，由方波信號TX在傳輸正極母線上產生MOS管Q1開與關的相差電壓的幅度的斬波；

S2. 疊加了MOS管Q1開與關的相差電壓的幅度的斬波直流電源通過防反接整流橋后整流濾波，變成電壓值是DC+_IN電壓的直流電源，實現了電源的輸送;

S3. 斬波直流電源兩極同時通過二極管D2和二極管D3，此時無論傳輸總線正負如何連接都可以獲得斬波直流，這個斬波直流一路經過耦合電容C6后，濾去直流分量，還原出MOS管Q1開與關的相差電壓的標準方波信號，這個信號通過三極管V2放大，獲得了CPU芯片可以識別高低邏輯的方波信號RX，這個方波信號與信號發生電路的CPU芯片輸出的方波信號TX完全相同，至此傳輸總線完成了信號的傳輸任務，而實現直流電源開、關控制。

2.根據權利要求1所述的一種直流輸電線路的斬波信號的傳輸方法，其特征在于：所述單片機U2的電源VCC由三端穩壓塊產生，所述三端穩壓塊輸入端連接到輸入電源DC+_IN，同時連接一個濾波電容C1到地；所述三端穩壓塊的穩壓輸出連接到VCC,并連接一個濾波電容C2到地；VCC連接到單片機U2的電源引腳VDD上。

3.根據權利要求1所述的一種直流輸電線路的斬波信號的傳輸方法，其特征在于：所述整流濾波模塊包括整流橋堆N1、二極管D2、二極管D3、濾波電容C1，傳輸正極通過保險F1連接到整流二極管D2正極和整流橋堆N1的一個交流輸入端，所述整流橋堆N1的另一個交流輸入端連接母線負極，整流橋堆N1的正極輸出連接濾波電容C1和負載DS，整流橋堆N1的負極輸出接地；所述二極管D2的負極連接二極管D3的負極，所述二極管D3的正極連接直流通訊母線負極，所述二極管D2與二極管D3的負極同時連接穩壓模塊、濾波電容C3和信號耦合電容C6。

4.根據權利要求3所述的一種直流輸電線路的斬波信號的傳輸方法，其特征在于：所述集成邏輯模塊包括三極管V2、三極管V3和波形整形芯片，所述三極管V2集電極連接負載DS,三極管V2的發射極接地,基極通過電阻R1連接到單片機U2。

5.根據權利要求4所述的一種直流輸電線路的斬波信號的傳輸方法，其特征在于：所述波形整形芯片連接到單片機U1。