本实用新型专利技术公开了一种电力线载波通信装置，包括接口模块、电源模块、载波控制芯片、载波发送模块、载波接收模块、耦合模块和过零检测模块，其中，电源模块用于为该装置提供相应的供电电压；接口模块与载波控制芯片相连接，用于与外部电路进行数据通信；载波控制芯片接收接口模块发送的控制信息和数据信息，并根据控制信号控制数据信息的发送或者接收。与现有技术相比较，本实用新型专利技术的技术方案采用力合微电子公司的LME2200C芯片并设计相应的外围电路，通过接口模块与应用电路进行数据通信，同时在电路中增加了抗干扰设计，能够有效对抗电力线信道中的强干扰，大大提高了抗干扰性能，能够直接应用于系统开发，从而加快系统开发周期。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于电力线载波通信领域，尤其涉及一种电力线载波通信装置。
技术介绍
目前，电力线载波通信(PowerLineCarrier)，简称PLC，是一种可靠、快速、可以利用电力线进行数据传输的通讯总线，它将有用信息调制成高频载波信号后加载到电力线上，以配电线路作为通信媒介，实现控制报文、语音、图像等数据的远距离传输。采用电力线载波通信方式，无需重新架设控制线路，只要有电力线就能实现数据传输。但电力线载波芯片在实际使用需要调试电路参数，从而使电力线系统开发周期较长；现有技术虽然也有载波通信模块，但在传输及抗干扰性能方面无法达到工业应用的要求。故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种数据传输可靠且性能稳定的电力线载波通信装置，能够直接应用于电力线通信系统。为了克服现有技术存在的缺陷，本技术提供以下技术方案：一种电力线载波通信装置，包括接口模块、电源模块、载波控制芯片、载波发送模块、载波接收模块、耦合模块和过零检测模块，其中，所述电源模块用于为该装置提供相应的供电电压；所述接口模块与所述载波控制芯片相连接，用于与外部电路进行数据通信；所述载波控制芯片接收所述接口模块发送的控制信息和数据信息，并根据控制信号控制数据信息的发送或者接收；所述载波发送模块与所述载波控制芯片相连接，用于发送载波信号并经所述耦合模块耦合后发送到电力线；所述载波接收模块与所述载波控制芯片相连接，用于接收经所述耦合模块耦合的电力线上的载波信号，并发送给所述载波控制芯片；所述过零检测模块用于检测电力线上交流电的零脉冲信号，所述载波控制芯片根据该零脉冲信号控制载波信号的发送或接收。优选地，所述载波控制芯片选用力合微电子公司的LME2200C芯片。优选地，所述接口模块为RS232串口模块，内置RS232电平转换芯片。优选地，所述接口模块为RS485串口模块，内置RS485电平转换芯片。优选地，所述接口模块为CAN模块，内置CAN控制芯片。优选地，所述耦合模块进一步包括第一电容C1、第一耦合变压器T1和第一二极管D1，电力线的L线和N线串接所述第一电容C1后与所述第一耦合变压器T1的初级线圈相连接，第一耦合变压器T1的次级线圈并接所述第一二极管D1，所述第一二极管D1的正端与地端GND相连接，所述第一二极管D1的负端与所述载波发送模块和所述载波接收模块相连接。优选地，所述过零检测模块进一步包括第一芯片U1、第二芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2和第二电容C2，所述第一芯片U1为全桥整流芯片，所述第二芯片U2为光耦芯片，电力线上交流50Hz信号经所述第一芯片U1全波整流后驱动所述第二芯片输出给所述载波控制芯片。优选地，所述载波发送模块进一步包括第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电感L1、第三芯片U3、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第二二极管D2，其中，所述第三芯片U3采用复合MOS管US6M2TR，内置P+N沟道双MOS管，用于实现信号放大；所述第三电容C3和所述第一电感L1组成滤波电路，所述第三电阻R3和第四电阻R4用于所述第三芯片U3的过流保护；所述第二二极管D2用于所述第三芯片U3的过压保护；所述第三电容C3与所述耦合模块相连接，所述第六电阻R6与所述载波控制芯片相连接。优选地，所述载波接收模块进一步包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第二电感L2、第三电感L3、第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3，其中，所述第七电阻R7、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第二电感L2和第三电感L3组成带通滤波电路，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3构成整形放大电路，所述第七电阻R7与所述耦合电路相连接，所述第十八电阻R18与所述载波控制芯片相连接。与现有技术相比较，本技术电力线载波通信装置采用力合微电子公司的LME2200C芯片并设计相应的外围电路，通过接口模块与应用电路进行数据通信，大大简化了电路设计，加快系统开发周期；同时在电路中增加了抗干扰设计，能够有效对抗电力线信道中的强干扰，在噪声及频率响应较大的情况下，仍具有良好的传输性能。附图说明图1为本技术一种电力线载波通信装置的原理框图。图2为本技术电力线载波模块中耦合模块的原理框图。图3为本技术电力线载波模块中过零检测模块的原理框图。图4为本技术电力线载波模块中载波发送模块的原理框图。图5为本技术电力线载波模块中载波接收模块的原理框图。如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式以下将结合附图对本技术作进一步说明。参见图1，所示为本技术一种电力线载波通信装置的原理框图，.包括接口模块、电源模块、载波控制芯片、载波发送模块、载波接收模块、耦合模块和过零检测模块，其中，电源模块用于为该装置提供相应的供电电压；接口模块与载波控制芯片相连接，用于与外部电路进行数据通信；载波控制芯片接收接口模块发送的控制信息和数据信息，并根据控制信号控制数据信息的发送或者接收；载波发送模块与载波控制芯片相连接，用于发送载波信号并经耦合模块耦合后发送到电力线；载波接收模块与载波控制芯片相连接，用于接收经耦合模块耦合的电力线上的载波信号，并发送给载波控制芯片；过零检测模块用于检测电力线上交流电的零脉冲信号，载波控制芯片根据该零脉冲信号控制载波信号的发送或接收。在一种优选的实施方式中，载波控制芯片选用力合微电子公司的LME2200C芯片。由于采用力合微电子公司的LME2200C芯片，它是一款专门针对国内低压电力线环境而设计且性能优异的电力线载波通信芯片。LME2200C采用的是多载波快速跳频调制解调技术，能够有效对抗电力线信道中的强干扰，在噪声及频率响应较大的情况下，仍具有良好的传输性能。芯片内置低噪声接收信号放大器及数字滤波器，大大简化了外围电路，同时还提供给微处理器灵活的数据/控制接口(异步串行接口或同步串行接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力线载波通信装置，其特征在于，包括接口模块、电源模块、载波控制芯片、载波发送模块、载波接收模块、耦合模块和过零检测模块，其中，所述电源模块用于为该装置提供相应的供电电压；所述接口模块与所述载波控制芯片相连接，用于与外部电路进行数据通信；所述载波控制芯片接收所述接口模块发送的控制信息和数据信息，并根据控制信号控制数据信息的发送或者接收；所述载波发送模块与所述载波控制芯片相连接，用于发送载波信号并经所述耦合模块耦合后发送到电力线；所述载波接收模块与所述载波控制芯片相连接，用于接收经所述耦合模块耦合的电力线上的载波信号，并发送给所述载波控制芯片；所述过零检测模块用于检测电力线上交流电的零脉冲信号，所述载波控制芯片根据该零脉冲信号控制载波信号的发送或接收。
【技术特征摘要】
1.一种电力线载波通信装置，其特征在于，包括接口模块、电源模块、载
波控制芯片、载波发送模块、载波接收模块、耦合模块和过零检测模块，其中，
所述电源模块用于为该装置提供相应的供电电压；所述接口模块与所述载波控
制芯片相连接，用于与外部电路进行数据通信；
所述载波控制芯片接收所述接口模块发送的控制信息和数据信息，并根据
控制信号控制数据信息的发送或者接收；
所述载波发送模块与所述载波控制芯片相连接，用于发送载波信号并经所
述耦合模块耦合后发送到电力线；
所述载波接收模块与所述载波控制芯片相连接，用于接收经所述耦合模块
耦合的电力线上的载波信号，并发送给所述载波控制芯片；
所述过零检测模块用于检测电力线上交流电的零脉冲信号，所述载波控制
芯片根据该零脉冲信号控制载波信号的发送或接收。
2.根据权利要求1所述的电力线载波通信装置，其特征在于，所述载波控
制芯片选用力合微电子公司的LME2200C芯片。
3.根据权利要求1所述的电力线载波通信装置，其特征在于，所述接口模
块为RS232串口模块，内置RS232电平转换芯片。
4.根据权利要求1所述的电力线载波通信装置，其特征在于，所述接口模
块为RS485串口模块，内置RS485电平转换芯片。
5.根据权利要求1所述的电力线载波通信装置，其特征在于，所述接口模
块为CAN模块，内置CAN控制芯片。
6.根据权利要求1或2所述的电力线载波通信装置，其特征在于，所述耦
合模块进一步包括第一电容C1、第一耦合变压器T1和第一二极管D1，电力线
的L线和N线串接所述第一电容C1后与所述第一耦合变压器T1的初级线圈相
\t连接，第一耦合变压器T1的次级线圈并接所述第一二极管D1，所述第一二极
管D1的正端与地端GND相连接，所述第一二极管D1的负端与所述载波发送
模块和所述载波接收模块相连接。
7.根据权利要求1或2所述的电力线...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔佳民，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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