本发明专利技术涉及一种交流电网通信系统，包括：连接到交流输入电源的调制开关，设置在接入到所述交流电网的电器侧的AC/DC转换模块和信号识别模块；所述调制开关包括MCU模块，彼此串联的电源开关和可控硅，其中所述MCU模块连接到所述可控硅的控制极，进而基于所述可控硅的阈值电压来控制所述可控硅在开启状态和调制状态间切换；所述AC/DC转换模块，用于在所述调制开关的控制下接收交流输入信号并将所述接收到的交流输入信号转换成检测信号；所述信号识别模块，用于接收所述检测信号，并基于设定的通信协议将所述检测信号转换成用于调制开关和电器间通信的通信信号。实施本发明专利技术，能够滤除不必要的噪声，增加通信的稳定性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信系统，更具体地说，涉及一种交流电网通信系统。
技术介绍
在传统的交流电网络中，火线和地线只能为用电器提供能量，而无法向用电器传递信号。必要的控制输入都位于用电器自身并且都是低电压下的直流输入信号。为了解决该问题，申请日为2009年7月16日，名为“交流电网通信系统”的专利技术专利申请 CN200910108765. 6提供了一种交流电网通信系统，其采用调制开关在二极管通路和正常通路之间进行切换(如图1所示)，通过AC/DC转换模块上产生全波整流信号和半波整流信号，从而实现与电器通信的目的。该技术方案的优点在于信号的调制方式简单，易于调制和解调。但是其传输速率因受制于火线电压震荡频率，完成一次半波传输需要20ms的时间 (如图2所示)，而完成一次“0”、“1”信号的传输需要多个连续的半波信号，需要的时间更长，因此其通信速率远低于50Hz。因此，从效率的角度看半波状态下电网上的供电能力下降了一半，在实际应用中可能导致某些用电器无法正常工作。因此，需要一种更高效的交流电网通信系统以提高通信的速率和降低对电网供电的影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的交流电网通信系统的效率较低， 通信速度较慢的缺陷，提供一种具有更高的通信速率且对电网供电影响较小的高效交流电网通信系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种交流电网通信系统，包括连接到交流输入电源的调制开关，设置在接入到所述交流电网的电器侧的AC/DC 转换模块和信号识别模块；所述调制开关包括MCU模块，彼此串联的电源开关和可控硅，其中所述MCU模块连接到所述可控硅的控制极，进而基于所述可控硅的阈值电压来控制所述可控硅在开启状态和调制状态间切换；所述AC/DC转换模块，用于在所述调制开关的控制下接收交流输入信号并将所述接收到的交流输入信号转换成检测信号；所述信号识别模块，用于接收所述检测信号，并基于设定的通信协议将所述检测信号转换成用于调制开关和电器间通信的通信信号。在本专利技术所述的交流电网通信系统中，所述电源开关的动触头连接到交流电源端，闭合触点连接到所述可控硅的阳极，所述可控硅的阴极连接到AC/DC模块。在本专利技术所述的交流电网通信系统中，所述电源开关的动触头连接到交流电源端，闭合触点连接到所述可控硅的阴极，所述可控硅的阳极连接到AC/DC模块。在本专利技术所述的交流电网通信系统中，所述AC/DC转换模块包括整流全桥，直流输出二极管和直流输出电容、调制状态输出二极管、调制状态输出电容和第一电阻；其中所述整流全桥的第一输入端经所述调制开关连接到交流电源，第二输入端连接到交流地，所述整流全桥的第一输出端连接到直流输出二极管的阳极和所述调制状态输出二极管的阳极，所述直流输出二极管的阴极连接到直流输出电容的正极，所述直流输出电容的负极连接到所述整流全桥的第二输出端和所述调制状态输出电容的负极，所述调制状态输出二极管的阴极连接到调制状态输出电容的阳极，所述第一电阻连接到所述调制状态输出电容的两端。在本专利技术所述的交流电网通信系统中，所述AC/DC转换模块进一步包括变压器， 其中所述变压器原边的一端经所述调制开关连接到交流电源，所述变压器的原边的另一端连接到交流地，所述整流全桥的第一和第二输入端连接到变压器的副边的两端。在本专利技术所述的交流电网通信系统中，进一步包括设置在电器侧的信息反馈模块，用于判定和反馈电器的通信状态，其中所述电器的通信状态包括空闲状态、接收状态和执行状态。在本专利技术所述的交流电网通信系统中，所述信号识别模块接收基于所述可控硅的第一阈值电压产生的第一检测信号以生成逻辑0信号；所述信号识别模块接收基于所述可控硅的第二阈值电压产生的第二检测信号以成生逻辑1信号。在本专利技术所述的交流电网通信系统中，所述信号识别模块接收基于所述可控硅的第三阈值电压产生的第三检测信号以生成标识有效操作开始的起始通信信号；所述信号识别模块接收基于所述可控硅的第四阈值电压产生的第四检测信号以生成标识有效操作结束的结束通信信号。在本专利技术所述的交流电网通信系统中，所述可控硅的第一阈值电压、第二阈值电压、第三阈值电压和第四阈值电压的范围为20V-200V。实施本专利技术的交流电网通信系统，通过对调制开关进行改进，解决了原有通信速率受限于交流输入电源的电压震荡频率的问题，大大提高了通信速率，并且由于直接通过设定可控硅开关的阈值电压来调节检测信号的占空比，由检测信号波形占空比的变化来传递数据，所以电器端的滤波电容不但不会破坏通信的数据传输，反而能够滤除不必要的噪声，增加通信的稳定性和可靠性。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是现有技术的调制开关的电路原理图；图2是现有技术的调制开关的信号传输示意图；图3是本专利技术的交流电网通信系统的调制开关的电路原理图；图4是本专利技术的交流电网通信系统的原理框图；图5是本专利技术的交流电网通信系统的一个实施例的电路原理图；图6是本专利技术的交流电网通信系统的另一个实施例的电路原理图；图7是本专利技术的交流电网通信系统的信号传输示意图；图8是本专利技术的交流电网通信系统的通信示例；图9是根据本专利技术的交流电网通信系统的信息反馈示意图。具体实施例方式图4是本专利技术的交流电网通信系统的原理框图。如图4所示，本专利技术交流电网通信系统包括连接到交流输入电源的调制开关，设置在接入到所述交流电网的电器侧的AC/ DC转换模块和信号识别模块。所述MCU模块连接到所述可控硅的控制极，进而基于所述可控硅的阈值电压来控制所述可控硅在开启状态和调制状态间切换。所述AC/DC转换模块， 用于在所述调制开关的控制下接收交流输入信号并将所述接收到的交流输入信号转换成检测信号；所述信号识别模块，用于接收所述检测信号，并基于设定的通信协议将所述检测信号转换成用于调制开关和电器间通信的通信信号。图3示出了本专利技术的调制开关的电路原理图，如图3所示，所述调制开关包括MCU 模块，彼此串联的电源开关和可控硅。其中所述电源开关的动触头连接到交流电源端，闭合触点连接到所述可控硅的阳极，所述可控硅的阴极连接到AC/DC模块。在本专利技术的另一优选实施例中，也可设计成，所述电源开关的动触头连接到交流电源端，闭合触点连接到所述可控硅的阴极，所述可控硅的阳极连接到AC/DC模块。上述两种实施方式的控制原理基本相同，下面以图3示出的实施例对本专利技术的交流电网通信系统作进一步的介绍。根据本专利技术的介绍，本领域技术人员能够理解，当可控硅的阳极和阴极反向连接时形成的交流电网通信系统的工作过程和原理，在此就不再累述。图5是本专利技术的交流电网通信系统的一个实施例的电路原理图。如图5所示，所述AC/DC转换模块包括整流全桥BR1，直流输出二极管Dl和直流输出电容Cl、调制状态输出二极管D2、调制状态输出电容C2和第一电阻R。所述整流全桥BRl的第一输入端经调制开关连接到交流电源，第二输入端连接到交流地。所述整流全桥BRl的第一输出端连接到直流输出二极管Dl的阳极和所述调制状态输出二极管D2的阳极，所述直流输出二极管Dl 的阴极连接到直流输出电容Cl的正极，所述直流输出电容Cl的负极连接到所述整流全桥 BRl的第二输出端和所述调制状态输出电容C2的负极，所述调制状态输出二极管D2的阴极连接到调本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓锦辉，林博，
申请(专利权)人：辉芒微电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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