專利名稱：一種電能表非對稱載波通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種載波通信系統(tǒng)，具體涉及電能表主機與白色信息家電從機之 間，可以進行非對稱電力載波數(shù)字通信實施控制及信息交互的載波通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前已公知的電子電能表都是一種電能計量的電表，或臺變中電力載波集中器 (主機)通過380VAC三相四線電力線與各個電力載波電能表(從機)，進行電壓耦合型電力線載波電能表集中抄表。當(dāng)前還沒有電能表為網(wǎng)關(guān)(主機)，通過電能表輸出的電 力線進入用戶家中與用戶家中的白色信息家電(從機)，進行電力載波通信實施信息交 互與控制。當(dāng)前現(xiàn)有的電力線載波電能表集中抄表系統(tǒng)，參看附圖1和圖2。
為了能使電子電能表通過電力線與家庭中白色信息家電進行電力線載波通信， 并且將電子電能表作為電力線載波通信網(wǎng)關(guān)(主機)，而電子電能表負載下方接入的白 色信息家電作為從機。也就是說，非對稱電力線載波通信電能表網(wǎng)關(guān)只能與非對稱電力 線載波通信電能表網(wǎng)關(guān)輸出下端供電的白色信息家電進行非對稱電力線載波通信，而非 對稱電力線載波通信電能表網(wǎng)關(guān)上端輸入的380VAC電力線主干沒有電力載波通信裝置與 載波信號。非對稱電力載波通信，簡寫為APLC (Asymmetric Power line carrier)。發(fā)明內(nèi)容
為了使現(xiàn)有的電子電能表能與白色信息家電進行非對稱電力線載波數(shù)字通信， 本發(fā)明提供一種電能表，形成以非對稱電力線載波通信電能表網(wǎng)關(guān)為主機，白色信息家 電為從機的非對稱電力線載波通信裝置的電能表。
電力線載波信號能在電能表輸出端電力線上進入用電用戶，并與用戶白色信息 家電負載連接進行非對稱電力線載波通信，以及能管理白色信息家電信息數(shù)據(jù)的電能 表，稱之為APLC電能表網(wǎng)關(guān)。
本發(fā)明是在中國200410103051.3號發(fā)明專利申請“一種非對稱電力載波通訊 裝置”的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)一種非對稱電力線載波通信電能表網(wǎng)關(guān)與負載白色信息家電從機 進行電力線載波通信的裝置。
實現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案是一種電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，所述電能表非 對稱載波通信系統(tǒng)中設(shè)有電能表網(wǎng)關(guān)、控制網(wǎng)橋和白色信息家電負載，電能表網(wǎng)關(guān)接入 電力系統(tǒng)10kV/0.4kV配電變壓器低壓側(cè)三相四線制(A相、B相、C相、N相)的相線 和N相(中線)之間，控制網(wǎng)橋通過電能表網(wǎng)關(guān)接入電力系統(tǒng)的相線和N相之間，白色 信息家電負載作為負載與控制網(wǎng)橋電氣連接，所述電能表網(wǎng)關(guān)和控制網(wǎng)橋、白色信息家 電負載進行數(shù)字通信；所述電能表網(wǎng)關(guān)與控制網(wǎng)橋通信采用電壓型FSK或S-FSK調(diào)制信 號，控制網(wǎng)橋與電能表網(wǎng)關(guān)通信采用電流型FSK或S-FSK調(diào)制信號。
本發(fā)明在電能表內(nèi)設(shè)置非對稱電力線載波通信電路，使電能表在完成電能計量 基本功能的同時，形成非對稱電力線載波通信電能表網(wǎng)關(guān)。而非對稱電力線載波通信電能表網(wǎng)關(guān)可以跟負載進行數(shù)字通信，負載可以是非對稱電力線載波通信的網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、網(wǎng) 絡(luò)電熱水器、網(wǎng)絡(luò)冰箱等白色信息家電，以及非對稱電力線載波通信與無線通信電能顯 示控制網(wǎng)橋等。所述電能表網(wǎng)關(guān)是非對稱電力線載波通信電能表網(wǎng)關(guān)，是在電力線中線 串聯(lián)高頻互感器形成的載波電路，進行非對稱電力線載波通信。
電能表網(wǎng)關(guān)內(nèi)設(shè)有非對稱電力載波通訊裝置，該裝置為電能表網(wǎng)關(guān)內(nèi)的N相 (中線)串聯(lián)隔離型高頻互感器，電能表網(wǎng)關(guān)通過隔離型高頻互感器產(chǎn)生電壓型FSK (頻移鍵控)調(diào)制信號與控制網(wǎng)橋進行電力載波通訊，而控制網(wǎng)橋產(chǎn)生電流FSK (頻移鍵控) 調(diào)制信號在隔離型高頻互感器線圈形成感應(yīng)調(diào)制FSK電壓信號與電能表網(wǎng)關(guān)進行電力線 載波通訊。電能表網(wǎng)關(guān)與控制網(wǎng)橋通信是電壓型FSK (頻移鍵控)調(diào)制信號，控制網(wǎng)橋 與電能表網(wǎng)關(guān)通信是電流型FSK (頻移鍵控)調(diào)制信號，所以稱之為非對稱電力線載波 通訊。
所述電能表網(wǎng)關(guān)由微處理電路、非對稱電力線載波通信電路、紅外通信電路、 RS-485電路、電能計量電路和穩(wěn)壓電路所組成。所述非對稱電力線載波通信電能表網(wǎng) 關(guān)中也可以由微處理電路、非對稱電力線載波通信電路、紅外通信電路、RS-485通信 電路、穩(wěn)壓電路5部分所組成，形成沒有電能計量電路的獨立非對稱電力線載波通信網(wǎng)關(guān)。
所述電能表網(wǎng)關(guān)也可以是三相四線制的電能表網(wǎng)關(guān)。
本發(fā)明采用在電能表中設(shè)置網(wǎng)關(guān)進行非對稱載波通信，面向電力系統(tǒng) 10kV/0.4kV配電變壓器低壓側(cè)用電負荷控制網(wǎng)橋信息終端，實現(xiàn)對各負荷節(jié)點的測量與 控制。本發(fā)明中在10kV/0.4kV配電變壓器低壓側(cè)三相四線制主干電力線中沒有主機載波 通信信號，而電能表網(wǎng)關(guān)是作為APLC通訊的主機，而且電能表網(wǎng)關(guān)的輸入端是連接在 配電變壓器低壓側(cè)三相四線制主干電力線中，電能表網(wǎng)關(guān)的輸出端是主干電力線中的電 力線支線，所以APLC通訊的電能表網(wǎng)關(guān)是主干電力線與電力線支線的節(jié)點。APLC電能 表網(wǎng)關(guān)是一種在電力支線上與電力支線上的APLC信息終端進行APLC通訊。此時APLC 電能表網(wǎng)關(guān)為主機，電力支線上的APLC信息終端為從機，而且APLC電能表網(wǎng)關(guān)主機內(nèi) 部APLC電路，是通過中線串聯(lián)高頻互感器與相線耦合電容，將電壓型FSK或S-FSK調(diào) 制的電壓信號耦合在中線串聯(lián)高頻互感器負載一側(cè)的中線與相線之間，而中線串聯(lián)高頻 互感器的另一側(cè)，被APLC電能表網(wǎng)關(guān)主機內(nèi)部APLC電路中由于在N線與相線之間有 耦合電容(CA2)，所以APLC電能表網(wǎng)關(guān)的電力線輸入端的FSK或S-FSK調(diào)制的電壓 信號被耦合電容(CA2)短路。本發(fā)明的優(yōu)點是在10kV/0.4kV配電變壓器低壓側(cè)三相 四線制主干電力線中并聯(lián)有多個APLC電能表網(wǎng)關(guān)(電力線節(jié)點)，而每個APLC電能表 網(wǎng)關(guān)只能與相關(guān)電力支線上的APLC信息終端從機進行APLC通訊，而每個APLC電能表 網(wǎng)關(guān)相互之間在主干電力線中沒有FSK或S-FSK調(diào)制的電壓信號，使每個APLC電能表 網(wǎng)關(guān)主機之間在實時通訊時，互不干擾，提高了可靠性與抗干擾性。另外每個電力支線 的APLC信息終端從機是發(fā)出的FSK或S-FSK調(diào)制的電流信號，調(diào)制的電流信號不會流 向其它電力支線中，只能流回10kV/0.4kV配電變壓器低壓側(cè)三相四線制副級線圈中，所 以APLC信息終端從機是發(fā)出的FSK或S-FSK調(diào)制的電流信號只能被相關(guān)的電力支線上 的APLC電能表網(wǎng)關(guān)主機所接收。并且FSK或S-FSK調(diào)制的電流信號在長線路中不易被 干擾，APLC信息終端從機可以小電流形式的FSK或S-FSK調(diào)制，形成小功率方式長距離進行APLC通訊。


圖1現(xiàn)有的電力線載波通信電能表集中抄表系統(tǒng)簡圖； 圖2現(xiàn)有的電力線載波通信電能表集中抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3本發(fā)明電能表非對稱載波通信系統(tǒng)框圖；圖4本發(fā)明電能表網(wǎng)關(guān)和控制網(wǎng)橋連接結(jié)構(gòu)框圖； 圖5本發(fā)明電能表網(wǎng)關(guān)電路原理圖。
具體實施方式
參照附圖3和圖4所示，一種電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，電能表非對稱載波 通信系統(tǒng)中設(shè)有電能表網(wǎng)關(guān)1、控制網(wǎng)橋2和白色信息家電負載3，電能表網(wǎng)關(guān)設(shè)在電能 表中，電能表接入電力系統(tǒng)10kV/0.4kV配電變壓器低壓側(cè)三相四線制(A相、B相、C 相、N相)的相線和N相(中線)之間，控制網(wǎng)橋2與白色信息家電負載3電氣連接， 控制網(wǎng)橋2通過電能表網(wǎng)關(guān)1接入電力系統(tǒng)，電能表網(wǎng)關(guān)1通過控制網(wǎng)橋2和白色信息家 電負載3進行數(shù)字通信。
電能表網(wǎng)關(guān)1和控制網(wǎng)橋2之間設(shè)有非對稱電力載波通訊裝置，該裝置包括電 能表網(wǎng)關(guān)的N相(中線)串聯(lián)隔離型高頻互感器4，電能表網(wǎng)關(guān)1通過隔離型高頻互感器 2產(chǎn)生電壓型FSK (頻移鍵控)調(diào)制信號與控制網(wǎng)橋2進行電力載波通訊，而控制網(wǎng)橋2 產(chǎn)生電流FSK (頻移鍵控)調(diào)制信號在隔離型高頻互感器線圈形成感應(yīng)調(diào)制FSK電壓信 號與電能表網(wǎng)關(guān)1進行電力線載波通訊。電能表網(wǎng)關(guān)與控制網(wǎng)橋通信是電壓型FSK (頻 移鍵控)調(diào)制信號，控制網(wǎng)橋與電能表網(wǎng)關(guān)通信是電流型FSK (頻移鍵控)調(diào)制信號， 所以稱之為非對稱電力線載波通訊。
參照附圖4所示，本實施例電能表網(wǎng)關(guān)電路原理圖包括微處理電路10、非對 稱電力線載波通信電路20、紅外通信電路30、RS-485電路40、穩(wěn)壓電路60和電能計量 電路50所組成。
參照附圖5所示，微處理電路10是由ICl微處理器、IC2模擬開關(guān)、IC3時間 電路、TC4EEPROM、IC5溫度傳感芯片、IC6顯示器電路、IC7復(fù)位電路，以及外圍器 件組成。微處理器電路中ICl微處理器采用P89LPC9XX系列芯片，微處理器的通信串 行口 RXD與TXD連接IC2模擬開關(guān)的9、11與1、3 ； IC2模擬開關(guān)的8、10與2、4是 形成兩路通信串行口 RXDl、RXD2與TXD2、TXDl ； IC2模擬開關(guān)的控制端5、13連接 ICl微處理器P0.5、P0.4 口。RXD1、TXDl連接RS-485通信電路中U2多路光耦合器 Al、A2，收發(fā)控制光耦合器A3連接到ICl微處理器的P0.2 口； RXD2、TXD2連接非 對稱電力載波通信電路中IAl調(diào)制解調(diào)器芯片RD、XD,收發(fā)控制口 RS與檢測口 CD連 接ICl微處理器的P0.6 口與P0.3 口 ； IC3時間電路、TC4 EEPROM存儲器、IC5溫度傳 感芯片、IC6顯示器電路是通過I2C總線接口 SDA、SCL對應(yīng)連接到ICl微處理器的I2C 總線接口 SDA、SCL ； IC7復(fù)位電路的RST連接ICl微處理器的RST ；電路部分1中Zl 是晶體振蕩器，以及相對應(yīng)的外圍電阻、電容器件所組成。
非對稱電力載波通信電路20，是由IAl調(diào)制解調(diào)器芯片、IA2放大器、TAl驅(qū)動三極管、TA2開關(guān)三極管、LAl高頻互感器，以及外圍器件組成。非對稱電力載波通 信電路中IAl調(diào)制解調(diào)器芯片采用MSM7512 (或LM1893、AMIS-49587)，IAl調(diào)制 解調(diào)器芯片Ain 口是控制網(wǎng)橋發(fā)出的調(diào)制信號的輸入端；白色信息家電控制網(wǎng)橋發(fā)出的 電流FSK調(diào)制信號是要經(jīng)過電力中線LAl高頻互感器的4、5端的線圈中，高頻互感器 的4、5端的線圈中電流FSK調(diào)制信號經(jīng)過電感耦合在LAl高頻互感器的1、3端感應(yīng)出 小電壓值的FSK調(diào)制信號，通過電容CA3、RA2電阻送到IA2放大器正相端1、IA2放 大器通過RA4/RA1比例放大，并通過RA4與CA4濾波，將放大的FSK調(diào)制信號經(jīng)電容 CA5接入IAl調(diào)制解調(diào)器芯片Ain 口。IAl調(diào)制解調(diào)器芯片Aout 口是發(fā)出的電壓FSK調(diào) 制信號，經(jīng)過CA7送入TAl驅(qū)動三極管的基極，發(fā)射極通過電阻RA5、電容CA8接地， 集電極連接LAl高頻互感器的3端、而LAl高頻互感器的2端接電源VD，此時LAl高 頻互感器的2端與3端有電壓FSK調(diào)制信號，經(jīng)電感耦合在LAl高頻互感器的5端=， 4端經(jīng)高壓電容CA2到，與兩端有電壓較高的FSK調(diào)制信號傳送到白色信息家電控制網(wǎng) 橋。因為LAl高頻互感器的線圈4、5端是串聯(lián)在電力線中線中，線圈4端經(jīng)高壓電容 CA2連接到端電力相線，線圈5端=端是電力中線，而且端是直接面向白色信息家電供 電的中線，所以耦合的電壓較高的FSK調(diào)制信號只能在電力線負載方向的白色信息家電 進行載波通信。TA2開關(guān)三極管、電阻RA6、RA7、RA8組成收發(fā)控制，當(dāng)電能表網(wǎng)關(guān) 發(fā)射時，IAl調(diào)制解調(diào)器芯片的RS、MODl為低電平，TA2開關(guān)三極管的基極有基極電 流，TA2開關(guān)三極管導(dǎo)通，TAl驅(qū)動三極管進入放大工作區(qū)；IC2模擬開關(guān)的RXD2、 TXD2連接非對稱電力載波通信電路中IAl調(diào)制解調(diào)器芯片RD、XD,收發(fā)控制口 RS與 檢測口 CD連接ICl微處理器的P0.6 口與P0.3 口 ； ZAl是晶體振蕩器，DA為限幅器。
RS-485通信電路30，是由Ul RS-485驅(qū)動芯片、U2多路光耦合器，以及外圍 器件組成。RS-485通信電路，采用Ul RS-485驅(qū)動芯片SP485E、U2多路光耦合器是 電隔離Ul RS-485驅(qū)動芯片SP485E ； U2多路光耦合器與Ul RS-485驅(qū)動芯片SP485E以 及之間連接電路的供電是獨立電源VEE與GND ； U2多路光耦合器的1端與4端連接IC2 模擬開關(guān)的RXD1、TXDl, 6端為收發(fā)控制端連接ICl微處理器P0.2，該部分電路供電為 VDD與相對的地；Ul RS-485驅(qū)動芯片SP485E的1端與4端連接U2多路光耦合器的11 端與10端，驅(qū)動芯片SP485E的2端與3端并聯(lián)連接U2多路光耦合器的7端；RS-485 驅(qū)動芯片SP485E的6端與7端是RS-485總線的A、B端，總線接口為^TKl ；電路部分 3中DUl為限幅器，以及相對應(yīng)的外圍電阻、電容器件所組成。
紅外通信電路40，是由JD紅外接收芯片、FD紅外發(fā)射二極管、Tl調(diào)制三極 管、T2驅(qū)動三極管，以及外圍器件組成。
紅外通信電路，采用JD紅外接收芯片TOP1838，紅外接收芯片TOP1838輸出1 端連接RXD2; FD紅外發(fā)射二極管EIR-305與Tl調(diào)制三極管、T2驅(qū)動三極管以及相對 應(yīng)的外圍電阻器件，組成38KHz調(diào)制的數(shù)字通信紅外發(fā)射電路；其中T2驅(qū)動三極管基 極通過電阻R20連接TXD2，Tl調(diào)制三極管基極通過電阻R18連接ICl微處理器P0.1， P0.1是38KHz調(diào)制信號輸出端，同時也是紅外通信發(fā)射電路的控制端口；當(dāng)P0.1為高 電平時紅外通信發(fā)射電路截止，；當(dāng)P0.1為38KPiz調(diào)制信號輸出，紅外通信發(fā)射電路工 作；電路部分4中R21為限流電阻，R17、R19為上拉電阻。
電能計量電路50由IBl電能計量芯片、IB2復(fù)位電路、IB6多路光耦合器、IB3穩(wěn)壓器芯片，以及外圍器件組成。
電能計量電路，IBl電能計量芯片是采用當(dāng)前美國ADI公司(或我國生產(chǎn)相對 應(yīng)的芯片BL6503)的ADE7755芯片，以及美國ADI公司提供公知的電能計量電路；公 知的電能計量電路中電阻RBI、RB2、RB3,電容CB1、CB2、CB3組成電流采樣電路， 電阻RBl為錳銅合金分流器(阻值約幾百μ Ω)，當(dāng)用戶負載用電時電力相線電流經(jīng)過 電阻RB1，電阻RBl有電壓降電壓，該電壓降電壓經(jīng)過RB2、RB3連接到IBl電能計量 芯片ADE7755的5端與6端，電容CB1、CB2為濾波電容，電容CB3為相位差修正電 容，需要修正時連接器J6可以開路或短路；電能計量電路中RB4—RB15串聯(lián)組成分壓電 路，電阻RB4—端接到電力中線，分壓電路是將220VAC電壓進行分壓降到幾百毫伏， 其中RB9 — RB13電阻對應(yīng)有分壓電壓值修正連接器Jl一J5，連接器Jl一J5可以分別進 行開路或短路進行修正分壓電壓值，電阻RB15與RB16的一端通過電感LBl連接到電力 相線，電阻RB15與RB16的另一端連接IBl電能計量芯片ADE7755的8端與7端；ΙΒ2 復(fù)位電路采用ΜΑΧ809，ΜΑΧ809復(fù)位RST端連接IBl電能計量芯片ADE7755的RST 端；IBl電能計量芯片ADE7755的13、14、14、16端是芯片內(nèi)部放大器增益與分頻選擇 端，可以通過連接器J7 — JlO選擇高電平或低電平；IBl電能計量芯片ADE7755的22端 是電能頻率轉(zhuǎn)換的輸出端，頻率輸出脈沖通過RB19、發(fā)光二極管DB6連接到多路光耦合 器ΙΒ6中Bl光耦合器1端，Bl光耦合器與Β2光耦合器的2端與3端是串聯(lián)，Β2光耦 合器的4端連接DGND，Bl光耦合器輸出16端與15端連接JK2，JK2為脈沖輸出外接 口，Β2光耦合器的輸出14端連接ICl微處理器計數(shù)Tl 口 ； IBl電能計量芯片ADE7755 的20端是判斷電阻RBl上的電流是正向還是反向的輸出端，ADE7755的20端通過RB20 連接到多路光耦合器ΙΒ6中Β3光耦合器5端，Β3光耦合器6端連接DGND，Β3光耦合 器輸出12端連接ICl微處理器計數(shù)Ρ2.6 口； ADE7755的17、18端連接晶體振蕩器ZBl ； 電能計量電路使用的穩(wěn)壓電路是由壓敏電阻MOV、電阻RB22、電容CB12、穩(wěn)壓二極 管DB1、整流二極管DB2、濾波電容CB13、CB14、ΙΒ3穩(wěn)壓器芯片、濾波電容CB15、 CB16、CB17、電感LBl所組成，穩(wěn)壓電路是一個懸浮型穩(wěn)壓電路。
穩(wěn)壓電路60是由ΙΒ4穩(wěn)壓器芯片、ΙΒ5穩(wěn)壓器芯片、ZDBl整流器、ZDB2整流 器，以及外圍器件組成。
穩(wěn)壓電路1是由電阻RB23、電容CB18、變壓器LB2的副邊線圈2、整流器 ZDBU濾波電容CB19、電容CB20、電容CB21、電阻RB24、電阻RB25、ΙΒ4穩(wěn)壓器 芯片、二極管DB3、二極管DB4、二極管DB5、充電電池E所組成；穩(wěn)壓電路1主要是 微處理電路、非對稱電力載波通信電路、紅外通信電路使用的穩(wěn)壓電路。
穩(wěn)壓電路2是由電阻RB23、電容CB18、變壓器LB2的副邊線圈3、整流器 ZDB2、濾波電容CB22、CB23、CB24, ΙΒ5穩(wěn)壓器芯片所組成；穩(wěn)壓電路2主要是 RS-485通信電路使用的隔離穩(wěn)壓電路。
權(quán)利要求
1.一種電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是，所述電能表非對稱載波通信系統(tǒng)中 設(shè)有電能表網(wǎng)關(guān)、控制網(wǎng)橋和白色信息家電負載，電能表網(wǎng)關(guān)接入電力系統(tǒng)10kV/0.4kV 配電變壓器低壓側(cè)三相四線制的相線和N相之間，控制網(wǎng)橋通過電能表網(wǎng)關(guān)接入電力系 統(tǒng)的相線和N相之間，白色信息家電負載作為負載與控制網(wǎng)橋電氣連接，所述電能表網(wǎng) 關(guān)和控制網(wǎng)橋、白色信息家電負載進行數(shù)字通信；所述電能表網(wǎng)關(guān)與控制網(wǎng)橋通信采用 電壓型FSK或S-FSK調(diào)制信號，控制網(wǎng)橋與電能表網(wǎng)關(guān)通信采用電流型FSK或S-FSK 調(diào)制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是，電能表網(wǎng)關(guān)中設(shè)有 非對稱電力載波通訊裝置，該裝置為電能表網(wǎng)關(guān)的N相串聯(lián)隔離型高頻互感器，電能表 網(wǎng)關(guān)通過隔離型高頻互感器產(chǎn)生電壓型FSK調(diào)制信號與控制網(wǎng)橋或白色信息家電進行電 力載波通訊，而控制網(wǎng)橋產(chǎn)生電流FSK調(diào)制信號在隔離型高頻互感器線圈形成感應(yīng)調(diào)制 FSK電壓信號與電能表網(wǎng)關(guān)進行電力線載波通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是，所述電能表網(wǎng)關(guān)由 微處理電路、非對稱電力線載波通信電路、紅外通信電路、RS-485電路和穩(wěn)壓電路所組 成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是，所述微處理電路由 ICl微處理器、IC2模擬開關(guān)、IC3時間電路、TC4EEPROM、IC5溫度傳感芯片、IC6顯 示器電路、IC7復(fù)位電路以及外圍器件組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是，所述非對稱電力載 波通信電路中IAl調(diào)制解調(diào)器芯片采用MSM7512或LM1893或AMIS-49587，IAl調(diào)制 解調(diào)器芯片Ain 口是控制網(wǎng)橋發(fā)出的調(diào)制信號的輸入端；控制網(wǎng)橋發(fā)出的電流FSK調(diào)制 信號是要經(jīng)過電力中線LAl高頻互感器的第4、5端的線圈中，高頻互感器的第4、5端的 線圈中電流FSK調(diào)制信號經(jīng)過電感耦合在LAl高頻互感器的第1、第3端感應(yīng)出小電壓值 的FSK調(diào)制信號，通過電容CA3、RA2電阻送到IA2放大器正相端1、IA2放大器通過 RA4/RA1比例放大，并通過RA4與CA4濾波，將放大的FSK調(diào)制信號經(jīng)電容CA5接入 IAl調(diào)制解調(diào)器芯片Ain 口 ； IAl調(diào)制解調(diào)器芯片Aout 口是發(fā)出的電壓FSK調(diào)制信號， 經(jīng)過CA7送入TAl驅(qū)動三極管的基極，發(fā)射極通過電阻RA5、電容CA8接地，集電極連 接LAl高頻互感器的3端、而LAl高頻互感器的2端接電源VD，此時LAl高頻互感器 的2端與3端有電壓FSK調(diào)制信號，經(jīng)電感耦合在LAl高頻互感器的5端=，4端經(jīng)高壓 電容CA2到，與兩端有電壓較高的FSK調(diào)制信號傳送到控制網(wǎng)橋；TA2開關(guān)三極管、電 阻RA6、RA7、RA8組成收發(fā)控制，當(dāng)電能表網(wǎng)關(guān)發(fā)射時，IAl調(diào)制解調(diào)器芯片的RS、 MODl為低電平，TA2開關(guān)三極管的基極有基極電流，TA2開關(guān)三極管導(dǎo)通，TAl驅(qū)動 三極管進入放大工作區(qū)；IC2模擬開關(guān)的RXD2、TXD2連接非對稱電力載波通信電路中 IAl調(diào)制解調(diào)器芯片RD、XD,收發(fā)控制口 RS與檢測口 CD連接ICl微處理器的P0.6 口 與P0.3 口； ZAl是晶體振蕩器，DA為限幅器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是，紅外通信電路由 紅外接收芯片JD、紅外發(fā)射二極管FD、調(diào)制三極管Tl、驅(qū)動三極管T2以及外圍器件組 成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是，電能計量電路由電能計量芯片IB1、復(fù)位電路IB2、多路光耦合器IB6、穩(wěn)壓器芯片IB3以及外圍器件組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是，所述電能表網(wǎng)關(guān)中 還包括電能計量電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是N相串聯(lián)隔離型 高頻互感器耦合方式進行非對稱電力載波通訊，所以電能表網(wǎng)關(guān)是三相四線制的電能表 網(wǎng)關(guān)與單相兩線制電能表網(wǎng)關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，其特征是N相串聯(lián)隔離 型高頻互感器耦合方式進行非對稱電力載波通訊；但也可以采用相線串聯(lián)隔離型高頻互 感器耦合方式進行非對稱電力載波通訊。
全文摘要
一種電能表非對稱載波通信系統(tǒng)，所述電能表非對稱載波通信系統(tǒng)中設(shè)有電能表網(wǎng)關(guān)、控制網(wǎng)橋和白色信息家電負載，電能表網(wǎng)關(guān)接入電力系統(tǒng)10kV/0.4kV配電變壓器低壓側(cè)三相四線制的相線和N相之間，控制網(wǎng)橋通過電能表網(wǎng)關(guān)接入電力系統(tǒng)的相線和N相之間，白色信息家電負載作為負載與控制網(wǎng)橋電氣連接，所述電能表網(wǎng)關(guān)和控制網(wǎng)橋、白色信息家電負載進行數(shù)字通信；所述電能表網(wǎng)關(guān)與控制網(wǎng)橋通信采用電壓型FSK或S-FSK調(diào)制信號，控制網(wǎng)橋與電能表網(wǎng)關(guān)通信采用電流型FSK或S-FSK調(diào)制信號。
文檔編號H04B3/54GK102025399SQ20101029964
公開日2011年4月20日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者毛星原, 郭建華, 郭建國 申請人:毛星原, 郭建華, 郭建國