交流500v電力線載波船載遠程通信系統甲板單元電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種交流500v電力線載波船載遠程通信系統甲板單元電路。本發(fā)明包括電源電路、AC500V可控電路、電力線載波模塊接收電路、電平轉換電路和主控電路。電源電路給其它電路供電，AC500V可控電路接收主控電路的AC500V開關命令，來決定AC500V可控電路的AC500V的通斷，電力線載波模塊接收電路連接AC500V可控電路的AC500V端，并將接收信息解調出來后傳輸給主控電路，電平轉換電路接收主控電路的傳感器數據后上傳給上位機。本發(fā)明利用了自主改進的電力線載波模塊，使得能夠和水下系統電力線載波模塊在交流500V的電力線上進行數據傳輸，以便獲取水下系統傳感器數據。
【專利說明】交流500v電力線載波船載遠程通信系統甲板單元電路
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力線載波通信【技術領域】與船載遠程通信應用領域，具體涉及一種基于交流500V電力線載波的船載遠程通信系統的甲板單元電路。
【背景技術】
[0002]隨著一些大功率海洋裝備的智能化、自動化技術升級，工作在水下的海洋裝備上配備了各類海洋傳感器，如何在船載甲板單元和水下裝備之間建立穩(wěn)定可靠的通信方式，實時傳送水下傳感器數據，成為智能化海洋測控裝備正常運行的關鍵。電力線載波技術一直以來是數據傳輸和通訊的有效手段之一，由于大功率海洋裝備大多采用交流動力線供電，電力線載波技術逐漸在此類遠程通信系統中得到應用。如何根據不同的需求背景開發(fā)實現基于電力線載波的船載遠程通信系統，從而有效的將水下系統采集到的傳感器數據可靠的傳輸到甲板系統，是當前海洋遠程數據采集傳輸手段中的關鍵技術之一。
[0003]目前在市場上廣泛使用的電力線載波通訊模塊都是基于交流220v電壓工作環(huán)境的，但在具體應用中，相當一部分船載遠程通信系統期望在交流500v遠程供電線路上實現載波通信，無法直接將成品電力線載波模塊應用在此類系統中，需要對其內部耐壓電路進行改進，以適應交流500v電壓工作環(huán)境。同時，由于基于電力貓的載波通訊方式的有效通訊距離有限，數據通訊實現過程較為復雜，在船載遠程通信系統中直接應用電力貓存在困難。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于交流500v電力線載波的船載遠程通信系統甲板單元電路，以克服傳統電力線載波模塊工作限于交流220v環(huán)境和電力貓通訊實現過程相對困難的缺陷。
[0005]本發(fā)明包括電源電路、AC500V可控電路、電力線載波模塊接收電路、電平轉換電路、王控電路。
[0006]電源電路包括AC220V轉AC30V變壓器Tl、整流橋芯片IC1、一級電源轉換芯片IC2、二級電源轉換芯片IC3、三級電源轉換芯片IC4、四級電源轉換芯片IC5、快恢復二極管D1、D2 和 03、電解電容02、03、05、06、09、(:10 和 C13、電容 Cl、C4、C7、C8、CU、C12 和 C14、電感L1、L2和L3、電阻Rffl和R1。其中AC220V轉AC30V變壓器Tl的I腳連接AC220V-L零線端，2腳連接AC220V-N火線端，AC220V轉AC30V變壓器Tl的3腳和4腳分別連接整流橋芯片ICl的2腳和3腳；整流橋芯片ICl的I腳連接電容Cl的一端和電解電容C2的正極，整流橋芯片ICl的4腳連接電容Cl的另一端和電解電容C2的負極；一級電源轉換芯片IC2的I腳連接電解電容C2的正極，3腳和5腳連接電解電容C2接地，一級電源轉換芯片IC2的2腳連接快恢復二極管Dl的陰極和電感LI的一端，快恢復二極管Dl的陽極接地，電感LI的另一端連接電解電容C3的正極，電解電容C3的負極接地，一級電源轉換芯片IC2的4腳連接電阻RWl的可調端，電阻RWl的一端連接電解電容C3的正極，為+24V的輸出端，電阻RWl的可調端連接電阻RWl的另一端，電阻RWl的另一端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端接地；二級電源轉換芯片IC3的I腳連接電容C4的一端和電解電容C5的正極到+24V端，二級電源轉換芯片IC3的3腳和5腳相連，并連接電解電容C5的負極到地，二級電源轉換芯片IC3的2腳連接快恢復二極管D2的陰極和電感L2的一端，快恢復二極管的陽極接地，二級電源轉換芯片IC3的4腳連接電感L2的另一端，電感L2的另一端連接電解電容C6的正極和電容C7的一端，為+12V輸出端，電解電容C6的負極和電容C7的另一端相連到地；三級電源轉換芯片IC4的I腳連接電容C8的一端和電解電容C9的正極，并連接到+12V端，電容C8的另一端和電解電容C9的負極相連到地，三級電源轉換芯片IC4的3腳和5腳相連到地，三級電源轉換芯片IC4的2腳連接快恢復二極管D3的陰極和電感L3的一端，快恢復二極管的陽極接地，三級電源轉換芯片IC4的4腳連接電感L3的另一端，電感L3的另一端連接電解電容ClO的正極和電容C11、C12的一端，電解電容ClO的負極和電容C1UC12的另一端相連并連接到地；四級電源轉換芯片IC5的3腳連接電容C12的一端，四級電源轉換芯片IC5的I端接地，四級電源轉換芯片IC5的2端接電解電容C13的正極和電容C14的一端，為+3.3V的輸出端，電解電容C13的負極和電容C14的另一端連接到地。
[0007]AC500V可控電路包括電阻R2，三極管Ql，繼電器Kl，二極管D4，固態(tài)繼電器IC6和AC220V轉AC500V變壓器T2。其中電阻R2的一端連接主控電路芯片IClO的500-0N端，電阻R2的另一端連接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極連接繼電器Kl的2端和二極管D4的陽極，三極管Ql的發(fā)射極接地；繼電器Kl的I端連接二極管D4的陰極到+12V端，繼電器Kl的3端連接+24V端，繼電器Kl的4端連接固態(tài)繼電器IC6的3腳；固態(tài)繼電器IC6的4腳接地，固態(tài)繼電器的I腳連接AV220V-L端，固態(tài)繼電器2腳連接AC220V轉AC500V變壓器T2的2腳，AC220V轉AC500V變壓器T2的I腳連接AC220V-N端，AC220V轉AC500V變壓器T2的3腳和4腳分別為AC500V的兩個輸出端。
[0008]電力線載波模塊接收電路包括電平轉換芯片IC7和電力線載波集成模塊IC8，電阻R3和R4，電容C15。其中電平轉換芯片IC7的I腳連接主控電路芯片IClO的RX端，電平轉換芯片IC7的2腳和3腳相連，并連接到電阻R3的一端和主控電路芯片IClO的R/D端，電阻R3的另一端連接到地，電平轉換芯片IC7的4腳連接到主控電路芯片IClO的TX端，電平轉換芯片IC7的5腳接地，6腳接電阻R4的一端，電平轉換芯片IC7的7腳連接電阻R4另一端，電平轉換芯片IC7的8腳連接電容C15的一端到+3.3V端，電容C15的另一端接地；電力線載波集成模塊IC8的I腳連接電阻R4 —端，電力線載波集成模塊IC8的2腳連接電阻R4另一端，電力線載波集成模塊IC8的3腳接地，電力線載波集成模塊IC8的4腳接+12V端，電力線載波集成模塊IC8的5腳和6腳分別連接AC500V的兩個輸出端。
[0009]電平轉換電路包括電平轉換芯片IC9，接線座J1，電容C16、C17、C18、C19和C20。其中電平轉換芯片IC9的I腳連接電容C16的一端，電平轉換芯片IC9的3腳連接電容C16的另一端，電平轉換芯片IC9的4腳連接電容C19的一端，電平轉換芯片IC9的5腳連電容C19的另一端，電平轉換芯片IC9的7腳連接接線座Jl的3腳，電平轉換芯片IC9的8腳連接接線座Jl的2腳，接線座Jl的I腳接地，電平轉換芯片IC9的9腳連接主控電路芯片IClO的USART2_R端，電平轉換芯片IC9的10腳連接主控電路芯片IClO的USART2_T端，電平轉換芯片IC9的6腳連接電容C20的一端，電平轉換芯片IC9的15腳連接電容C20的另一端到地，電平轉換芯片IC9的2腳連接電容C17的一端，電平轉換芯片IC9的16腳連接電容C17的另一端和電容C18的一端，電容C18的一端連接+3.3V，電容C18的另一端接地。
[0010]主控電路包括主控芯片IC10，電容 C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29 和C30，電阻R5、R6、R7、R8和R9，晶振XTALl，電感L4，按鍵Kl，發(fā)光二極管LEDl和接線座J2。其中主控芯片IClO的3腳連接500-0N端，主控芯片IClO的10腳接地，主控芯片IClO的11腳接電容C23的一端，并連接到+3.3V，電容C23的另一端接地，主控芯片IClO的12腳連接晶振XTALl的一端和電容C24的一端，主控芯片IClO的13腳連接晶振XTALl的另一端和電容C25的一端，電容C24的另一端和電容C25的另一端相連并接地，主控芯片IClO的14腳連接按鍵Kl的一端，主控芯片IClO的19腳和20腳相連并接地，主控芯片IClO的21腳接電容C26的一端和電感L4的一端，并且為Vref+輸出端，電容C26的另一端接地，主控芯片IClO的22腳連接電感L4的另一端和電容C27的一端到+3.3V端，電容C27的另一端接地，主控芯片IClO的27腳接地，主控芯片IClO的28腳接電容C29的一端到+3.3V端，電容C29的另一端接地，主控芯片IClO的37腳接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接地，主控芯片IClO的49腳接地，主控芯片IClO的50腳接電容C30的一端到+3.3V端，電容C30的另一端接地，主控芯片IClO的58腳接發(fā)光二極管LEDl的陰極，發(fā)光二極管LEDl的陽極接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接+3.3V端，主控芯片IClO的72腳接接線座 J2的2腳，接線座J2的I腳接+3.3V端，4腳接地，主控芯片IClO的74腳接地，主控芯片IClO的75腳接電容C22的一端到+3.3V端，電容C22的另一端接地，主控芯片IClO的76腳接接線座J2的3腳，主控芯片IClO的77腳R/D端，主控芯片IClO的80腳接TX端，主控芯片IClO的83腳接RX端，主控芯片IClO的86腳接USART2_T端，主控芯片IClO的87腳接USART2_IU^，主控芯片IClO的94腳接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接地，主控芯片IClO的99腳接地，主控芯片IClO的100腳接電容C21的一端到+3.3V端，電容C21的另一端接地；按鍵Kl的一端接電阻R8的一端和電容C28的一端，電阻R8的另一端接+3.3V端，按鍵Kl另一端接電阻R7的一端，電阻R7的另一端接電容C28的另一端到地。
[0011]本發(fā)明中的變壓器Tl和T2，整流橋芯片IC1、電源轉換芯片IC2、IC3、IC4和IC5，繼電器Kl，固態(tài)繼電器IC6，電平轉換芯片IC7和IC9，電力線載波集成模塊IC8，主控芯片IC10，均采用成熟產品。變壓器Tl采用BK-150VA控制變壓器，輸入220V，輸出30V，頻率為50/60HZ ;變壓器T2采用BK-3000VA控制變壓器，輸入220V，輸出500V，頻率為50/60Hz ;整流橋芯片ICl采用國產芯片KBL610，一級電源轉換芯片IC2采用NI公司的LM2576-ADJ，二級電源轉換芯片IC3采用NI公司的LM2576-12，三級電源轉換芯片IC4采用NI公司的LM2576-5，四級電源轉換芯片IC5采用LM1117-3.3 ;繼電器Kl采用國產繼電器JZC-32F012-ZS3(555);固態(tài)繼電器IC6采用國產LRSSR-DA 380VAC-10A固態(tài)繼電器；電平轉換芯片IC7采用Maxim公司的MAX3485，電力線載波集成模塊IC8采用國產KQ-330F電力載波數據收發(fā)模塊，不過它只適用于AC220V的工作環(huán)境，通過更換內部電容的耐壓值后可以工作于AC500V的工作環(huán)境；電平轉換芯片IC9采用Maxim公司的MAX3232 ;主控芯片IClO采用ST 公司的 STM32F103VCT6。
[0012]本發(fā)明采用電力線載波技術構成的淺海甲板電力線載波通訊電路，利用了自主改進的電力線載波模塊，使得能夠和水下系統電力線載波模塊在交流500V的電力線上進行數據傳輸，以便獲取水下系統傳感器數據，同時增加了交流500V輸出可控功能，而且避免了重新架設通信線路，并且電力線載波模塊使用按照485總線協議進行通信，這樣極大的簡化了外圍硬件設計和程序設計，提高了系統通信的穩(wěn)定性。與使用電力貓通信相比，該電路實現方式更方便和更容易。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的整體電路示意圖；
圖2為圖1中的電源電路不意圖；
圖3為圖1中的AC500V可控電路示意圖；
圖4為圖1中的電力線載波模塊接收電路示意圖；
圖5為圖1中的電平轉換電路示意圖；
圖6為圖1中的主控電路示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0015]本發(fā)明包括電源電路1、AC500V可控電路2、電力線載波模塊接收電路3、電平轉換電路4和主控電路5。
[0016]如圖1所示，電源電路I給AC500V可控電路2提供+12V和+24V，給電力線載波模塊接收電路3提供+12V和+3.3V，給電平轉換電路4提供+3.3V，給主控電路5提供+3.3V，AC500V可控電路2接收主控電路5的AC500V開關命令，來決定AC500V可控電路2的AC500V的通斷，并輸出去，與外部通信，電力線載波模塊接收電路3連接AC500V可控電路2的AC500V端，并將接收信息解調出來后傳輸給主控電路5，電平轉換電路4接收主控電路5的傳感器數據后上傳給上位機，同時電平轉換電路4接收上位機命令后再傳輸給主控電路5。
[0017]如圖2所示，電源電路包括AC220V轉AC30V變壓器Tl、整流橋芯片IC1、一級電源轉換芯片IC2、二級電源轉換芯片IC3、三級電源轉換芯片IC4、四級電源轉換芯片IC5、快恢復二極管 D1、D2 和 D3、電解電容 C2、C3、C5、C6、C9、C10 和 C13、電容 C1、C4、C7、C8、C11、C12和C14、電感L1、L2和L3、電阻RWl和Rl。其中變壓器Tl采用BK-150VA控制變壓器，輸入220V，輸出30V，頻率為50/60HZ，整流橋芯片ICl采用國產芯片KBL610，一級電源轉換芯片IC2采用NI公司的LM2576-ADJ，二級電源轉換芯片IC3采用NI公司的LM2576-12，三級電源轉換芯片IC4采用NI公司的LM2576-5，四級電源轉換芯片IC5采用LM1117-3.3。
[0018]AC220V轉AC30V變壓器Tl的I腳連接AC220V-L零線端，2腳連接AC220V-N火線端，AC220V轉AC30V變壓器Tl的3腳和4腳分別連接整流橋芯片ICl的2腳和3腳；整流橋芯片ICl的I腳連接電容Cl的一端和電解電容C2的正極，整流橋芯片ICl的4腳連接電容Cl的另一端和電解電容C2的負極；一級電源轉換芯片IC2的I腳連接電解電容C2的正極，3腳和5腳連接電解電容C2接地，一級電源轉換芯片IC2的2腳連接快恢復二極管Dl的陰極和電感LI的一端，快恢復二極管Dl的陽極接地，電感LI的另一端連接電解電容C3的正極，電解電容C3的負極接地，一級電源轉換芯片IC2的4腳連接電阻RWl的可調端，電阻RWl的一端連接電解電容C3的正極，為+24V的輸出端，電阻RWl的可調端連接電阻RWl的另一端，電阻RWl的另一端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端接地；二級電源轉換芯片IC3的I腳連接電容C4的一端和電解電容C5的正極到+24V端，二級電源轉換芯片IC3的3腳和5腳相連，并連接電解電容C5的負極到地，二級電源轉換芯片IC3的2腳連接快恢復二極管D2的陰極和電感L2的一端，快恢復二極管的陽極接地，二級電源轉換芯片IC3的4腳連接電感L2的另一端，電感L2的另一端連接電解電容C6的正極和電容C7的一端，為+12V輸出端，電解電容C6的負極和電容C7的另一端相連到地；三級電源轉換芯片IC4的I腳連接電容C8的一端和電解電容C9的正極，并連接到+12V端，電容C8的另一端和電解電容C9的負極相連到地，三級電源轉換芯片IC4的3腳和5腳相連到地，三級電源轉換芯片IC4的2腳連接快恢復二極管D3的陰極和電感L3的一端，快恢復二極管的陽極接地，三級電源轉換芯片IC4的4腳連接電感L3的另一端，電感L3的另一端連接電解電容ClO的正極和電容C11、C12的一端，電解電容ClO的負極和電容C11、C12的另一端相連并連接到地；四級電源轉換芯片IC5的3腳連接電容C12的一端，四級電源轉換芯片IC5的I端接地，四級電源轉換芯片IC5的2端接電解電容C13的正極和電容C14的一端，為+3.3V的輸出端，電解電容C13的負極和電容C14的另一端連接到地。
[0019]如圖3所示，AC500V可控電路包括電阻R2，三極管Q1，繼電器K1，二極管D4，固態(tài)繼電器IC6和AC220V轉AC500V變壓器T2。其中繼電器Kl采用國產繼電器JZC-32F012-ZS3(555)，固態(tài)繼電器IC6采用國產LRSSR-DA 380VAC-10A固態(tài)繼電器，變壓器T2采用BK-3000VA控制變壓器，輸入220V，輸出500V，頻率為50/60Hz。
[0020]電阻R2的一端連接主控電路芯片IClO的500-0N端，電阻R2的另一端連接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極連接繼電器Kl的2端和二極管D4的陽極，三極管Ql的發(fā)射極接地；繼電器Kl的I端連接二極管D4的陰極到+12V端，繼電器Kl的3端連接+24V端，繼電器Kl的4端連接固態(tài)繼電器IC6的3腳；固態(tài)繼電器IC6的4腳接地，固態(tài)繼電器的I腳連接AV220V-L端，固態(tài)繼電器2腳連接AC220V轉AC500V變壓器T2的2腳，AC220V轉AC500V變壓器T2的I腳連接AC220V-N端，AC220V轉AC500V變壓器T2的3腳和4腳分別為AC500V的兩個輸出端。
[0021]如圖4所示，電力線載波模塊接收電路包括電平轉換芯片IC7和電力線載波集成模塊IC8，電阻R3和R4，電容C15。其中電平轉換芯片IC7采用Maxim公司的MAX3485，電力線載波集成模塊IC8采用國產KQ-330F電力載波數據收發(fā)模塊，不過它只適用于AC220V的工作環(huán)境，通過更換內部電容的耐壓值后可以工作于AC500V的工作環(huán)境。
[0022]電平轉換芯片IC7的I腳連接主控電路芯片IClO的RX端，電平轉換芯片IC7的2腳和3腳相連，并連接到電阻R3的一端和主控電路芯片IClO的R/D端，電阻R3的另一端連接到地，電平轉換芯片IC7的4腳連接到主控電路芯片IClO的TX端，電平轉換芯片IC7的5腳接地，6腳接電阻R4的一端，電平轉換芯片IC7的7腳連接電阻R4另一端，電平轉換芯片IC7的8腳連接電容C15的一端到+3.3V端，電容C15的另一端接地；電力線載波集成模塊IC8的I腳連接電阻R4 —端，電力線載波集成模塊IC8的2腳連接電阻R4另一端，電力線載波集成模塊IC8的3腳接地，電力線載波集成模塊IC8的4腳接+12V端，電力線載波集成模塊IC8的5腳和6腳分別連接AC500V的兩個輸出端。
[0023]如圖5所示，電平轉換電路包括電平轉換芯片IC9，接線座J1，電容C16、C17、C18、C19和C20。其中電平轉換芯片IC9采用Maxim公司的MAX3232。
[0024]電平轉換芯片IC9的I腳連接電容C16的一端，電平轉換芯片IC9的3腳連接電容C16的另一端，電平轉換芯片IC9的4腳連接電容C19的一端，電平轉換芯片IC9的5腳連電容C19的另一端，電平轉換芯片IC9的7腳連接接線座Jl的3腳，電平轉換芯片IC9的8腳連接接線座Jl的2腳，接線座Jl的I腳接地，電平轉換芯片IC9的9腳連接主控電路芯片IClO的USART2_R端，電平轉換芯片IC9的10腳連接主控電路芯片IClO的USART2_T端，電平轉換芯片IC9的6腳連接電容C20的一端，電平轉換芯片IC9的15腳連接電容C20的另一端到地，電平轉換芯片IC9的2腳連接電容C17的一端，電平轉換芯片IC9的16腳連接電容C17的另一端和電容電容C18的一端，電容C18的一端連接+3.3V，電容C18的另一端接地。
[0025]如圖6所示，主控電路包括主控芯片IC10，電容C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29和C30,電阻R5、R6、R7、R8和R9,晶振XTALl，電感L4，按鍵Kl，發(fā)光二極管LEDl和接線座J2。其中主控芯片IClO采用ST公司的STM32F103VCT6。
[0026]主控芯片IClO的3腳連接500-0N端，主控芯片IClO的10腳接地，主控芯片IClO的11腳接電容C23的一端，并連接到+3.3V，電容C23的另一端接地，主控芯片IClO的12腳連接晶振XTALl的一端和電容C24的一端，主控芯片IClO的13腳連接晶振XTALl的另一端和電容C25的一端，電容C24的另一端和電容C25的另一端相連并接地，主控芯片IClO的14腳連接按鍵Kl的一端，主控芯片IClO的19腳和20腳相連并接地，主控芯片IClO的21腳接電容C26的一端和電感L4的一端，并且為Vref+輸出端，電容C26的另一端接地，主控芯片IClO的22腳連接電感L4的另一端和電容C27的一端到+3.3V端，電容C27的另一端接地，主控芯片IClO的27腳接地，主控芯片IClO的28腳接電容C29的一端到+3.3V端，電容C29的另一端接地，主控芯片IClO的37腳接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接地，主控芯片IClO的49腳接地，主控芯片IClO的50腳接電容C30的一端到+3.3V端，電容C30的另一端接地，主控芯片IClO的58腳接發(fā)光二極管LEDl的陰極，發(fā)光二極管LEDl的陽極接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接+3.3V端，主控芯片IClO的72腳接接線座J2的2腳，接線座J2的I腳接+3.3V端，4腳接地，主控芯片IClO的74腳接地，主控芯片IClO的75腳接電容C22的一端到+3.3V端，電容C22的另一端接地，主控芯片IClO的76腳接接線座J2的3腳，主控芯片IClO的77腳R/D端，主控芯片IClO的80腳接TX端，主控芯片IClO的83腳接RX端，主控芯片IClO的86腳接USART2_T端，主控芯片IClO的87腳接USART2_IU^，主控芯片IClO的94`腳接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接地，主控芯片IClO的99腳接地，主控芯片IClO的100腳接電容C21的一端到+3.3V端，電容C21的另一端接地；按鍵Kl的一端接電阻R8的一端和電容C28的一端，電阻R8的另一端接+3.3V端，按鍵Kl另一端接電阻R7的一端，電阻R7的另一端接電容C28的另一端到地。
[0027]本發(fā)明所涉及的電路可與相應的水下單元電路組成一對船載遠程通信系統，實現基于交流500V的電力線載波通信功能。應用該系統可實時獲取大功率海洋裝備上所配備的各種海洋傳感器信息，為海洋裝備的正常運行提供保障。
【權利要求】
1.交流500V電力線載波船載遠程通信系統甲板單元電路，包括電源電路、AC500V可控電路、電力線載波模塊接收電路、電平轉換電路和主控電路，其特征在于: 電源電路包括AC220V轉AC30V變壓器Tl、整流橋芯片IC1、一級電源轉換芯片IC2、二級電源轉換芯片IC3、三級電源轉換芯片IC4、四級電源轉換芯片IC5、快恢復二極管Dl、D2和 D3、電解電容 C2、C3、C5、C6、C9、ClO 和 C13、電容 Cl、C4、C7、C8、Cll、C12 和 C14、電感L1、L2和L3、電阻RWl和Rl ;其中AC220V轉AC30V變壓器Tl的I腳連接AC220V-L零線端，2腳連接AC220V-N火線端，AC220V轉AC30V變壓器Tl的3腳和4腳分別連接整流橋芯片ICl的2腳和3腳；整流橋芯片ICl的I腳連接電容Cl的一端和電解電容C2的正極，整流橋芯片ICl的4腳連接電容Cl的另一端和電解電容C2的負極；一級電源轉換芯片IC2的I腳連接電解電容C2的正極，3腳和5腳連接電解電容C2接地，一級電源轉換芯片IC2的2腳連接快恢復二極管Dl的陰極和電感LI的一端，快恢復二極管Dl的陽極接地，電感LI的另一端連接電解電容C3的正極，電解電容C3的負極接地，一級電源轉換芯片IC2的4腳連接電阻RWl的可調端，電阻RWl的一端連接電解電容C3的正極，為+24V的輸出端，電阻RWl的可調端連接電阻RWl的另一端，電阻RWl的另一端連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端接地；二級電源轉換芯片IC3的I腳連接電容C4的一端和電解電容C5的正極到+24V端，二級電源轉換芯片IC3的3腳和5腳相連，并連接電解電容C5的負極到地，二級電源轉換芯片IC3的2腳連接快恢復二極管D2的陰極和電感L2的一端，快恢復二極管的陽極接地，二級電源轉換芯片IC3的4腳連接電感L2的另一端，電感L2的另一端連接電解電容C6的正極和電容C7的一端，為+12V輸出端，電解電容C6的負極和電容C7的另一端相連到地；三級電源轉換芯片IC4的I腳連接電容C8的一端和電解電容C9的正極，并連接到+12V端，電容C8的另一端和電解電容C9的負極相連到地，三級電源轉換芯片IC4的3腳和5腳相連到地，三級電源轉換芯片IC4的2腳連接快恢復二極管D3的陰極和電感L3的一端，快恢復二極管的陽極接地，三級電源轉換芯片IC4的4腳連接電感L3的另一端，電感L3的另一端連接電解電容ClO的正極和電容C11、C12的一端，電解電容ClO的負極和電容Cll、C12的另一端相連并連接到地；四級電源轉換芯片IC5的3腳連接電容C12的一端，四級電源轉換芯片IC5的I端接地，四級電源轉換芯片IC5的2端接電解電容C13的正極和電容C14的一端，為+3.3V的輸出端，電解電容C13的負極和電容C14的另一端連接到地； AC500V可控電路包括電阻R2，三極管Q1，繼電器K1，二極管D4，固態(tài)繼電器IC6和AC220V轉AC500V變壓器T2 ;其中電阻R2的一端連接主控電路芯片IClO的500-0N端，電阻R2的另一端連接三極管Ql的基極，三極管Ql的集電極連接繼電器Kl的2端和二極管D4的陽極，三極管Ql的發(fā)射極接地；繼電器Kl的I端連接二極管D4的陰極到+12V端，繼電器Kl的3端連接+24V端，繼電器Kl的4端連接固態(tài)繼電器IC6的3腳；固態(tài)繼電器IC6的4腳接地，固態(tài)繼電器的I腳連接AV220V-L端，固態(tài)繼電器2腳連接AC220V轉AC500V變壓器T2的2腳，AC220V轉AC500V變壓器T2的I腳連接AC220V-N端，AC220V轉AC500V變壓器T2的3腳和4腳分別為AC500V的兩個輸出端； 電力線載波模塊接收電路包括電平轉換芯片IC7和電力線載波集成模塊IC8，電阻R3和R4，電容C15 ;其中電平轉換芯片IC7的I腳連接主控電路芯片IClO的RX端，電平轉換芯片IC7的2腳和3腳相連，并連接到電阻R3的一端和主控電路芯片IClO的R/D端，電阻R3的另一端連接到地，電平轉換芯片IC7的4腳連接到主控電路芯片IClO的TX端，電平轉換芯片IC7的5腳接地，6腳接電阻R4的一端，電平轉換芯片IC7的7腳連接電阻R4另一端，電平轉換芯片IC7的8腳連接電容C15的一端到+3.3V端，電容C15的另一端接地；電力線載波集成模塊IC8的I腳連接電阻R4 —端，電力線載波集成模塊IC8的2腳連接電阻R4另一端，電力線載波集成模塊IC8的3腳接地，電力線載波集成模塊IC8的4腳接+12V端，電力線載波集成模塊IC8的5腳和6腳分別連接AC500V的兩個輸出端； 電平轉換電路包括電平轉換芯片IC9，接線座J1，電容C16、C17、C18、C19和C20 ;其中電平轉換芯片IC9的I腳連接電容C16的一端，電平轉換芯片IC9的3腳連接電容C16的另一端，電平轉換芯片IC9的4腳連接電容C19的一端，電平轉換芯片IC9的5腳連電容C19的另一端，電平轉換芯片IC9的7腳連接接線座Jl的3腳，電平轉換芯片IC9的8腳連接接線座Jl的2腳 ，接線座Jl的I腳接地，電平轉換芯片IC9的9腳連接主控電路芯片IClO的USART2_R端，電平轉換芯片IC9的10腳連接主控電路芯片IClO的USART2_T端，電平轉換芯片IC9的6腳連接電容C20的一端，電平轉換芯片IC9的15腳連接電容C20的另一端到地，電平轉換芯片IC9的2腳連接電容C17的一端，電平轉換芯片IC9的16腳連接電容C17的另一端和電容C18的一端，電容C18的一端連接+3.3V，電容C18的另一端接地； 主控電路包括主控芯片 IC10, %WC21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29 和 C30,電阻R5、R6、R7、R8和R9，晶振XTALl，電感L4，按鍵Kl，發(fā)光二極管LEDl和接線座J2 ;其中主控芯片IClO的3腳連接500-0N端，主控芯片IClO的10腳接地，主控芯片IClO的11腳接電容C23的一端，并連接到+3.3V，電容C23的另一端接地，主控芯片IClO的12腳連接晶振XTALl的一端和電容C24的一端，主控芯片IClO的13腳連接晶振XTALl的另一端和電容C25的一端，電容C24的另一端和電容C25的另一端相連并接地，主控芯片IClO的14腳連接按鍵Kl的一端，主控芯片IClO的19腳和20腳相連并接地，主控芯片IClO的21腳接電容C26的一端和電感L4的一端，并且為Vref+輸出端，電容C26的另一端接地，主控芯片IClO的22腳連接電感L4的另一端和電容C27的一端到+3.3V端，電容C27的另一端接地，主控芯片IClO的27腳接地，主控芯片IClO的28腳接電容C29的一端到+3.3V端，電容C29的另一端接地，主控芯片IClO的37腳接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接地，主控芯片IClO的49腳接地，主控芯片IClO的50腳接電容C30的一端到+3.3V端，電容C30的另一端接地，主控芯片IClO的58腳接發(fā)光二極管LEDl的陰極，發(fā)光二極管LEDl的陽極接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接+3.3V端，主控芯片IClO的72腳接接線座J2的2腳，接線座J2的I腳接+3.3V端，4腳接地，主控芯片IClO的74腳接地，主控芯片IClO的75腳接電容C22的一端到+3.3V端，電容C22的另一端接地，主控芯片IClO的76腳接接線座J2的3腳，主控芯片IClO的77腳R/D端，主控芯片IClO的80腳接TX端，主控芯片IClO的83腳接RX端，主控芯片IClO的86腳接USART2_T端，主控芯片IClO的87腳接USART2_R端，主控芯片IClO的94腳接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接地，主控芯片IClO的99腳接地，主控芯片ICio的100腳接電容C21的一端到+3.3V端，電容C21的另一端接地；按鍵Kl的一端接電阻R8的一端和電容C28的一端，電阻R8的另一端接+3.3V端，按鍵Kl另一端接電阻R7的一端，電阻R7的另一端接電容C28的另一端到地； 所述的變壓器Tl采用BK-150VA控制變壓器，變壓器T2采用BK-3000VA控制變壓器，整流橋芯片ICl采用國產芯片KBL610，一級電源轉換芯片IC2采用NI公司的LM2576-ADJ，二級電源轉換芯片IC3采用NI公司的LM2576-12，三級電源轉換芯片IC4采用NI公司的LM2576-5，四級電源轉換芯片IC5采用LM1117-3.3 ;繼電器Kl采用國產繼電器JZC-32F012-ZS3 ;固態(tài)繼電器IC6采用國產LRSSR-DA 380VAC-10A固態(tài)繼電器；電平轉換芯片IC7采用Maxim公司的MAX3485，電力線載波集成模塊IC8采用國產KQ-330F電力載波數據收發(fā)模塊；電平轉換芯片IC9采用Maxim公司的MAX3232 ;主控芯片IClO采用ST公司的STM32F103VCT6。`
【文檔編號】H04B3/54GK103701497SQ201310737188
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】章雪挺, 翁大平, 劉敬彪 申請人:杭州電子科技大學