電力載波終端變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子通信領(lǐng)域，涉及一種電力載波終端變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]電力載波(PowerLine Carrierffave,簡稱PLCW)通信是利用電力線進(jìn)行信息傳送的一種通信方式。電力載波通信在遠(yuǎn)程三表(水表、電表、煤氣表)信息的自動米集和傳輸中得到廣泛的應(yīng)用，在智能小區(qū)建設(shè)中備受青睞。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能化網(wǎng)絡(luò)家電逐漸成為研究熱點，而將電力載波應(yīng)用于智能化網(wǎng)絡(luò)家電控制則剛剛開始。國內(nèi)目前尚未有應(yīng)用于智能化網(wǎng)絡(luò)家電控制的電力載波通訊產(chǎn)品的研究報道；
將電力載波應(yīng)用到智能化網(wǎng)絡(luò)家電控制中還存在許多技術(shù)難點:(1)如何設(shè)計基于電力載波控制的智能化家電網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)；(2)如何制定電力載波通訊協(xié)議，使得它們之間能夠相互可靠地傳遞信息；(3)如何克服電力載波固有的信號衰減、阻抗失配以及等幅振蕩干擾等問題；(4)如何設(shè)計電力線接口(PowerLine Interface,簡稱PLI )。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明公開了一種電力載波終端變壓器。
[0004]本發(fā)明所述電力載波終端變壓器，包括兩個串聯(lián)的主繞組和一個副繞組，所述副繞組與第三電容串聯(lián)，且并聯(lián)有負(fù)載電阻，兩個主繞組的公共端到地之間連接有雙向穩(wěn)壓二極管，兩個主繞組的非公共端之間連接有濾波電容。
[0005]具體的，所述兩個主繞組的匝數(shù)比為4-7:1。
[0006]具體的，所述副繞組與兩個主繞組中匝數(shù)較少的主繞組匝數(shù)相同。
[0007]本發(fā)明所述電力載波終端變壓器，元器件數(shù)量少；且穩(wěn)定可靠，能夠抵抗各種常見電網(wǎng)干擾，易于實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0008]圖1示出本發(fā)明的一種【具體實施方式】結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0010]本發(fā)明所述電力載波終端變壓器，包括兩個串聯(lián)的主繞組和一個副繞組，所述副繞組與第三電容串聯(lián)，且并聯(lián)有負(fù)載電阻，兩個主繞組的公共端到地之間連接有雙向穩(wěn)壓二極管，兩個主繞組的非公共端之間連接有濾波電容。
[0011]電力載波通訊網(wǎng)絡(luò)一般采用主從控制方式，上層有一個主控CPU，下層有若干個從CPU。主控CPU向各個從CPU發(fā)出指令協(xié)調(diào)工作，同一時刻只能有一個CPU使用電力線資源。主控CPU與網(wǎng)關(guān)或者家庭服務(wù)器相聯(lián)，從CPU控制智能電路工作。
[0012]在目前的電力載波通訊產(chǎn)品中，主要使用兩種方式:窄帶通訊方式和擴頻通訊方式。窄帶通訊技術(shù)價格低廉并且較為容易實現(xiàn)；擴頻通訊技術(shù)在抗干擾性能上擾于窄帶通訊，但技術(shù)復(fù)雜。使用ST7536作為電力載波芯片，采用窄帶通訊方式，是目前廣泛應(yīng)用于自動抄表系統(tǒng)中的一項成熟技術(shù)。考慮到家庭網(wǎng)絡(luò)通訊距離短、消息命令少等特點，因此可以選擇ST7536芯片設(shè)計電力載波通訊模塊。
[0013]信號衰減、阻抗失配、脈沖噪聲以及等幅振蕩波干擾等問題是影響電力線傳輸信號的普遍問題。除此以外，電力線接口的變壓器設(shè)計也是設(shè)計難點。
[0014]在電力線上存在各種各樣的干擾，主要包括電源線中的高頻干擾、感性負(fù)載產(chǎn)生的瞬變噪聲、晶閘管通斷時產(chǎn)生的干擾、電網(wǎng)電壓的短時下降干擾和拉閘過程形成的高頻干擾。對于以上各種問題，解決的方法主是屏蔽、濾波、接地，在線路板上布線時應(yīng)注意減小分布電感和分布電容。衰減和阻抗匹配實際上是一個問題的核心問題是對電線阻抗進(jìn)行檢測，檢測到的信號引入到ST7536構(gòu)成閉環(huán)，使阻抗匹配，增大輸出功率。另外，在電力載波模塊的，應(yīng)極力避免同一線路上兩個模塊同時處于發(fā)送狀態(tài)，此時兩模塊互為負(fù)載，模塊若長時間工作，將有可能損壞。解決問題的辦法是:建議主從式網(wǎng)絡(luò)，由主機對各從機輪詢，從機只有得到主機控制指令后才可以往電力線上發(fā)送信號；而發(fā)送模塊一旦發(fā)現(xiàn)線路上有其它模塊下在發(fā)送，則本模塊立即轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)。
[0015]PLI由低通濾波、前置放大、變壓器等組成，目的是把ST7536同電力線隔離，在電力線上加載/析取信號，過濾電力線上的50/60HZ信號以及發(fā)送信號的二次諧波信號。
[0016]變壓器的鐵芯是ΤΟΚΟ T1002N，具有兩個主繞組和一個副繞組，匝數(shù)比為4:1:1，其電路結(jié)構(gòu)見圖1。變壓器的典型值為:Llt:9.4yH；L4t:140yHo
[0017]變壓器的主繞組作用是選通濾波，利用電容C10/C11將諧振頻率設(shè)定在發(fā)送頻率。電容C10/C11與主繞組lt/4t并聯(lián)。這兩個繞組等效值計算如下:
Leq=Llt+L4t+2M等效電感:
Leq=Ll t+L4t+2 XM
=9.4 μ H+140 μ Η+2 X 25.6 μ Η=200 μ H 所以電容C1與Cll并聯(lián)的等效電容(Ceq=Cp=C10//Cll)為:
因為ST7536是基于窄帶通訊方式的，所以濾波器的通帶很窄，因而對于每個發(fā)送頻率Cp具不同的值。
[0018]在印刷電路板上電容應(yīng)當(dāng)靠近變壓器。為了獲得最佳的濾波性能，電容C10/C11采用線性度較好的種類。
[0019]電容C12用來過濾電力線上的50/60HZ信號，它將低頻信號過濾掉而讓高頻信號得以通過。C12是X2類電容。X2類電容具有短路保護(hù)功能。這在電力載波系統(tǒng)中是不可缺少的。因為假如萬一電容短路，C12電容就失去了過濾50/60HZ信號的能力，則PLI就會燒壞，危險時會對靠近ST7536的人員造成傷害。
[0020]為了避免毛刺對PLI破壞，在PLI中使用了 TRLl雙向穩(wěn)壓管。它的穩(wěn)壓值為6.8V。如果出現(xiàn)了 6.8V及以上電壓，TRLl就會短接到地，從而保護(hù)PLI的其余部件不會被燒壞。
[0021]前文所述的為本發(fā)明的各個優(yōu)選實施例，各個優(yōu)選實施例中的優(yōu)選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實施方式為前提，各個優(yōu)選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述發(fā)明人的發(fā)明驗證過程，并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運用本發(fā)明的說明書所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.電力載波終端變壓器，其特征在于，包括兩個串聯(lián)的主繞組和一個副繞組，所述副繞組與第三電容串聯(lián)，且并聯(lián)有負(fù)載電阻，兩個主繞組的公共端到地之間連接有雙向穩(wěn)壓二極管，兩個主繞組的非公共端之間連接有濾波電容。2.如權(quán)利要求1所述的電力載波終端變壓器，其特征在于，所述兩個主繞組的匝數(shù)比為 4-7:1。3.如權(quán)利要求1所述的電力載波終端變壓器，其特征在于，所述副繞組與兩個主繞組中匝數(shù)較少的主繞組匝數(shù)相同。
【專利摘要】電力載波終端變壓器，包括兩個串聯(lián)的主繞組和一個副繞組，所述副繞組與第三電容串聯(lián)，且并聯(lián)有負(fù)載電阻，兩個主繞組的公共端到地之間連接有雙向穩(wěn)壓二極管，兩個主繞組的非公共端之間連接有濾波電容。具體的，所述兩個主繞組的匝數(shù)比為4-7：1。具體的，所述副繞組與兩個主繞組中匝數(shù)較少的主繞組匝數(shù)相同。本發(fā)明所述電力載波終端變壓器，元器件數(shù)量少；且穩(wěn)定可靠，能夠抵抗各種常見電網(wǎng)干擾，易于實現(xiàn)。
【IPC分類】H04B3/56
【公開號】CN105634559
【申請?zhí)枴緾N201410575660
【發(fā)明人】胡峻源
【申請人】胡峻源
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月25日