CN115913285B - 一种电力载波通讯*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力载波通讯技术领域，提出了一种电力载波通讯***，包括耦合模块和单片机，所述耦合模块连接电力线路，所述耦合模块中设置有线路开关控制模块，所述线路开关控制模块连接所述单片机，所述线路开关控制模块在所述耦合模块与电力线路进行通讯时连通所述耦合模块的内部线路，所述线路开关控制模块在所述耦合模块与电力线路不进行通讯时断开所述耦合模块的内部线路。通过上述技术方案，解决了现有技术中无论是否进行载波通讯，载波耦合电路都处于工作状态，视在功耗较大，电能损耗较大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力载波通讯技术领域，具体的，涉及一种电力载波通讯***。
背景技术
随着智能电网的逐步推进，电力载波在电网中的运用将逐步扩大。现在已经出现各种类型的，采用电力载波作为通讯手段的产品，车机仪表中也采用了电力载波通讯技术来进行信号和电力传输。
现有技术电力载波通讯中，由于载波信号的衰减，限制了载波通讯的距离，也限制了在同一个局域网内载波通讯节点的数据量。为了提高通讯距离和通讯的可靠性，现在比较通常的做法是加大载波的发送功率，这也就增加载波通讯的功耗，即耦合电路的视在功耗较大；另外现有技术中，无论是否进行载波通讯，载波耦合电路都处于工作状态，视在功耗较大，线路功耗较大，电能损耗较大，不符合当前节能降耗的发展方向。
发明内容
本发明提出一种电力载波通讯***，解决了现有技术中无论是否进行载波通讯，载波耦合电路都处于工作状态，视在功耗较大，电能损耗较大的问题。
本发明的技术方案如下：
一种电力载波通讯***，包括耦合模块和单片机，所述耦合模块连接电力线路，所述耦合模块中设置有线路开关控制模块，所述线路开关控制模块连接所述单片机，
所述线路开关控制模块在所述耦合模块与电力线路进行通讯时连通所述耦合模块的内部线路，所述线路开关控制模块在所述耦合模块与电力线路不进行通讯时断开所述耦合模块的内部线路。
作为进一步的技术方案，所述线路开关控制模块包括开关控制电路，
所述耦合模块包括耦合电路，所述耦合电路包括耦合线圈T1、电阻R1、电容C1、电容C2、电感L2、二极管D1、二极管D2、电容C4和载波放大电路，所述耦合线圈T1的次级线圈第一端连接所述开关控制电路的第一端，所述耦合线圈T1的次级线圈第二端接地，所述开关控制电路的第二端连接所述电阻R1的第一端，所述电阻R1的第二端连接所述电容C1的第一端，所述电容C1的第二端接地，所述电容C1的第一端连接所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端接地，所述电容C2的第一端连接所述电感L2的第一端，所述电感L2的第二端接地，所述电感L2的第一端连接所述二极管D1的阴极，所述二极管D1的阳极接地，所述二极管D1的阴极连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极接地，所述二极管D2的阳极连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端作为所述耦合电路的输出端连接所述单片机，所述电阻R1的第一端连接所述载波放大电路，所述载波放大电路连接所述单片机。
作为进一步的技术方案，所述开关控制电路包括电阻R6、光耦U11、三极管Q1、二极管D4、晶闸管Q4、电阻R7、电阻R8、晶闸管Q5、二极管D5、电阻R5、电阻R11、电阻R12、电阻R10和电阻R9，所述耦合线圈T1的次级线圈第一端连接所述二极管D4的阴极，所述二极管D4的阳极连接所述光耦U11中三极管的发射极，所述光耦U11中二极管的阳极连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端连接电源VCC，所述光耦U11中二极管的阴极连接所述单片机的控制引脚，所述光耦U11中三极管的集电极连接所述三极管Q1的基极，所述二极管D4的阴极连接所述晶闸管Q4的阳极，所述晶闸管Q4的阴极连接所述光耦U11中三极管的发射极，所述晶闸管Q4的门极连接所述电阻R7的第一端，所述电阻R7的第二端连接所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R8的第一端，所述电阻R8的第二端连接所述晶闸管Q5的门极，所述晶闸管Q5的阳极连接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极连接所述晶闸管Q5的阴极，所述晶闸管Q5的阴极连接所述三极管Q1的发射极，所述三极管Q1的发射极连接所述光耦U11中三极管的发射极，所述晶闸管Q5的阳极连接所述电阻R5的第一端，所述电阻R5的第二端连接所述电阻R1的第一端，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R11的第一端，所述电阻R11的第二端连接所述二极管D4的阴极，所述电阻R11的第二端连接所述电阻R12的第一端，所述电阻R12的第二端连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的基极连接电阻R10的第一端，所述电阻R10的第二端连接所述晶闸管Q5的阳极，所述电阻R10的第二端连接所述电阻R9的第一端，所述电阻R9的第二端连接所述三极管Q1的集电极。
作为进一步的技术方案，所述开关控制电路还包括电容C8和电阻R13，所述耦合线圈T1的次级线圈第一端连接所述电容C8的第一端，所述电容C8的第二端连接所述电阻R13的第一端，所述电阻R13的第二端连接所述电阻R5的第一端。
作为进一步的技术方案，所述载波放大电路包括电感L3、电容C5、MOS管Q3、电阻R2、MOS管Q2、电容C6、电阻R3、稳压二极管D3、电容C7和电阻R4，所述电阻R1的第一端连接所述电感L3的第一端，所述电感L3的第二端连接所述电容C5的第一端，所述电容C5的第二端连接所述MOS管Q3的漏极，所述电容C5的第二端连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端连接所述MOS管Q2的漏极，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的栅极连接所述电阻R4的第一端，所述电阻R4的第二端连接单片机，所述电阻R4的第一端连接所述电容C7的第一端，所述电容C7的第二端连接所述MOS管Q3的栅极，所述MOS管Q3的源极连接电源VCC，所述MOS管Q3的栅极连接所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接电源VCC，所述MOS管Q3的栅极连接所述稳压二极管D3的阳极，所述稳压二极管D3的阴极连接电源VCC。
作为进一步的技术方案，所述耦合电路还包括电容C3、电感L1和双向稳压二极管U1，所述电阻R1的第二端连接所述电容C3的第一端，所述电容C3的第二端连接所述电感L1的第一端，所述电感L1的第二端连接所述电容C1的第一端，所述双向稳压二极管U1的第一端连接所述电阻R1的第一端，所述双向稳压二极管U1的第二端连接所述耦合线圈T1的次级线圈第二端。
作为进一步的技术方案，还包括扩频载波通信电路，所述扩频载波通信电路包括载波通信芯片U2、载波通信芯片U3、控制芯片U4、信号接收调整电路和信号发送调整电路，所述信号接收调整电路的第一端作为所述扩频载波通信电路的信号输入端，所述信号接收调整电路的第二端连接所述载波通信芯片U3的第一输入端，所述载波通信芯片U3的第一输出端连接所述控制芯片U4的输入端，所述控制芯片U4的输出端连接所述载波通信芯片U3的第二输入端，所述载波通信芯片U3的第二输出端连接所述信号发送调整电路，所述信号发送调整电路的输出端连接所述载波通信芯片U2，所述载波通信芯片U2的输出端作为所述扩频载波通信电路的信号输出端。
作为进一步的技术方案，所述信号接收调整电路包括电阻R32、电容C27、电感L7、电容C26、电感L6、电容C25、电容C24、二极管D10、电阻R31、电阻R30、三极管Q7、电阻R29和电阻R28，所述电阻R32的第一端作为所述扩频载波通信电路的信号输入端，所述电阻R32的第二端连接所述电容C27的第一端，所述电容C27的第二端连接所述电感L7的第一端，所述电感L7的第二端接地，所述电容C27的第二端连接所述电容C26的第一端，所述电容C26的第二端接地，所述电容C26的第一端连接所述电感L6的第一端，所述电感L6的第二端连接所述电容C25的第一端，所述电容C25的第二端接地，所述电容C25的第一端连接所述电容C24的第一端，所述电容C24的第二端连接所述三极管Q7的基极，所述三极管Q7的集电极连接所述电阻R29的第一端，所述电阻R29的第二端连接电源VCC，所述三极管Q7的发射极连接所述电阻R28的第一端，所述电阻R28的第二端接地，所述三极管Q7的基极连接所述电阻R30的第一端，所述电阻R30的第二端连接电源VCC，所述三极管Q7的基极连接所述二极管D10的阳极，所述二极管D10的阴极连接所述电阻R31的第一端，所述电阻R31的第二端接地，所述三极管Q7的集电极连接所述载波通信芯片U3的第一输入端。
作为进一步的技术方案，还包括二极管D11和二极管D12，所述三极管Q7的基极连接所述二极管D11的阴极，所述二极管D11的阳极接地，所述三极管Q7的基极连接所述二极管D12的阳极，所述二极管D12的阴极连接电源VCC。
作为进一步的技术方案，所述信号发送调整电路包括电容C21、电阻R25、电容C28、电阻R23、电阻R24、三极管Q6、电阻R26、电容C22、电感L5、电容C23和电阻R27，所述载波通信芯片U3的第二输出端连接所述电容C21的第一端，所述电容C21的第二端连接所述电阻R25的第一端，所述电阻R25的第二端连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的基极连接所述电阻R23的第一端，所述电阻R23的第二端连接电源VCC，所述三极管Q6的集电极连接电源VCC，所述三极管Q6的基极连接所述电阻R24的第一端，所述电阻R24的第二端接地，所述电阻R25的第二端连接所述电容C28的第一端，所述电容C28的第二端接地，所述三极管Q6的发射极连接所述电阻R26的第一端，所述电阻R26的第二端接地，所述三极管Q6的发射极连接所述电容C22的第一端，所述电容C22的第二端接地，所述电容C22的第一端连接所述电感L5的第一端，所述电感L5的第二端连接所述电容C23的第一端，所述电容C23的第二端接地，所述电容C23的第一端连接所述电阻R27的第一端，所述电阻R27的第二端接地，所述电阻R27的第一端连接所述载波通信芯片U2的输入端。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明中在耦合模块与电网进行通讯过程中，通过单片机来控制线路开关控制模块，当耦合模块与电网通讯时，此时单片机发出信号控制线路开关控制模块控制线路闭合，进行载波通讯；当耦合模块不进行通讯时，耦合模块线路断开，在断开时，对载波信号而言，相当于负载电阻无穷大，对载波信号的衰减降到最小；由此解决了在不需要进行通讯是，消耗大量的视在功耗和对载波信号进行衰减的问题，进而降低了电能损耗，并提高了通讯的稳定性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中耦合电路、开关控制电路和载波放大电路原理图；
图2为本发明中扩频载波通信电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提出了一种电力载波通讯***，包括耦合模块和单片机，所述耦合模块连接电力线路，所述耦合模块中设置有线路开关控制模块，所述线路开关控制模块连接所述单片机，
所述线路开关控制模块在所述耦合模块与电力线路进行通讯时连通所述耦合模块的内部线路，所述线路开关控制模块在所述耦合模块与电力线路不进行通讯时断开所述耦合模块的内部线路。
本实施例中，在耦合模块与电网进行通讯过程中，通过单片机来控制线路开关控制模块，当耦合模块与电网通讯时，此时单片机发出信号控制线路开关控制模块控制线路闭合，进行载波通讯；当耦合模块不进行通讯时，耦合模块线路断开，在断开时，对载波信号而言，相当于负载电阻无穷大，对载波信号的衰减降到最小；由此解决了在不需要进行通讯是，消耗大量的视在功耗和对载波信号进行衰减的问题，进而降低了电能损耗，并提高了通讯的稳定性。
所述线路开关控制模块包括开关控制电路，
所述耦合模块包括耦合电路，所述耦合电路包括耦合线圈T1、电阻R1、电容C1、电容C2、电感L2、二极管D1、二极管D2、电容C4和载波放大电路，所述耦合线圈T1的次级线圈第一端连接所述开关控制电路的第一端，所述耦合线圈T1的次级线圈第二端接地，所述开关控制电路的第二端连接所述电阻R1的第一端，所述电阻R1的第二端连接所述电容C1的第一端，所述电容C1的第二端接地，所述电容C1的第一端连接所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端接地，所述电容C2的第一端连接所述电感L2的第一端，所述电感L2的第二端接地，所述电感L2的第一端连接所述二极管D1的阴极，所述二极管D1的阳极接地，所述二极管D1的阴极连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极接地，所述二极管D2的阳极连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端作为所述耦合电路的输出端连接所述单片机，所述电阻R1的第一端连接所述载波放大电路，所述载波放大电路连接所述单片机。
本实施例中，电网中的载波信号通过耦合线圈T1传递至二次侧线圈上，然后信号经过电容C1、电容C2和电感L2的滤波，得到可进行接收的载波信号，从电容C4的第二端输入至单片机中进行通信；在发射信号时，单片机则发出信号，经过载波放大电路放大，放大之后的信号再通过耦合线圈T1传递至电网线路中，当耦合电路不进行通讯时，开关控制电路会将开关控制电路的回路断开，对载波信号而言，相当于负载电阻无穷大，对载波信号的衰减降到最小。
所述开关控制电路包括电阻R6、光耦U11、三极管Q1、二极管D4、晶闸管Q4、电阻R7、电阻R8、晶闸管Q5、二极管D5、电阻R5、电阻R11、电阻R12、电阻R10和电阻R9，所述耦合线圈T1的次级线圈第一端连接所述二极管D4的阴极，所述二极管D4的阳极连接所述光耦U11中三极管的发射极，所述光耦U11中二极管的阳极连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端连接电源VCC，所述光耦U11中二极管的阴极连接所述单片机的控制引脚，所述光耦U11中三极管的集电极连接所述三极管Q1的基极，所述二极管D4的阴极连接所述晶闸管Q4的阳极，所述晶闸管Q4的阴极连接所述光耦U11中三极管的发射极，所述晶闸管Q4的门极连接所述电阻R7的第一端，所述电阻R7的第二端连接所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R8的第一端，所述电阻R8的第二端连接所述晶闸管Q5的门极，所述晶闸管Q5的阳极连接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极连接所述晶闸管Q5的阴极，所述晶闸管Q5的阴极连接所述三极管Q1的发射极，所述三极管Q1的发射极连接所述光耦U11中三极管的发射极，所述晶闸管Q5的阳极连接所述电阻R5的第一端，所述电阻R5的第二端连接所述电阻R1的第一端，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R11的第一端，所述电阻R11的第二端连接所述二极管D4的阴极，所述电阻R11的第二端连接所述电阻R12的第一端，所述电阻R12的第二端连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的基极连接电阻R10的第一端，所述电阻R10的第二端连接所述晶闸管Q5的阳极，所述电阻R10的第二端连接所述电阻R9的第一端，所述电阻R9的第二端连接所述三极管Q1的集电极。
本实施例中，当耦合电路不进行通讯时，此时单片机的控制引脚输出高电平，光耦U11处于截止状态，即此时三极管Q1处于导通状态，晶闸管Q4和晶闸管Q5的门极电流被三极管Q1旁路，因此晶闸管Q4和晶闸管Q5处于截止状态，即此时耦合线圈T1处于断开状态；
当耦合电路要进行通讯时，此时单片机的控制引脚输出低电平，光耦U11中的二极管导通，然后光耦U11的三极管导通，三极管Q1截止，使得晶闸管Q4和晶闸管Q5的门极得到触发电压导通，耦合线圈T1主回路被接通，此时正向电流方向为晶闸管Q4到二极管D5，再到电阻R5，反向电流方向则为电阻R5到晶闸管Q5，再到二极管D4，耦合线圈T1可以正常接收载波信号进行通讯，实现了当耦合模块与电网通讯时，此时单片机发出信号控制线路开关控制模块控制线路闭合，进行载波通讯；当耦合模块不进行通讯时，耦合模块线路断开，在断开时，对载波信号而言，相当于负载电阻无穷大，对载波信号的衰减降到最小；由此解决了在不需要进行通讯是，消耗大量的视在功耗和对载波信号进行衰减的问题，进而降低了电能损耗，并提高了通讯的稳定性。
所述开关控制电路还包括电容C8和电阻R13，所述耦合线圈T1的次级线圈第一端连接所述电容C8的第一端，所述电容C8的第二端连接所述电阻R13的第一端，所述电阻R13的第二端连接所述电阻R5的第一端。
本实施例中，通过串联的电容C8和电阻R13，电容C8的作用是防止电压突变，吸收尖峰状态的电压，保护电路，电阻R13则起阻尼作用，用来消耗过电压的能量，从而抑制电路的振荡。
所述载波放大电路包括电感L3、电容C5、MOS管Q3、电阻R2、MOS管Q2、电容C6、电阻R3、稳压二极管D3、电容C7和电阻R4，所述电阻R1的第一端连接所述电感L3的第一端，所述电感L3的第二端连接所述电容C5的第一端，所述电容C5的第二端连接所述MOS管Q3的漏极，所述电容C5的第二端连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端连接所述MOS管Q2的漏极，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的栅极连接所述电阻R4的第一端，所述电阻R4的第二端连接单片机，所述电阻R4的第一端连接所述电容C7的第一端，所述电容C7的第二端连接所述MOS管Q3的栅极，所述MOS管Q3的源极连接电源VCC，所述MOS管Q3的栅极连接所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接电源VCC，所述MOS管Q3的栅极连接所述稳压二极管D3的阳极，所述稳压二极管D3的阴极连接电源VCC。
本实施例中，通过MOS管Q3和MOS管Q2的驱动方式代替了传统的三极管放大方式，大大提高了载波发送的效率，解决了三极管放大电路中自激振荡的问题，减少了高次谐波的产生，同时MOS管驱动方式的等效内阻小于三极管放大方式的等效内阻，也就降低了电路本身对电能的消耗，从而提高载波发送效率和功率，增加了载波通讯的可靠性。
单片机发出信号经过电阻R4和电容C7，然后信号分别传递至MOS管Q3和MOS管Q2的栅极，MOS管Q3和MOS管Q2导通，MOS管Q3的漏极电流向电容C5流动，另一部分从电阻R2上流过形成压降，并经过电感L3传递至耦合线圈T1上，进一步传递至电网线路中进行通讯。
所述耦合电路还包括电容C3、电感L1和双向稳压二极管U1，所述电阻R1的第二端连接所述电容C3的第一端，所述电容C3的第二端连接所述电感L1的第一端，所述电感L1的第二端连接所述电容C1的第一端，所述双向稳压二极管U1的第一端连接所述电阻R1的第一端，所述双向稳压二极管U1的第二端连接所述耦合线圈T1的次级线圈第二端。
本实施例中，双向稳压二极管U1对耦合线圈T1的输出电压形成保护，避免电压过高对电路造成损坏；电容C3和电感L1可对载波信号进行选频，形成需要接受的稳定频率的信号。
如图2所示，还包括扩频载波通信电路，所述扩频载波通信电路包括载波通信芯片U2、载波通信芯片U3、控制芯片U4、信号接收调整电路和信号发送调整电路，所述信号接收调整电路的第一端作为所述扩频载波通信电路的信号输入端，所述信号接收调整电路的第二端连接所述载波通信芯片U3的第一输入端，所述载波通信芯片U3的第一输出端连接所述控制芯片U4的输入端，所述控制芯片U4的输出端连接所述载波通信芯片U3的第二输入端，所述载波通信芯片U3的第二输出端连接所述信号发送调整电路，所述信号发送调整电路的输出端连接所述载波通信芯片U2，所述载波通信芯片U2的输出端作为所述扩频载波通信电路的信号输出端。
所述信号接收调整电路包括电阻R32、电容C27、电感L7、电容C26、电感L6、电容C25、电容C24、二极管D10、电阻R31、电阻R30、三极管Q7、电阻R29和电阻R28，所述电阻R32的第一端作为所述扩频载波通信电路的信号输入端，所述电阻R32的第二端连接所述电容C27的第一端，所述电容C27的第二端连接所述电感L7的第一端，所述电感L7的第二端接地，所述电容C27的第二端连接所述电容C26的第一端，所述电容C26的第二端接地，所述电容C26的第一端连接所述电感L6的第一端，所述电感L6的第二端连接所述电容C25的第一端，所述电容C25的第二端接地，所述电容C25的第一端连接所述电容C24的第一端，所述电容C24的第二端连接所述三极管Q7的基极，所述三极管Q7的集电极连接所述电阻R29的第一端，所述电阻R29的第二端连接电源VCC，所述三极管Q7的发射极连接所述电阻R28的第一端，所述电阻R28的第二端接地，所述三极管Q7的基极连接所述电阻R30的第一端，所述电阻R30的第二端连接电源VCC，所述三极管Q7的基极连接所述二极管D10的阳极，所述二极管D10的阴极连接所述电阻R31的第一端，所述电阻R31的第二端接地，所述三极管Q7的集电极连接所述载波通信芯片U3的第一输入端。
还包括二极管D11和二极管D12，所述三极管Q7的基极连接所述二极管D11的阴极，所述二极管D11的阳极接地，所述三极管Q7的基极连接所述二极管D12的阳极，所述二极管D12的阴极连接电源VCC。
所述信号发送调整电路包括电容C21、电阻R25、电容C28、电阻R23、电阻R24、三极管Q6、电阻R26、电容C22、电感L5、电容C23和电阻R27，所述载波通信芯片U3的第二输出端连接所述电容C21的第一端，所述电容C21的第二端连接所述电阻R25的第一端，所述电阻R25的第二端连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的基极连接所述电阻R23的第一端，所述电阻R23的第二端连接电源VCC，所述三极管Q6的集电极连接电源VCC，所述三极管Q6的基极连接所述电阻R24的第一端，所述电阻R24的第二端接地，所述电阻R25的第二端连接所述电容C28的第一端，所述电容C28的第二端接地，所述三极管Q6的发射极连接所述电阻R26的第一端，所述电阻R26的第二端接地，所述三极管Q6的发射极连接所述电容C22的第一端，所述电容C22的第二端接地，所述电容C22的第一端连接所述电感L5的第一端，所述电感L5的第二端连接所述电容C23的第一端，所述电容C23的第二端接地，所述电容C23的第一端连接所述电阻R27的第一端，所述电阻R27的第二端接地，所述电阻R27的第一端连接所述载波通信芯片U2的输入端。
本实施例中，载波通信芯片U2、载波通信芯片U3和控制芯片U4分别为SSC P111、SSC P300和AT89LS8252，当***处于接收状态时，载波通信芯片U2的TS端为高电平，使载波通信芯片U2处于高阻状态，当电力线上有相应的扩频信号时，此时载波信号通过耦合模块中的耦合变压器从A引脚进入，然后该扩频信号经过由R32、电容C27、电感L7、电容C26、电感L6、电容C25和电容C24组成的带通滤波器，滤波后的信号经过由二极管D10、电阻R31、电阻R30、三极管Q7、电阻R29和电阻R28组成的放大电路，放大了的信号从载波通信芯片U3的第一输入端即SI引脚进入，在载波通信芯片U3内进行放大、解扩、A/D转换、解包等处理，得到的数据信息从输出端传输至控制芯片U4中，控制芯片U4根据地址做出判断，若是本机处理的信号则继续进行，否则停止。
若有信号发送，则此时载波通信芯片U2的TS端被置为低电平，载波通信芯片U2处于放大状态，待发送的信号由控制芯片U4传输至载波通信芯片U3中，载波通信芯片U3对数据进行打包D/A转换，扩频调制等处理后得到扩频信号，扩频信号从载波通信芯片U3的SO引脚输出，经过电容C21的交流耦合，再经过电阻R25和电容C28组成的低通滤波器，进入由电阻R23、电阻R24、三极管Q6和电阻R26组成的电压跟随器，放大输出功率，并减少输出阻抗，增加带负载的能力，放大的信号再经过由电容C22、电感L5、电容C23和电阻R27组成的低通滤波器，通过电容C29交流耦合到载波通信芯片U2功率放大器的输入管脚TXI，载波通信芯片U2把扩频信号放大，并从TXO引脚输出，经过电感L4滤波，并经过电容C9从B引脚传输至电力线的耦合变压器中，实现扩频信号的接收和发送。
将载波通讯技术应用于仪表上，传统的仪表硬件都是采用至少4芯线（电源+，电源-，通讯RX，通讯TX）与整车***连接，新的发明在于仪表仅仅输出2芯线（电源+，电源-）与整车***连接，电源线既是供电线又是通讯线。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电力载波通讯***，其特征在于，包括耦合模块和单片机，所述耦合模块连接电力线路，所述耦合模块中设置有线路开关控制模块，所述线路开关控制模块连接所述单片机，
所述线路开关控制模块在所述耦合模块与电力线路进行通讯时连通所述耦合模块的内部线路，所述线路开关控制模块在所述耦合模块与电力线路不进行通讯时断开所述耦合模块的内部线路；
所述线路开关控制模块包括开关控制电路，
所述耦合模块包括耦合电路，所述耦合电路包括耦合线圈T1、电阻R1、电容C1、电容C2、电感L2、二极管D1、二极管D2、电容C4和载波放大电路，所述耦合线圈T1的次级线圈第一端连接所述开关控制电路的第一端，所述耦合线圈T1的次级线圈第二端接地，所述开关控制电路的第二端连接所述电阻R1的第一端，所述电阻R1的第二端连接所述电容C1的第一端，所述电容C1的第二端接地，所述电容C1的第一端连接所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端接地，所述电容C2的第一端连接所述电感L2的第一端，所述电感L2的第二端接地，所述电感L2的第一端连接所述二极管D1的阴极，所述二极管D1的阳极接地，所述二极管D1的阴极连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极接地，所述二极管D2的阳极连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端作为所述耦合电路的输出端连接所述单片机，所述电阻R1的第一端连接所述载波放大电路，所述载波放大电路连接所述单片机；
所述开关控制电路包括电阻R6、光耦U11、三极管Q1、二极管D4、晶闸管Q4、电阻R7、电阻R8、晶闸管Q5、二极管D5、电阻R5、电阻R11、电阻R12、电阻R10和电阻R9，所述耦合线圈T1的次级线圈第一端连接所述二极管D4的阴极，所述二极管D4的阳极连接所述光耦U11中三极管的发射极，所述光耦U11中二极管的阳极连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端连接电源VCC，所述光耦U11中二极管的阴极连接所述单片机的控制引脚，所述光耦U11中三极管的集电极连接所述三极管Q1的基极，所述二极管D4的阴极连接所述晶闸管Q4的阳极，所述晶闸管Q4的阴极连接所述光耦U11中三极管的发射极，所述晶闸管Q4的门极连接所述电阻R7的第一端，所述电阻R7的第二端连接所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R8的第一端，所述电阻R8的第二端连接所述晶闸管Q5的门极，所述晶闸管Q5的阳极连接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极连接所述晶闸管Q5的阴极，所述晶闸管Q5的阴极连接所述三极管Q1的发射极，所述三极管Q1的发射极连接所述光耦U11中三极管的发射极，所述晶闸管Q5的阳极连接所述电阻R5的第一端，所述电阻R5的第二端连接所述电阻R1的第一端，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R11的第一端，所述电阻R11的第二端连接所述二极管D4的阴极，所述电阻R11的第二端连接所述电阻R12的第一端，所述电阻R12的第二端连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的基极连接电阻R10的第一端，所述电阻R10的第二端连接所述晶闸管Q5的阳极，所述电阻R10的第二端连接所述电阻R9的第一端，所述电阻R9的第二端连接所述三极管Q1的集电极。
2.根据权利要求1所述的一种电力载波通讯***，其特征在于，所述开关控制电路还包括电容C8和电阻R13，所述耦合线圈T1的次级线圈第一端连接所述电容C8的第一端，所述电容C8的第二端连接所述电阻R13的第一端，所述电阻R13的第二端连接所述电阻R5的第一端。
3.根据权利要求2所述的一种电力载波通讯***，其特征在于，所述载波放大电路包括电感L3、电容C5、MOS管Q3、电阻R2、MOS管Q2、电容C6、电阻R3、稳压二极管D3、电容C7和电阻R4，所述电阻R1的第一端连接所述电感L3的第一端，所述电感L3的第二端连接所述电容C5的第一端，所述电容C5的第二端连接所述MOS管Q3的漏极，所述电容C5的第二端连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端连接所述MOS管Q2的漏极，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的栅极连接所述电阻R4的第一端，所述电阻R4的第二端连接单片机，所述电阻R4的第一端连接所述电容C7的第一端，所述电容C7的第二端连接所述MOS管Q3的栅极，所述MOS管Q3的源极连接电源VCC，所述MOS管Q3的栅极连接所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接电源VCC，所述MOS管Q3的栅极连接所述稳压二极管D3的阳极，所述稳压二极管D3的阴极连接电源VCC。
4.根据权利要求3所述的一种电力载波通讯***，其特征在于，所述耦合电路还包括电容C3、电感L1和双向稳压二极管U1，所述电阻R1的第二端连接所述电容C3的第一端，所述电容C3的第二端连接所述电感L1的第一端，所述电感L1的第二端连接所述电容C1的第一端，所述双向稳压二极管U1的第一端连接所述电阻R1的第一端，所述双向稳压二极管U1的第二端连接所述耦合线圈T1的次级线圈第二端。
5.根据权利要求4所述的一种电力载波通讯***，其特征在于，还包括扩频载波通信电路，所述扩频载波通信电路包括载波通信芯片U2、载波通信芯片U3、控制芯片U4、信号接收调整电路和信号发送调整电路，所述信号接收调整电路的第一端作为所述扩频载波通信电路的信号输入端，所述信号接收调整电路的第二端连接所述载波通信芯片U3的第一输入端，所述载波通信芯片U3的第一输出端连接所述控制芯片U4的输入端，所述控制芯片U4的输出端连接所述载波通信芯片U3的第二输入端，所述载波通信芯片U3的第二输出端连接所述信号发送调整电路，所述信号发送调整电路的输出端连接所述载波通信芯片U2，所述载波通信芯片U2的输出端作为所述扩频载波通信电路的信号输出端。
6.根据权利要求5所述的一种电力载波通讯***，其特征在于，所述信号接收调整电路包括电阻R32、电容C27、电感L7、电容C26、电感L6、电容C25、电容C24、二极管D10、电阻R31、电阻R30、三极管Q7、电阻R29和电阻R28，所述电阻R32的第一端作为所述扩频载波通信电路的信号输入端，所述电阻R32的第二端连接所述电容C27的第一端，所述电容C27的第二端连接所述电感L7的第一端，所述电感L7的第二端接地，所述电容C27的第二端连接所述电容C26的第一端，所述电容C26的第二端接地，所述电容C26的第一端连接所述电感L6的第一端，所述电感L6的第二端连接所述电容C25的第一端，所述电容C25的第二端接地，所述电容C25的第一端连接所述电容C24的第一端，所述电容C24的第二端连接所述三极管Q7的基极，所述三极管Q7的集电极连接所述电阻R29的第一端，所述电阻R29的第二端连接电源VCC，所述三极管Q7的发射极连接所述电阻R28的第一端，所述电阻R28的第二端接地，所述三极管Q7的基极连接所述电阻R30的第一端，所述电阻R30的第二端连接电源VCC，所述三极管Q7的基极连接所述二极管D10的阳极，所述二极管D10的阴极连接所述电阻R31的第一端，所述电阻R31的第二端接地，所述三极管Q7的集电极连接所述载波通信芯片U3的第一输入端。
7.根据权利要求6所述的一种电力载波通讯***，其特征在于，还包括二极管D11和二极管D12，所述三极管Q7的基极连接所述二极管D11的阴极，所述二极管D11的阳极接地，所述三极管Q7的基极连接所述二极管D12的阳极，所述二极管D12的阴极连接电源VCC。
8.根据权利要求7所述的一种电力载波通讯***，其特征在于，所述信号发送调整电路包括电容C21、电阻R25、电容C28、电阻R23、电阻R24、三极管Q6、电阻R26、电容C22、电感L5、电容C23和电阻R27，所述载波通信芯片U3的第二输出端连接所述电容C21的第一端，所述电容C21的第二端连接所述电阻R25的第一端，所述电阻R25的第二端连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的基极连接所述电阻R23的第一端，所述电阻R23的第二端连接电源VCC，所述三极管Q6的集电极连接电源VCC，所述三极管Q6的基极连接所述电阻R24的第一端，所述电阻R24的第二端接地，所述电阻R25的第二端连接所述电容C28的第一端，所述电容C28的第二端接地，所述三极管Q6的发射极连接所述电阻R26的第一端，所述电阻R26的第二端接地，所述三极管Q6的发射极连接所述电容C22的第一端，所述电容C22的第二端接地，所述电容C22的第一端连接所述电感L5的第一端，所述电感L5的第二端连接所述电容C23的第一端，所述电容C23的第二端接地，所述电容C23的第一端连接所述电阻R27的第一端，所述电阻R27的第二端接地，所述电阻R27的第一端连接所述载波通信芯片U2的输入端。
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