配電載波數據機的製作方法

2023-12-04 12:03:56 1

專利名稱：配電載波數據機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於通過電力配電線傳輸的有線傳輸系統。
利用電力線作為傳輸媒介是電力系統的一種重要通信手段，但目前電力載波還局限在輸電線路上，並且是一對一方式，線路沒有分支，兩端需加阻波器以防信號衰減。對於配電網絡，由於網絡複雜、分支多，信號衰減大，幹擾嚴重等諸多的不利因素，雖然許多廠家和科研單位進行了大量的研究與試驗，但效果都不大理想。如已公開的中國專利CN2162746，「用電力線傳輸數字載波的解調器」，用一個載頻波形進行比相後，輸出一個相位差來表示解調出來的信息，能接收用電力線進行傳輸的數字載波信息，但其存在的不足之處是傳輸效果可靠性差，抗幹擾能力較弱及設備成本較高。
本實用新型採用了調頻載波傳輸，利用高度集成技術，其目的是提供一個配網的載波通道，使傳輸系統可靠性高，成本低，傳輸距離遠，抗幹擾能力強。
本實用新型是這樣實現的配電載波數據機由功放電源控制電路(1)的輸出端和信號調製解調電路(2)的輸出端接功放電路(3)的輸入端，功放電路(3)的輸出端接信號耦合電路(5)的輸入端，耦合電路(5)的輸出端接接收電路(4)的輸入端，接收電路(4)、電源濾波電路(6)的輸出端分別接信號調製解調電路(2)的輸入端。
功放電源控制電路(1)中三極體V2的基極串聯電阻R50接控制信號ZCON端，V2的發射極接地，集電極並接三極體V5的基極和電阻R29，R29的另一端接電源正極，V5的發射極接地，集電極串聯電阻R30接三極體V7基極，V5的集電極串聯R31接三極體V6的基極，V6發射極接+15V，同時通過電容C15接地，V6的集電極接功放電路(3)V10的集電極，V7的發射極接V6的發射極，V7的集電極串聯電阻R32接三極體V8基極，V8的發射極接-15V，並串聯電容C34接地，V8的集電極接功放電路(3)中三極體V11的集電極，V9的基極串聯電阻R1接ZCON端，V9的發射極接地，集電極串聯電阻R2接+5V，V9的集電極同時接信號調製解調電路(2)中集成塊U12的腳10。
信號調製解調電路(2)中，集成塊U12選用ST7536，其腳3、4、11、22、8接地，腳15、16、27分別串聯電阻R37、R36、R39接地，U12的腳15、16分別串聯開關S5，S6接+5V，腳17串聯電容C13和電阻R38接地，同時串聯C14接地，腳13、14分別連接晶振J的兩端後串聯電容C11、C12接地，腳18串聯電容C27接腳9、腳23，腳21接-5V，腳23接+5V，腳23同時串聯電阻R46接腳2，並通過電容C24的正極接地，腳20串聯電容C29接腳19，腳24接接收電路(4)的電阻R42，腳28接功放電路(3)的電阻R40，腳1連接功放電源控制電路(1)的電阻R50，R50的另一端引出作控制端，腳12、腳5引出作為數據通訊口。
功放電路(3)中放大器A1A選用LM347，其腳3接地，電容C16與電阻R48並聯後一端接A1A的腳2和電阻R40，另一端接電阻R26、R27和電容C28，R26的另一端接三極體V10發射極，R27的另一端接V11的發射極，C28的另一端接信號耦合電路(5)中穩壓管V13，A1A的腳11接-15V，腳4接+15V，A1A的腳1串聯電阻R41分別接三極體V3、V4的基極，V4的集電極接V11的集電極，並串聯電阻R28接三極體V3的發射極、V11的基極和電容C3，C3的另一端接三極體V4的發射極、V10的基極和電阻R45，電阻R45的另一端分別接V3、V10的集電極。
接收電路(4)中電阻R33的一端接信號耦合電路(5)中電容C32及變壓器T1的一端ZRX，R33的另一端接放大器A1B的腳5，並通過電阻R34接地，A1B的腳6接腳7並串聯電容C18，C18並接電阻R35、電容C19，R35的另一端接地，C19的另一端通過電阻R49接地，並且串聯電阻R44接放大器A1C的腳9，並通過電阻R43接A1C的腳8及電阻R42，R42的另一端通過電阻R47接地，並且接信號調製解調電路(2)中集成塊U12的腳24，A1C的腳10接地。
信號耦合電路(5)中穩壓管V13的一端接變壓器T1的中間抽頭，同時接功放電路(3)中電容C28，V13的另一端通過V12接地，電容C32的一端接地，另一端接變壓器T1的ZRX端，同時接接收電路(4)中的R33，變壓器的另一頭接地，變壓器的二次側作為信號輸出端。
電源濾波電路(6)中電容C30、C21並聯後一端接地，另一端接+15V，電容C33，C20並聯後一端接地，另一端接-15V，電容C23、C26並聯後一端接地，另一端接-5V，電容C22、C25並聯後一端接地，另一端接+5V。U14選用線性穩壓器7905，其腳1接地，腳3接-5V，腳2接-15V。
與
背景技術：
相比，本實用新型的顯著放果是1、採用大規模低功耗集成電路，將信號調製解調，自動增益，內置開關濾波、自動穩頻等電路全部集成在一個晶片內，性能穩定，可靠性高，成本低。
2、採用FSK調製方式，與ASK方式比較抗幹擾性能強。
3、具有自動穩頻電路，使調製頻率和解調頻率不受溫度、溼度等環境影響，一致性好。
4、接收靈敏度高，誤碼率低，發送功率低，傳輸距離遠。


圖1是配電載波數據機(10)的結構框圖圖2是本實用新型在電力負荷管理系統中的實施例圖圖3是配電載波數據機(10)的電路圖以下結合實施例作進一步說明。本實施例為配電載波數據機(10)在電力負荷管理系統中的實際應用。變電站載波數傳機(7)由數據機MODEM(8)、主控單元(9)、配電載波數據機(10)組成。載波負荷控制終端(13)由CPU模塊(12)和配電載波數據機(10)組成。載波負荷控制終端(13)至少是一臺以上，可以是多臺，此系統工作情況是首先把多臺負荷控制終端(13)進行編號，由中央機發出控制信號經數據機MODEM(8)給主控單元(9)，主控單元把信號轉換成數位訊號給配電載波數據機(10)，經調製、放大後給耦合單元(11)並通過C51、C52、C53載到配電線上。信號經電容C54和耦合單元(11)給配電載波數據機(10)，信號解調後給CPU模塊(12)進行處理，然後CPU模塊(12)將中央機所需數據信號經配電載波數據機(10)調製、放大後給耦合單元(11)，並通過C54載到配電線上，另一側信號經C51、C52、C53給耦合電路(11)，再到配電載波數據機(10)解調，解調後的信號經主控單元(9)和數據機MODEM(8)給中央機。本實用新型可以可靠地在10KV或35KV配電線路上進行信號傳輸，為負荷管理、配電網自動化和縣調自動化等用電管理自動化系統提供一種數據傳輸通道。
權利要求1.一種配電載波數據機，其特徵是由功放電源控制電路(1)、信號調製解調電路(2)、功放電路(3)，接收電路(4)，信號耦合電路(5)和電源濾波電路(6)組成，其連接關係為功放電源控制電路(1)的輸出端和信號調製解調電路(2)的輸出端接功放電路(3)的輸入端，功放電路(3)的輸出端接信號耦合電路(5)的輸入端，耦合電路(5)的輸出端接接收電路(4)的輸入端，接收電路(4)、電源濾波電路(6)的輸出端分別接信號調製解調電路(2)的輸入端。
2.根據權利要求1所述的配電載波數據機，其特徵是功放電源控制電路(1)三極體V2的基極串聯電阻R50接控制信號ZCON端，V2的發射極接地，集電極並接三極體V5的基極和電路R29，R29的另一端接電源正極，V5的發射極接地，集電極串聯電阻R30接三極體V7基極，V5的集極串聯R31接三極體V6的基極，V6發射極接+15V，同時通過電容C15接地，V6的集電極接功放電路(3)V10的集電極，V7的發射極接V6的發射極，V7的集電極串聯電阻R32接三極體V8基極，V8的發射極接-15V，並串聯電容C34接地，V8的集電極接功放電路(3)中三極體V11的集電極，V9的基極串聯電阻R1接ZCON端，V9的發射極接地，集電極串聯電阻R2接+5V，V9的集電極同時接信號調製解調電路(2)中集成塊U12的腳10。
3.根據權利要求1所述的配電載波數據機，其特徵是信號調製解調電路(2)中集成塊U12選用ST7536，其腳3、4、11、22、8接地，腳15、16、27分別串聯電阻R37、R36、R39接地，U12的腳15、16分別串聯開關S5、S6接+5V，腳17串聯電容C13和電阻R38接地，同時串聯C14接地，腳13、14分別連接晶振J的兩端後串聯電容C11、C12接地，腳18串聯電容C27接腳9、腳23，腳21接-5V，腳9、23接+5V，同時串聯電阻R46接腳2，並通過電容C24的正極接地，腳20串聯電容C29接腳19，腳24接接收電路(4)的電阻R42，腳28接功放電路(3)的電阻R40，腳1連接功放電源控制電路(1)的電阻R50，R50的另一端引出作控制端，腳12、腳5引出作為數據通訊口。
4.根據權利要求1所述的配電載波數據機，其特徵是功放電路(3)中放大器A1A選用LM347，其腳3接地，電容C16與電阻R48並聯後一端接A1A的腳2和電阻R40，另一端接電阻R26、R27和電容C28，R26的另一端接三極體V10發射極，R27的另一端接V11發射極，C28的另一端接信號耦合電路(5)中穩壓管V13，A1A的腳11接-15V，腳4接+15V，A1A的腳1串聯電阻R41分別接三極體V3、V4的基極，V4的集電極接V11的集電極，並串聯電阻R28接三極體V3的發射極、V11的基極和電容C3，C3的另一端接三極體V4的發射極、V10的基極和電阻R45，電阻R45的另一端分別接V3、V10的集電極。
5.根據權利要求1所述的配電載波數據機，其特徵是接收電路(4)中電阻R33的一端接信號耦合電路(5)中的電容C32及變壓器T1的一端ZRX，R33的另一端接放大器A1B的腳5，並通過電阻R34接地，A1B的6腳接7腳並串聯電容C18，C18並接電阻R35、電容C19，R35的另一端接地，C19的另一端通過電阻R49接地，並且串聯電阻R44接放大器A1C的腳9，並通過電阻R43接A1C的腳8及電阻R42，R42的另一端通過電阻R47接地，並且接信號調製解調電路(2)中集成塊U12的腳24，A1C的腳10接地。
6.根據權利要求1所述的配電載波數據機，其特徵是信號耦合電路(5)中穩壓管V13的一端接變壓器T1的中間抽頭，同時接功放電路(3)中電容C28，V13的另一端通過V12接地，電容C32的一端接地，另一端接變壓器T1的ZRX端，同時接收電路(4)中的R33，變壓器的另一端接地，變壓器的二次側作為信號輸出端。
7.根據權利要求1所述的配電載波數據機，其特徵是電源濾波電路(6)中電容C30、C21並聯後一端接地，另一端接+15V；電容C33，C20並聯後一端接地，另一端接-15V；電容C23、C26並聯後一端接地，另一端接-5V；電容C22、C25並聯後一端接地，另一端接+5V。U14選用線性穩壓器7905，其腳1接地，腳3接-5V，腳2接-15V。
專利摘要本實用新型屬於通過電力配電線傳輸的有線傳輸系統,是一種可應用在電力負荷管理系統中的配電載波數據機,本實用新型採用調頻載波傳輸,利用高度集成技術,提供一配網載波通道,使傳輸系統可靠性高,成本低,傳輸距離遠,抗幹擾能力強,其特徵是由功放電源控制電路(1)、信號調製解調電路(2)、功放電路(3)、接收電路(4)、信號耦合電路(5)和電源濾波電路(6)組成。
文檔編號H04B3/54GK2287354SQ9721302
公開日1998年8月5日 申請日期1997年3月25日 優先權日1997年3月25日
發明者馮喜軍, 王喜勤 申請人:馮喜軍, 王喜勤