基于直流电源的电力线载波通信耦合电路设计

2016-08-25刘恒光姜秀杰熊蔚明安军社

电子设计工程 2016年14期

关键词：信号

刘恒光，姜秀杰，熊蔚明，安军社

（1.中国科学院国家空间科学中心北京　100190；2.中国科学院大学北京　100049）

基于直流电源的电力线载波通信耦合电路设计

刘恒光1，2，姜秀杰1，熊蔚明1，安军社1

（1.中国科学院国家空间科学中心北京100190；2.中国科学院大学北京100049）

试图通过电力线载波通信（以下简称PLC）技术在直流电源线上传递控制信号，从而实现减少信号线，简化控制系统的目的。目前较为成熟的PLC技术，主要应用在交流环境下，在直流环境下应用并未出现，这就导致耦合电路成为本课题研究的关键技术。本文研究了直流电源的信道特性、提出了相应的频带需求，分析了DC/DC电源变换器和耦合电路的结构，成功设计出了耦合电路，并对其传输特性进行了测试分析。

电力线载波通信；耦合；直流电源；电源变换器

PLC的应用和发展已有几十年的历史，其中低压配电网中使用的载波频率高达40 MHz，数据速率已到200 Mbps，主要用于互联网最后一公里的介入、数字家庭网络等［1］。目前国内发展较为成熟的智能抄表技术、电力负荷监控、智能家居等都是在交流网络中。而我们要研究的是直流网络，且其中的DC/DC电源变换器包含有EMI滤波器，DC/DC模块等，对传输信号的频带选择起重要影响。此外，就通信距离而言，地面上配电线路的长度可达数十千米［5］，但直流电源与负载间的连线较短，长度一般在数十米。这些均呈现出与交流网络不同的信道特性，是我们在设计耦合电路时必须考虑的因素。