电力线通信设计的可靠性分析-北极星电力软件网

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电力线通信(PLC)是一种采用电力线作为通讯介质的通信技术。在与供电同一根电力线上传输数据，从而可以将房屋或汽车现有的电力基础设施用于传输数据，而不需要增新加电线。电力线通信技术正在经历快速增长的阶段，并找到了进入多个应用和市场领域的方式，包括智能电网、照明控制、太阳能面板监控、能量计量、家用视频分配、电动汽车等等。全球在提倡节能，这促进了让能源产生和能源消耗的设备互相通讯的需求。电力线通信提供了一个独特的无需新建设施的方法，使智能能量管理技术快速遍布世界各地。和无线解决方案不同，电力线通信不受视线和传输范围的限制。电力线通信对于很多应用来说也是一种低成本和易安装的技术。

今天，系统设计者能从超过十家半导体供应商买到电力线通信器件。这些器件很多都针对特定的应用和市场进行了优化。现在有如此广泛的选择余地，开发人员需要懂得影响电力线通信系统性能和可靠性的因素，并能克服通常的设计挑战。

任何通信系统都包括四个主要组成部分：

1.发射机

2.接收机

3.通讯介质

4.信号本身

如前面提到的，在电力线通信的通讯介质是电力线。图1显示了一个通用电力线通信系统框图。发射机调制信号并发送到电力线。另一头的接收机解调信号并接收数据。当到达接收机时信号被电力线的阻抗衰减了。当信号通过电力时，介质中的任何噪声也会破坏信号。

图1:一个典型的电力线通信系统框图。电力线阻抗衰减了传输信号的。线路噪声可明显影响信号。

简要地介绍了一下基础，让我们逐个介绍一下影响电力线通信系统性能和可靠性的因素。这些因素包括：

1)发送信号强度

2)电力线噪声

3)电力网络阻抗

4)网络协议

5)接收机灵敏度

对于这些因素我会逐个做一些建议。最后，也会讨论一下多个阶段和系统成本。

发送(Tx)信号的强度

较强的Tx信号意味着更多的信号功率经过电力线。较强的信号是不易受电力线噪声影响的，可以传输地更远。Tx信号的强度也会影响电力线通信节点功耗，因为信号能量输入到电力线越多，节点消耗的能量也越多。

更理想的情况是，开发人员会增加发射机的信号强度，直到他们达到电力线最佳的性能和功率消耗。然而，Tx信号强度受到一些组织的严密的控制的，如北美的FCC和欧洲的CENELEC。FCC和CENELEC也规范声波，可以由主Tx信号传输到电力线。这些法规要做的是，防止不同频带的信号互相干扰。

当选择一个电力线通信设备时，检查一下Tx信号是否符合目标市场的强度大小要求。同时也应该符合FCC和CENELEC标准。理想的情况是，Tx增益应该是可配置的，这样你可以根据其他系统调试Tx信号强度。此外，确认PLC节点消耗多少能量，从而达到FCC和CENELEC要求的最佳发射信号的强度。当然，能量消耗越少越好。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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