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复合耦合技术在低压电力线通信设计中的应用

2013-11-12 09:50来源:eefocus关键词:电力线通信载波通信低压电力线收藏点赞

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对于式(1),通过不同的处理将得到不同的数学模型。对图1 所示的双RLC 耦合回路进行去耦处理,得到2 个独立的RLC 串联回路。对式(1)求导,则可得到二元二阶方程组:

 

式(2)同时含有2 个未知函数i1( t) 和i2( t)的二阶导数,不便直接求解。

若将RLC 串联回路表示成二元一阶方程,则由2 个RLC 回路便可得到四元一阶方程组:

 

该方程组含有4 个未知数:i1( t),i2( t),uc1(t),uc2( t),其定解条件直接由电路的初始储能情况给出。当无初始储能时,为齐次初始条件,即:

 

设所有电路元件都是非时变性元件,则所对应的常系数线性一阶常微分方程组可转化成线性代数方程组进行求解。

通过对上述接口电路数学模型的分析、化简可知,基于“复合耦合技术”的接口电路模型,电路的主要参数是可以通过线性代数方程组进行求解,接口电路的原理清晰,计算复杂度较小,符合低压电力线载波通信要求,是简洁、可行的。

2 ST 7538 电力线接口电路的设计

2. 1 ST 7538 调制解调芯片

ST 7538 载波芯片是一款为家庭和工业领域电力线网络通信而设计的半双工、同步/异步FSK 调制解调器芯片。ST 7538 内部集成了发送和接收数据的所有功能,通过串行通信,可以方便地与微处理器相连接,且只要通过耦合变压器等少量外部器件,即可连接到电力网中。ST 7538功能强大、集成度很高,采取了多种抗干扰技术,如果能够很好地利用其多频段性,就可以克服窄带通信的缺点。ST7538 作为很有代表性的窄带通信芯片,在远程抄表、灯光控制、智能家电等领域已经有了广泛的应用。

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