復(fù)合耦合技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

　　對(duì)50 Hz /220 V 強(qiáng)電的相對(duì)抑制力( dB)=

表1 不同電力線阻抗及不同中心頻率下的輸出幅度(Uop /V) 輸入信號(hào)幅度= 1 V。

　 表2 不同電力線阻抗的上、下限截止頻率及通頻帶。

　　從表1 和表2 的分析結(jié)果可見(jiàn):電力線阻抗越大，接口電路的通頻帶就越寬，對(duì)信號(hào)的耦合性能也就越好，但選擇性差;反之，電力線阻抗越小，接口電路的通頻帶越窄，對(duì)信號(hào)的耦合性能就越差，但選擇性好。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析知，低壓電力線的統(tǒng)計(jì)阻抗一般在5 ～ 1 5 Ω之間［2］。因此，ST 7538電力線載波芯片所使用的60 ～ 132. 5 kHz 的載波信號(hào)均在通頻帶( 衰減小于3 dB) 范圍內(nèi)。也就是說(shuō)，以82. 05 kHz 作為低壓電力線通信接口電路的中心頻率是合理的。用電力線載波芯片ST7538 其他載波頻率來(lái)收、發(fā)信號(hào)，也可用此接口電路。此接口電路有如下特性:① 滿足載波發(fā)射高阻抗的要求，提高了載波的加載效率;② 在滿足信號(hào)的耦合性能的同時(shí)，還兼顧對(duì)頻率選擇性的要求，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。

　　在電路的具體安裝和調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)電感磁來(lái)調(diào)節(jié)電感量，使通頻帶達(dá)到最佳。在基于電力線載波芯片ST 7538 低壓電力線載波通信實(shí)驗(yàn)中，選用82. 05 kHz 作為低壓電力線通信的中心頻率，設(shè)負(fù)載阻抗為5 ～ 15 Ω。試驗(yàn)結(jié)果表明，能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)點(diǎn)控、群控?zé)艚M( 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信);能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)( 信號(hào)中心頻率1 kHz ，頻率范圍0. 02 ～ 10 kHz) 的傳輸( 實(shí)現(xiàn)模擬通信);能實(shí)現(xiàn)對(duì)正弦波形信號(hào)( 頻率范圍0. 01 ～100 kHz)的傳輸(實(shí)現(xiàn)模擬通信)。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　基于“電磁耦合”與“阻容耦合”相結(jié)合的“復(fù)合耦合技術(shù)”，建立了低壓電力線載波通信的接口電路”的數(shù)學(xué)模型，由此設(shè)計(jì)了基于ST 7538 的低壓電力線載波通信的接口電路。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明:該接口電路既有較高的載波信號(hào)加載效率，較好的幅頻特性，又能完全地隔離電力網(wǎng)50 Hz的工頻信號(hào)，且接口電路的通用性強(qiáng)，故可廣泛應(yīng)用于低壓電力線通信系統(tǒng)。