一種直接注入電力線的波形信號(hào)源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及載波通信信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種直接注入電力線的波形信號(hào)源。
【背景技術(shù)】
[0002]在低壓集抄通信系統(tǒng)中，由于載波信號(hào)容易受到各種特征的噪聲信號(hào)的干擾，加上各種用電設(shè)備接入到電力線上產(chǎn)生的阻抗、衰減等額外因素，造成了載波通信出現(xiàn)各種異常現(xiàn)象。為了能夠方便地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的載波通信信道進(jìn)行檢測(cè)，分析載波信道對(duì)不同頻率的載波信號(hào)所呈現(xiàn)出來的衰減大小，阻抗大小等參數(shù)進(jìn)行定量的測(cè)量，便于能夠更好地解決在載波通信過程中所遇到的諸多問題，所以需要一種可直接注入電力線的任意波形信號(hào)源作為測(cè)量的輔助標(biāo)準(zhǔn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種直接注入電力線的波形信號(hào)源，能夠方便、快速、有效地將不同頻率的信號(hào)注入到電力線通道上，降低成本，減少錯(cuò)誤率，提高工作效率。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種直接注入電力線的波形信號(hào)源，包括控制單元電路、波形信號(hào)發(fā)生器電路、功率放大器電路和工頻隔離信號(hào)注入電路;所述控制單元電路用于控制波形信號(hào)發(fā)生器電路產(chǎn)生信號(hào)波形，且接收人機(jī)交互的輸入信號(hào)，顯示控制信息，所述波形信號(hào)發(fā)生器電路用于接收控制單元電路的控制信號(hào)，在控制單元電路的控制下，產(chǎn)生一定頻率、相位、幅度的信號(hào)波形，所述功率放大器電路用于接收到波形信號(hào)發(fā)生器電路的輸出信號(hào)，并將此信號(hào)進(jìn)行無失真放大，所述工頻隔離信號(hào)注入電路用于將功率放大器電路的輸出信號(hào)注入至電力線。
[0006]根據(jù)上述方案，所述控制單元電路采用Intel的ATOM N270 1.6G CPU處理器。
[0007]根據(jù)上述方案，所述波形信號(hào)發(fā)生器電路采用ALTERA公司的FPGA芯片EP1C3T100。
[0008]根據(jù)上述方案，還包括用于將波形信號(hào)發(fā)生器電路的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的AD9740AR 芯片。
[0009]根據(jù)上述方案，所述功率放大器電路采用AD815電路。
[0010]根據(jù)上述方案，所述工頻隔離信號(hào)注入電路包括隔離變壓器，所述隔離變壓器為1:1變壓器，電感量為ImH。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:通過集成化模式將本地產(chǎn)生的指定頻率、相位、幅度的信號(hào)直接注入至電力線上，大大簡(jiǎn)化了由各種分立式儀器設(shè)備組成的測(cè)試系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員操作更加方便，提高了測(cè)試人員的工作效率，整個(gè)電路采用由嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立控制，中間環(huán)節(jié)無需人工操作，減少了出錯(cuò)概率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型中控制單元電路采用ATOMN270 1.6G CPU處理器時(shí)的輸入輸出示意圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型中波形信號(hào)發(fā)生器電路采用AD9740AR芯片時(shí)的輸入輸出示意圖。
[0015]圖4是本實(shí)用新型中功率放大器電路采用AD815芯片時(shí)的輸入輸出示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型的目的是提供一種直接注入電力線的波形信號(hào)源，主要由控制單元電路、波形信號(hào)發(fā)生器電路、功率放大器電路和工頻隔離信號(hào)注入電路組成，由控制單元電路控制波形信號(hào)發(fā)生器電路產(chǎn)生某一頻率、相位、幅度的信號(hào)波形，該信號(hào)經(jīng)過功率放大器電路，由功率放大器電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行無失真的放大，最后由工頻隔離信號(hào)注入電路將該信號(hào)注入至低壓電力線上，完成載波通信信道的信號(hào)注入。
[0017]本實(shí)用新型一種直接注入電力線的波形信號(hào)源，如圖1所示，包括控制單元電路、波形信號(hào)發(fā)生器電路、功率放大器電路和工頻隔離信號(hào)注入電路;所述控制單元電路用于控制波形信號(hào)發(fā)生器電路產(chǎn)生信號(hào)波形，且接收人機(jī)交互的輸入信號(hào)，顯示控制信息，所述波形信號(hào)發(fā)生器電路用于接收控制單元電路的控制信號(hào)，在控制單元電路的控制下，產(chǎn)生一定頻率、相位、幅度的信號(hào)波形，所述功率放大器電路用于接收到波形信號(hào)發(fā)生器電路的輸出信號(hào)，并將此信號(hào)進(jìn)行無失真放大，所述工頻隔離信號(hào)注入電路用于將功率放大器電路的輸出信號(hào)注入至電力線。
[0018]如圖2所示，所述控制單元電路采用Intel的ATOM N270 1.6G CPU處理器，2G內(nèi)存，250G硬盤，具有232、485、USB、NET等多種輸入輸出端口構(gòu)成，可以滿足測(cè)試對(duì)于高實(shí)時(shí)性、大數(shù)據(jù)容量的要求。控制單元電路的輸入采用計(jì)算機(jī)的人機(jī)接口設(shè)備(鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器)，便于用戶使用和操作，控制單元電路的輸出采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，該接口可以方便、有效地控制后級(jí)的波形信號(hào)發(fā)生器電路。
[0019]所述波形信號(hào)發(fā)生器電路采用ALTERA公司的FPGA芯片EP1C3T100，還包括相位累加器、波形RAM，通過外部總線設(shè)置不同的相位累加器的步進(jìn)量來調(diào)節(jié)輸出頻率，寫入不同的RAM數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)不同波形的改變，最后通過AD9740AR來實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換，把FPGA輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬波形信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并且輸出至后一級(jí)。AD9740AR具有差分輸出能力，通過后級(jí)運(yùn)算放大器電路可以有效抑制共模信號(hào)干擾。EP1C3T100芯片與AD9740AR之間的通信接口采用8位并口通信，EP1C3T100芯片用于實(shí)現(xiàn)波形信號(hào)的計(jì)算以及描述，具體如圖3所示。
[0020]如圖4所示，所述功率放大器電路采用AD815電路，AD815芯片主要用于將前一級(jí)的輸出信號(hào)進(jìn)行無失真的功率放大。AD815為大電流差分驅(qū)動(dòng)芯片，由兩個(gè)大電流、高帶寬運(yùn)放構(gòu)成，具有很高的帶寬，_3dB帶寬可以到150M，完全可以滿足9K~500K信號(hào)測(cè)試時(shí)的放大需要。芯片由+-15V供電，可以提供大于20Vpp的輸出電壓，提高測(cè)試的準(zhǔn)確度和動(dòng)態(tài)范圍。
[0021]所述工頻隔離信號(hào)注入電路包括隔離變壓器，所述隔離變壓器為1:1變壓器，電感量為ImH，完成將信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)注入到低壓電力線上，還用于將系統(tǒng)懸浮同電力線隔離，充分保證使用者的人身安全。隔離變壓器的初級(jí)線包的工頻感抗只有0.3歐姆左右，對(duì)工頻起到第一級(jí)隔離，起到保護(hù)后級(jí)電路的作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直接注入電力線的波形信號(hào)源，其特征在于，包括控制單元電路、波形信號(hào)發(fā)生器電路、功率放大器電路和工頻隔離信號(hào)注入電路;所述控制單元電路用于控制波形信號(hào)發(fā)生器電路產(chǎn)生信號(hào)波形，且接收人機(jī)交互的輸入信號(hào)，顯示控制信息，所述波形信號(hào)發(fā)生器電路用于接收控制單元電路的控制信號(hào)，在控制單元電路的控制下，產(chǎn)生一定頻率、相位、幅度的信號(hào)波形，所述功率放大器電路用于接收到波形信號(hào)發(fā)生器電路的輸出信號(hào)，并將此信號(hào)進(jìn)行無失真放大，所述工頻隔離信號(hào)注入電路用于將功率放大器電路的輸出信號(hào)注入至電力線。2.如權(quán)利要求1所述的一種直接注入電力線的波形信號(hào)源，其特征在于，所述控制單元電路采用Intel公司的ATOM N270 1.6G CPU處理器。3.如權(quán)利要求1所述的一種直接注入電力線的波形信號(hào)源，其特征在于，所述波形信號(hào)發(fā)生器電路采用ALTERA公司的FPGA芯片EP1C3T100。4.如權(quán)利要求3所述的一種直接注入電力線的波形信號(hào)源，其特征在于，還包括用于將波形信號(hào)發(fā)生器電路的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的AD9740AR芯片。5.如權(quán)利要求1所述的一種直接注入電力線的波形信號(hào)源，其特征在于，所述功率放大器電路采用AD815電路。6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的直接注入電力線的波形信號(hào)源，其特征在于，所述工頻隔離信號(hào)注入電路包括隔離變壓器，所述隔離變壓器為1:1變壓器，電感量為ImH。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直接注入電力線的波形信號(hào)源，包括控制單元電路、波形信號(hào)發(fā)生器電路、功率放大器電路和工頻隔離信號(hào)注入電路；所述控制單元電路用于控制波形信號(hào)發(fā)生器電路產(chǎn)生信號(hào)波形，且接收人機(jī)交互的輸入信號(hào)，顯示控制信息，所述波形信號(hào)發(fā)生器電路用于接收控制單元電路的控制信號(hào)，在控制單元電路的控制下，產(chǎn)生一定頻率、相位、幅度的信號(hào)波形，所述功率放大器電路用于接收到波形信號(hào)發(fā)生器電路的輸出信號(hào)，并將此信號(hào)進(jìn)行無失真放大，所述工頻隔離信號(hào)注入電路用于將功率放大器電路的輸出信號(hào)注入至電力線。本實(shí)用新型能夠方便、快速、有效地將不同頻率的信號(hào)注入到電力線通道上，降低成本，減少錯(cuò)誤率，提高工作效率。
【IPC分類】H04B3/54, G08C19/00
【公開號(hào)】CN205230328
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521026968
【發(fā)明人】李琪林, 覃劍, 吳維德, 李方碩, 向景睿, 申杰, 張峰, 趙永春, 劉晶晶
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日