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(多图) DC 应用的电力线通信实施

Ajinder Singh?? Dave Hermann?? 德州仪器?? 2014年08月08日 ?? 收藏0

参考设计

DC(额定 24V)电力线通信 (PLC) 参考设计旨在作为评估板帮助用户为工业应用开发最终产品,充分利用该功能在同一 DC 电力线上实现电力传输与通信。该参考设计能够以极小(大约 1 英寸的直径)的工业尺寸为主从节点的硬件及固件设计提供完整的设计指南。设计文件包括原理图、材料清单、布局图、Altium 文件、光绘文件、带应用层的完整软件套件以及简单易用的图形用户界面 (GUI)。

应用层不仅支持从节点,而且还支持主机处理器(比如 PC 或 Sitara ARM MPU)的通信(图 9)。主机处理器只通过 USB-UART 接口与主节点通信。主节点随后通过 PLC 与从节点通信。评估板 (EVM) 也提供简单易用的 GUI(图 10),其不仅通过主机处理器运行,而且还提供地址管理以及从节点状态监控及用户控制功能。

参考设计针对每个从节点的源阻抗进行了优化,我们可将多个从设备连接至主设备。模拟前端 (AFE) 已经添加了保护电路,能够可靠 AC 耦合至 24V 线路。该参考设计的布局根据 AFE031 大电流线迹的布局要求进行了优化。

图 9:参考设计的系统方框图
图 9:参考设计的系统方框图
(点击查看大图)

图 10:GUI 工具截图
图 10:GUI 工具截图

结论

在本文中,我们回顾了窄带 DC 电力线 PLC 是各种工业应用联网的有效工具的原因所在。该方案可充分发挥 AC 电力线应用的 PLC 在现有智能电网部署中的成功使用优势。支持 PLC 的各种工作条件都需要高灵活软硬件解决方案。此外,DC 电力线的连接也需要精心的设计考量,以确保系统能够稳健地扩展至多个网络节点。

为解决设计挑战,帮助系统设计人员将 DC 电力线 PLC 成功运用于自己的应用,TI 推出了一款基于 TI 模拟前端 AFE031 及 C2000 微控制器[2]的 DC PLC 参考设计[1]。该参考设计配套提供完整系列的硬件设计文件、MCU 固件、基于 GUI 的应用软件以及极为详尽的实验室测试结果文档。设计人员可轻松评估该平台,有效构建自己的最终应用。

参考资料

1.《DC 电力线通信 (PLC) 参考设计》,德州仪器

2.下载 AFE031 和 TMS320F28035 的产品说明书。

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电力线通信? DC电力线? 智能电网?

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