2022年青岛东软SSC载波电路设计说明 .pdf

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1、EASTSOFTR青岛东软开发文档密级：低编号： ESKF 11101801青岛东软 SSC1641 载波电路设计说明VERSION ：1.0日期：2011 年 10 月 18 日青岛东软载波科技股份有限公司名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd目 录 1.概述. 12.单相载波模块的结构框

2、图. 13.集中器载波模块的结构框图. 24.单相载波模块各部分电路详解. 34.1.载波芯片及存储部分. 34.1.1.晶振说明 . 54.1.2.EEPROM 说明 . 54.1.3.布板注意事项. 54.2.信号输出放大滤波电路. 54.2.1.信号放大输出电路原理说明 . 54.2.2.功率三极管说明. 64.2.3.布板注意事项. 74.3.单相信号耦合及接收滤波电路. 84.3.1.信号耦合及接收滤波电路原理说明 . 84.3.2.插件电感说明. 84.3.3.安规电容说明. 94.3.4.信号耦合变压器说明. 94.3.5.布板注意事项. 94.4.过零检测电路 . 104.4.

3、1.过零检测电路的原理. 104.4.2.过零检测电路对电阻电容的要求 . 104.4.3.过零检测电路对三极管的要求 . 104.4.4.过零检测电路对光耦的要求 . 104.4.5.过零检测电路对稳压管的要求 . 104.5.接口电路及指示灯部分. 115.集中器载波模块各部分电路详解. 135.1.集中器载波芯片部分. 135.1.1.晶振说明 . 155.1.2.布板注意事项. 155.2.信号输出放大电路. 155.2.1.信号放大输出电路原理说明 . 155.2.2.达林顿管说明. 165.2.3.布板注意事项. 175.3.三相切换滤波电路. 185.3.1.三相切换滤波电路原理

4、说明 . 185.3.2.MOS管说明 . 185.3.3.布板注意事项. 185.4.三相耦合及接收滤波电路. 195.5.三相过零检测电路. 195.6.网络接口部分 . 205.7.电源部分 . 205.8.指示灯部分 . 215.9. 21接口部分版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲I名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao

5、 Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲11.概述本文档对 SSC1641的载波电路进行说明。SSC1641是一款高集成度的电力线载波通信芯片，内部集成有高性能微控制器（MCU） 、低噪声放大器（LNA） 、可编程增益放大器（PGA） 、10 位 A/D 转换器、 8 位 D/A 转换器、数字滤波器、数字解调器、实时时钟（RTC ）等。载波芯片 SSC1641的主要技术指标及特性如下：I/O 电源： +4.5V + 5.5V内核电源： +2.2V+2.8V工作温度范围：

6、40 85（工业级）工作电流： IVDD10mA载波频率范围：27015kHz通信系统载波的中心频率：270kHz调制解调方式：BFSK频带宽度： 30kHz载波通信速率：100bps800bps 变速通信方式：半双工接收灵敏度： 100uVrms输入信号的动态范围：0.5mVrms2Vrms（72dB）信号发送：正弦波输出第 IV代载波通信系统支持分时分组通信方式，同时兼容3 代和 3.5 代模式。目前，第IV 带载波通信产品有：单相载波模块、三相载波模块、集中器载波模块、抄控器模块、 以及 II 型采集器模块， 其中单相载波模块、三相载波模块和II 型采集器模块的载波部分完全相同， 而抄控

7、器的载波部分完全采用单相载波模块，所以本文仅以单相载波模块和集中器载波模块的原理进行说明。2.单相载波模块的结构框图单相载波模块的结构框图如下：图 1 单相表载波模块的结构框图SSC1641 EEPROM 信号输出放大滤波电路信号输入滤波电路信号耦合电路过零检测电路接口电路L N 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Tech

8、nology Co.,Ltd各部分功能说明如下：a)信号耦合电路：为弱电和强电之间提供载波信号通路；b)信号输出放大滤波电路：对 SSC1641输出的小信号进行放大，从而提高载波通信的距离；c)信号输入滤波电路：对从电力线上引入的信号进行滤波，从而提高载波信号接收性能；d)过零检测电路：用于检测工频交流电的过零点信息，为零点同步提供依据；e)EEPROM存储器电路：用于存储需要长期保存，掉电非遗失的信息，比如MAC 地址；f)接口电路：为载波模块与智能电表之间建立信号通路。3.集中器载波模块的结构框图集中器载波模块的结构框图如下：接口电路4 代路由器接口版权所有2011 青岛东软载波科技股份有

9、限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲2图 2 集中器载波模块的结构框图每相 1 颗 PLCI38-IV 共 3 颗信号输出放大电路三相信号输入滤波电路三相信号耦合电路三相过零检测电路A N 三相切换滤波电路电源部分网络接口指示灯B C 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd版权所有201

10、1 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲3各部分功能说明如下：a)三相信号耦合电路：为弱电和强电之间提供载波信号通路；b)信号输出放大电路：对 PLCI38 IV 输出的小信号进行放大，从而提高载波通信的距离；c)三相切换滤波电路：对信号输出放大电路放大之后的信号进行三相切换；d)三相信号输入滤波电路：对从电力线上引入的信号进行滤波，从而提高载波信号接收性能；e)三相过零检测电路：用于检测工频交流电的过零点信息，为零点同步提供依据；f)接口电路：为载波路由模块与集中器之间建立信号通路。g)4 代路由器接口为载波芯片与4 代路由器提供接口。h)电源部分为整个载波路由模块

11、提供电源。i)指示灯用于指示电源、载波发送、载波接收、网络状态等信息。4.单相载波模块各部分电路详解4.1.载波芯片及存储部分C52ZC P_DE TADDRE NSETEV ENTINPL CRXDPL CTXDTE ST1R_L EDS_L EDSSC INSSC OUT _AFLT 1FLT 2VS SOS C1OS C2RSTC6115p FC6215p FVS SG120M Hz-3 PC65100 nF+5VR511KVS SVS SVS S+5VC56100 nFA01A12A23GN D4Vcc8WP7SCL6SD A5U2MIC24C 02-I/S N+5VSCLSD AVS

12、 SR55 10K+5VSA 2R53 100 RR5610KVS SSA 1R52 100 R+5VR57 10KVS SC6615p FVS SC581uFAVDDC53120 pFAVREFC571nFVS SC591nFR95R1SSC _ON /OFFVS SVS S+5VAVDD2AVSS3SSCIN4FLT 15FLT 26SSCOUT _A7NC21NC22TE ST123AD DRE N24SD A25SCL26SET27EVENTIN28SSC OUT _D12ZC P13SSC _ON /OFF14R_L ED15S_L ED16TX17RX18AVREF8VS S19O

13、S C1/CL KIN10OS C2/CL KOU T11RST1VD D20VS S9SSC 1641U1SSC 1641VS S图 4.1 载波芯片及存储部分SSC1641的管脚定义说明见表4.1。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd表 4.1 SSC1641管脚定义说明管脚号管脚名I

14、/O缓冲器类型管脚说明1RSTI主复位信号，低电平有效23AVDDAVSSP模拟电源输入5V；模拟地， 0V 参考点；45678SSCINFLT1FLT2SSCOUT_AAVREFI/OTTLSMT模拟信号输入；通道滤波器输入；通道滤波器输出；模拟信号输出；模拟电源输出2.5V0.3V ；9VSSP数字地， 0V 参考点10OSC1ICMOS振荡器输入端口11OSC2O振荡器输出端口12131415161718SSCOUT_DZCPSSC_ON/OFFR_LEDS_LEDTXDRXDOIOOOOITTLSMTTTL电平载波信号输出；本地交流电过零检测输入；载波信号放大电路使能控制；载波发送数据

15、指示灯；载波接收数据指示灯；异步发送通讯端口；异步接收通讯端口；19VSSP数字地， 0V 参考点20VDDP数字电源2122232425262728NCNCTEST1ADDRENSDASCLSETEVENTINIII/OOIITTLSMT悬空悬空功能测试引脚1；地址使能设置；I2C数据信号；I2C时钟信号；编程使能输入，低电平有效事件状态输入，高电平有效芯片内部模拟前端接收部分结构：LNAPGA1PGA2SSCINChannelFilterFLT1FLT2ADC【说明】：信号经第4 脚 SSCIN输入后，经过低噪声放大器进行放大，放大后的信号经第5 脚输出，进过 C59、C53和 C52构成

16、的滤波器滤波后，由第6 脚输入，再经过两级可编程增益放大器放大后，进入模数转换器转换成数字信号。版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲4名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16

17、号甲54.1.1.晶振说明SSC1641的时钟频率为20MHz， 要求可靠工作的温度范围为 45 +85， 由于 SSC1641的初始信号捕获的基准时钟完全依赖系统的时基信号，因此，对系统的时钟频率的稳定度要求相对较高，要求在+25时的频差小于10ppm ，负载电容选择15pF。为了提高电路的稳定性，晶振必须采用3 引脚封装，中间引脚作为外壳接地引脚。4.1.2.EEPROM 说明在整个通信网络中，每个通信节点的网络地址是唯一，其物理地址用6 个字节来表示，并存贮在外部的I2C 串行 E2PROM 中。4.1.3.布板注意事项1)在布板时，应尽量使石英晶体谐振器和负载电容靠近CLKIN 和 C

18、LKOUT引脚，其引脚周围应有大面积铺铜接地区域；2)电源走线要尽量粗，建议30mil 以上，同时要求复位引脚到20 脚电源之间的走线不允许有过孔；3)退耦电容 C65 /100nF 要紧靠 20 脚，以提高退耦效果；4)退耦电容C66 /15pF 要紧靠 18 脚；5)上拉电阻R51 /1K 和退耦电容C57 /1nF 要紧靠第1 脚。4.2.信号输出放大滤波电路C2310n FQ62SC2412KT146R+12VSSC OUT_ASEN DQ52SA1037AKT146RR267.5KR231KR281KSEN D_VCCR221KR2710KR25100 RC22100 nFR241K

19、R301KR298.2KVSSR3210KR3110KQ12SB649AL-C-T60-KQ22SD669AL-C-T60-KC2151p FD21LL4148D22LL4148SSC _ON/OFFQ42SA1037AKT146RQ32SC2412KT146RC2022n FL310u H/1.2ASEN D_GNDVSSQ82SC 2412 KT146RQ72SA 1037 AKT146RR2051RR2151RD23LL4148R335R1 /1W图 4.2 信号输出放大滤波电路4.2.1.信号放大输出电路原理说明该电路实现的功能是把从SSC1641输出的模拟信号进行放大，并经过简单的滤

20、波之后，由信号耦合电路耦合到电力线上，满足电力线传输的要求。D21 和 D22 是保护二极管， 起到电压钳位的作用，抑制电力线上的干扰信号对内部电路的冲击；Q1、Q2、 Q3、Q4、 R20 和 R21 共同组成单位增益倒置达林顿输出级，其中Q1、Q3 和R20 组成 P型复合管， Q2、Q4 和 R21 组成 N 型复合管，由于Q1和 Q2 上的电流很大，所以要求有很好的散热性能，在这里采用TO 126 插件封装。Q5 和 Q6 及其周围的电阻电容共同组成电压放大级，其中R26 和 R27 组成分压电路，修改这两个电阻的阻值可调整静态工作点，R24 给 Q6 提供偏置电流， R22 给 Q5

21、 提供偏置电流， R23 和 R25 提供负反馈回路，调整这两个电阻的比值可以改变该放大电路的增益；C21起高频补偿作用，防止高频振荡。Q7、Q8、 R29、 R30、R31 和 R32 组成功率放大级的使能控制，当使能端为低电平时，放大电路将输出高阻态，不会影响电力线载波信号的输入，保证载波通信的接收性能。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Comm

22、unication Technology Co.,LtdR33、C20和 L3 组成串联谐振带通滤波电路，当输出大电流时，不会使载波信号严重失真，同时，当处于输入状态时，可以消除部分带外干扰，保护放大电路，R33的作用是增加放大电路的内阻，防止外部阻抗过小时损坏放大电路。4.2.2.功率三极管说明2SB649A的极限参数如下：2SB649A的电气参数如下：2SD669A的极限参数如下：版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲6名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

23、 - - - - - - 第 8 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd2SD669A的电气参数如下：从理论上讲，功率三极管的发热是必然的，散热性能越好电路越可靠，但由于国网载波模块模具尺寸的限制，2SB649A和 2SD669A均选用 TO 126 封装，并且不加装散热片，对第 IV 代载波通信系统而言，基本能够满足功率耗散的要求。2SB649A 和 2SD669A 是该放大电路中很关键的两颗器件，因此，在选择生产厂家或代理商时要特别谨慎，必须经过严

24、格的测试才能使用。4.2.3.布板注意事项由于该部分完全是模拟电路，因此对PCB的布板要求相对较高，如果布板不合理有可能会导致电路不能正常工作，或者是电压放大不稳定，或者是产生高频振荡等。【布板原则】 ：1)按照信号从输入到输出的走向依次摆放器件；2)实现同一功能的器件摆放在一起，尽量减小连线长度，并避免绕线；3)起高频补偿作用的电容C21要紧靠 Q5，防止高频振荡；4)由两个三极管和一个电阻构成的P 型和 N 型复合管要摆放到一起，同时要注意两个功率管2SB649A 和 2SD669A 不能紧靠在一起，最好间隔3mm 以上，否则散热不好；5)对温度敏感的器件要远离该区域，比如20MHz 晶振

25、、电解电容等；6)保护二极管D21 和 D22 要紧靠 2SB649A和 2SD669A，并且走线要30mil 以上，这样才能很好的保护功率管；7)负反馈电阻R23的采样点必须从电路的最终输出点（L3）引入， 否则该电路的放大增益将不稳定；8)电阻 R22 /1K 的功率不能小于1/8W，否则容易烧毁；9)特别注意：信号的输入端要远离信号的输出端，否则电路会产生震荡；10) 原理图中用红色粗线标识的连线必须在30mil 以上；11) 为加强散热以及“地平面”的稳定性，该电路要有大面积敷铜，并且敷铜要尽量完整；12) 电感 L3 尽量远离接收滤波电路，防止与接收滤波电路中的电感形成互感（互感会影

26、响电感量），影响通信效果。版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲7名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲84.3.单相信号耦合及接收滤波电路NLC11LE154/3 10

27、VA CC15150 pFL14.7 mH/5 0mAL2100 uH/1 00mAC1322p FSSC IN31456T1CiH uan-1mH 1:1F1P6K E12 CAR111KC163.3nFSEN DC1251p FC17120 pFL74.7 mH/5 0mAC6922p FC6851p FVS SR1039KD12LL4148D1 1LL4148图 4.3 信号耦合及接收滤波电路4.3.1.信号耦合及接收滤波电路原理说明信号耦合变压器T1 和 C11 组成高通滤波电路，用于隔离高电压的工频交流电，F1 是12V 的 TVS管，用于消除来自电力线上的高频高强度干扰，从而保护内

28、部电路。R11、L1、C12、C13、C15、C16、L2、L7、C68、C69 和 R10 共同组成无源带通滤波器，能够有效消除来自电力线上的带外干扰，D11 和 D12 是一种倒置并联结构，利用二极管的正向导通电压特新来钳位这两个二极管所在出的电压，防止在输入到载波芯片的电压过高而损坏载波芯片。C17 是耦合电容，起隔直通交的作用。接收滤波电路的理论设计幅频特性如下：图 4.3.1 接收滤波电路理论设计幅频特性【说明】：1)仿真信号源的电压为1V；2)仿真负载电阻为20K，即 SSCIN对地接 20K 电阻；3)仿真不考虑电感之间形成的互感；4)仿真原理中不考虑两个二极管的钳位作用；5)从

29、仿真结果可以看出，该接收滤波电路具有放大信号的作用，即：该滤波电路的非但没有插入损耗，而且还有约3.5dB 的增益，当然这只是按照理论分析得出的理想结果。6)该滤波电路的 3dB 频率范围约为247kHz300kHz（带宽约53kHz） ，这在无源滤波电路中带宽是比较窄的，因此该滤波电路的通带范围很容易受到器件偏差的影响。4.3.2.插件电感说明电感的精度在接收滤波电路中非常重要，误差必须小于5% ，测试频率为270kHz，测试名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页

30、，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd电压采用 1V，Q 值不小于 40，直流电阻小于35 ，最大饱和电流为50mA，电感体直径最大为 5mm，在 45+85温度范围内电感量的温飘尽量小。4.3.3.安规电容说明因为安规电容存在时间寿命问题，随着使用时间的加长，容量会变得越来越小，当容量小于 10nF时将导致耦合电路失效，所以推荐选用OKAYA 、优普或更好品牌的安规电容；考虑到接地故障试验，这里要求安规电容的耐压值为310VAC、305VAC或 300

31、VAC。【尺寸要求】 ：图 4.3.4 安规电容外形尺寸表 4.3.4 安规电容尺寸要求型号WHTFDLE15417.012.06.015.00.6单位： mm4.3.4.信号耦合变压器说明信号耦合变压器中磁芯的材质是很关键的，直接影响到通信效果，它的参数不仅是电感量 ， 还 有 漏 磁 、 损 耗 等 一 些 参 数 ， 所 以 推 荐 使 用 越 峰 电 子 材 料 股 份 有 限 公 司（http:/www.acme .tw ）生产的型号为A102 的磁芯（或具不低于其特性的磁芯），尺寸： 10*6*5 （即外径 10 毫米，孔径6 毫米，厚度5 毫米），绕线采用直径0.3mm 的双层或

32、三层绝缘线， 两个绕组各绕17 圈，再套热缩管加固，在 270kHz/0.1V 条件下测得单个绕组电感量在 700uH2000uH 之间；4.3.5.布板注意事项1)信号耦合变压器的强 弱电之间不允许走线或敷铜，否则将达不到强弱电之间工频4kV 耐压的要求；2)信号耦合变压器采用了“防呆”设计，因此信号耦合器底部禁止开槽、挖孔等，防止出现旋转90 度；3)考虑到器件成本， 接收滤波电路选用的电感均不带屏蔽，当两只电感靠近摆放时会形成互感，所以在布PCB板时，接收滤波电路中的电感要求互相远离（间距不小于 10mm） ，而且 L2 /100uH 要采用卧式封装，保证其磁力线的方向要与L1 /4.7

33、mH、L7 /4.7mH 的磁力线方向垂直，使互感降低到最小，否则会造成接收灵敏度下降；4)接收滤波电路及载波芯片的模拟部分要有大面积敷铜，尽量“数模分离”；5)器件要按照信号的走向依次排开，在原理上处于同一位置的器件要摆放到一起，避免细长走线或绕线等。版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲9名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao

34、 Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲104.4.过零检测电路ZC P_DE T+5VD2LL4148NLE1K1010-K 35C50100 nFVSSD1M7R71470 KC41220 nFC401nFZD1ZMM5V1Q1 02SC 2412 KT146RR5847KVS SC511nFR72510 KR70510 K图 4.4 过零检测电路4.4.1.过零检测电路的原理这部分电路的功能是把工频交流电的过零点时刻以脉冲的方式告知载波芯片，从而为分时通信以及相位判

35、别提供依据。D1 和 R70、R72的作用是在工频正半周时为电容C41充电，积聚为光耦E1 导通的电能量； R70、R72 和 C40还组成 RC滤波电路，可有效消除电力线上的干扰；电阻R70、R72 和R71 组成分压电路，为Q10 提供合适的开启电压时刻。ZD1是一颗 5.1V 的稳压管，用于稳定C41两端的电压为5.1V。Q10 用于放大过零点产生的信号，驱动光耦导通。E1是普通光耦，起光电隔离作用，隔离强电与弱电。4.4.2.过零检测电路对电阻电容的要求过零点信号的准确度直接影响分时通信的效果，而过零检测电路的准确度取决于元器件的精度， 所以该部分电路的器件精度越高越好，但考虑到生产成

36、本，这里要求电容的精度小于10% ，电阻的精度小于5% ；4.4.3.过零检测电路对三极管的要求为所有保持产品零点的一致性，要求三极管选用ROHM 的 2SC2412KT146R ，放大倍数hFE必须选用 R 档（180390） ；4.4.4.过零检测电路对光耦的要求过零检测电路要求光耦在IF=5mA，VCE=5V，Ta=25时，电流传输比不小于100%，使用寿命不小于10 年。4.4.5.过零检测电路对稳压管的要求5.1V 稳压管 ZMM5V1 的稳压值决定了三极管Q10 的开启时刻等， 在该部分过零检测电路的所有器件中，稳压管的参数最为重要，所以采购该器件时要非常注意。因为该电路的充电电流

37、很小，而大功率的稳压管的反向稳定电流较大，所以不能选用大功率的稳压管，在这里指定0.5W。【参数要求】 ：1)在 0.5mA 反向稳定电流下，稳压值在5.1V 0.2V 以内；2)耗散功率： 0.5W；3)封装： LL 34。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd版权所有2011 青岛东软

38、载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲114.5.接口电路及指示灯部分1278XS 3CO N4*2 -220LLNN/RS T/SE TVS S+12 V+5VVS S+12 V+5VC5410u F/50VC55100 nFVS SR68 51RR67 51RPL CTXDPLCRXDSETRSTR66 51RR65 51RRX DTXDR61 2.2 KS_L EDR62 2.2 KR_L EDVS SHL1LED-GR EENHL2LED-RE DSTAD6 1LL4148D62LL4148EV ENTINR_L EDS_L EDR69 51RR63 51REVENTO

39、 UTR6010KRE SERV EVS SSTA91011121314151617181920XS 2CO N6*2C60 100 nFVS S图 4.5 接口电路及指示灯部分这部分电路的主要作用是为载波模块与外界提供接口，提供电源并建立通信，两颗指示灯分别指示载波发送数据和载波接收数据。XS2是整个载波模块与智能电表的接口，管脚定义见表4.5.1。表 4.5.1 载波通信模块弱电接口管脚定义说明管脚编号信号类别信号名称信号方向说明9预留RESERVE预留10状态EVENTOUTI电能表事件状态输出，当有开表盖、功率反向、内部程序错误、时钟错误、存储器故障事件发生时，输出高电平，请求查询异常

40、事件；查询完毕输出低电平。电平上拉电阻在基表（即电能表）侧。11状态STAO接收时地址匹配正确输出0.2s 高电平；发送过程输出高电平，表内CPU判定载波发送时禁止操作继电器。电平上拉电阻在基表（即电能表）侧。12信号/RSTI复位输入（低电平有效）13信号RXDI通信模块接收电能表CPU信号引脚（ 5VTTL电平）14信号/SETIMAC 地址设置使能；低电平时，方可设置载波模块MAC 地址。15电源VDD通信模块数字部分电源，由电能表提供。电压：直流5V 5% ，所需电流： 50mA。16信号TXDO通信模块给电能表CPU发送信号引脚（5V TTL电平）17、 18电源VSS通信地19、

41、20电源VCC通信模块模拟电源，由电能表提供，电压范围：12V15V，所需功率： 1.5W。XS3是单相工频强电接口，管脚定义见表4.5.2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd表 4.5.2 单相工频强电管脚定义说明序号管脚名称功能描述1、2L电网火线作为信号耦合接入端3、4、5、6NC

42、空管脚7、8N电网零线作为信号耦合接入端版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲12名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲135.集中器载波模块各部分电路详解5.1.集中

43、器载波芯片部分RXD_ATX D_ASSC IN_ARST_AC3515pFC3015pFG3020MHz-3PC37100nFR321KGNDGNDVD D5V0C33100nFTEST1_ATEST2_AC341uFR355R 1C361nFGNDC32120pFC311nFR_LED_ AS_LED_ASSC OUT _AAGNDVD D5V0RXD_BTXD_BSSC IN_BRST_BC47100nFR421KGNDGNDVD D5V0C43100nFTEST1_BTEST2_BC441uFR405R 1C461nFGNDC42120pFC411nFR_LED_ BS_LED_BSS

44、C OUT _ABGNDVD D5V0RXD_CTXD_CSSC IN_CRST_CC57100nFR521KGNDGNDVD D5V0C53100nFTEST1_CTEST2_CC541uFR505R1C561nFGNDC52120pFC511nFR_LED_ CS_LED_CSSC OUT _ACGNDVD D5V0A相B相C相CLKOU T_CCLKOU T_CCLKOU T_BCLKOU T_BR532.2 KVDD5V0R432.2 KVDD5V0R332.2 KVDD5V0R3 410KR4 410KR5 410KC451nFC551nFZC P_DET_CRS T_ATEST1_

45、ATEST2_A12345XS-ACON5GNDVD D5V0RST_BTEST1_BTEST2_B12345XS -BCON5GNDVDD5V0RST_CTEST1_CTEST2_C12345XS -CCON5GNDVDD5V0ZC P_DET_BZC P_DET_ASSC _ON/OFF _CSSC _ON/OFF _BSSC _ON/OFF _AR5651RR4651RR3651RAV DD2AV SS3SSC IN4FLT15FLT26SSCOUT_A7NC21NC22NC23NC24NC25NC26TEST127TEST228SS COUT_D12ZCP13SSC _ON/OFF14

46、R_LED15S_LED16TX17RX18AV REF8VSS19OSC1/CLKIN10OSC2/CLKOU T11RST1VD D20VSS9PLCI38-IVU1PLCI38-IVAV DD2AV SS3SSC IN4FLT15FLT26SSCOUT_A7NC21NC22NC23NC24NC25NC26TEST127TEST228SS COUT_D12ZCP13SSC _ON/OFF14R_LED15S_LED16TX17RX18AV REF8VSS19OSC1/CLKIN10OSC2/CLKOU T11RST1VD D20VSS9PLCI38-IVU2PLCI38-IVAV DD2A

47、V SS3SSC IN4FLT15FLT26SSCOUT_A7NC21NC22NC23NC24NC25NC26TEST127TEST228SS COUT_D12ZCP13SSC _ON/OFF14R_LED15S_LED16TX17RX18AV REF8VSS19OSC1/CLKIN10OSC2/CLKOU T11RST1VD D20VSS9PLCI38-IVU3PLCI38-IV图 5.1 集中器载波芯片部分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 25 页 -

48、 - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd版权所有2011 青岛东软载波科技股份有限公司地址：青岛市市北区上清路16 号甲14PLCI38 IV 的管脚定义说明见表5.1。表 5.1 PLCI38 IV 的管脚定义说明管脚号管脚名I/O缓冲器类型管脚说明1RSTI主复位信号，低电平有效23AVDDAVSSP模拟电源输入5V；模拟地， 0V 参考点；45678SSCINFLT1FLT2SSCOUT_AAVREFI/OTTLSMT模拟信号输入；通道滤波器输入；通道滤波器输出；模拟

49、信号输出；模拟电源输出2.5V0.3V ；9VSSP数字地， 0V 参考点10OSC1ICMOS振荡器输入端口11OSC2O振荡器输出端口12131415161718SSCOUT_DZCPSSC_ON/OFFR_LEDS_LEDTXDRXDOIOOOOITTLSMTTTL电平载波信号输出；本地交流电过零检测输入；载波信号放大电路使能控制；载波发送数据指示灯；载波接收数据指示灯；异步发送通讯端口；异步接收通讯端口；19VSSP数字地， 0V 参考点20VDDP数字电源212223242526NCNCNCNCNCNC悬空悬空悬空悬空悬空悬空2728TEST1TEST2IITTLSMT测试点 1测试

50、点 2芯片内部模拟前端接收部分结构：LNAPGA1PGA2SSCINChannelFilterFLT1FLT2ADC名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 25 页 - - - - - - - - - 青岛东软载波科技股份有限公司 Qingdao Eastsoft Communication Technology Co.,Ltd说明：信号经第4 脚 SSCIN输入后，经过低噪声放大器进行放大，放大后的信号经第5 脚输出，进过 C59、C53和 C52构成的滤波器