电力线载波(PLC)技术及解决方案

1www.onsemi.cn电力线载波(PLC)技术及解决方案2PLC应用变压器主站RF低压输电线集中器智能街灯智能电表智能插座3PLC调制解调器–欧盟市场欧盟委员会强制要求2022年前所有欧盟电表替换为智能电表。法国电力(ElectricitédeFrance,EDF)启动了世界上最大的智能电表项目，计划于2012年至2017年之间在法国部署3,500万个智能电表。EDF已为该项目选择电力线载波(PLC)协定。4法国配电公司(ERDF)*规范*ERDF全称ÉlectricitéRéseauDistributionFrance，为EDF全资子公司5无线还是PLC?资料来源：ERDFLinky项目概览客户6ERDF规范：1.开放系统互连(OSI)模型AMIS-49587资料来源：ERDF7ERDF规范：2.物理(PHY)层•物理层参考规范：IEC61334-5-1/EN50065资料来源：ERDF8安森美半导体PLC解决方案9AMIS-30585(1.2k波特)历经超过8年的现场应用检验最初开发时就符合IEC61334标准(SFSK规范)安森美半导体PLC调制解调器历史AMIS-49587(2.4k波特)速度更高，满足市场新要求目前已获法国原设备制造商(OEM)先期使用已获数家中国电表客户选用=AMIS-30585与AMIS-49587引脚对引脚兼容！10PC20091018.2TX_OUTAMIS-49587TX_ENBALC_INM50HzINREF_OUTRX_INRX_OUTXTAL_INXTAL_OUTMemoryApplicationandMeteringControllerTXDRXDBR0BR1T_REQRESBVSSAVSSMAINS1:2NCS5650PowerManagementAC/DCDC/DC12V3,3V3,3V/1,8V功率运算放大器AC-DCDC-DCSFSK调制解调器串行EEPROM保护二极管11低物料单(BOM)成本Resistors16Capacitors17Diodes2X-tal1Pulsetransformer1Integratedcircuits2TOTAL3912AMIS-49587功能框图13欧洲电工标准化委员会(CENELEC)频段9kHz95kHz148.5kHz1MHz10MHz30MHz100MHz遵从EN50065接入户内1Mbps995148.53125140FkHzA频段B频段CD14S-FSK调制10kHz间距SFSK或ASK1010101001fmfsfmfsfmfsfmfsfsfm10kHz1015S-FSK和ASK资料来源：ERDF宽带干扰窄带干扰判决阈值判决阈值T16物理层(PHY)帧格式时隙指示器对应50Hz过零点17中继(Repetition)ConcentratorModule1Module2Module3distancePowerLevel(dbV)13012011010090807018可信值管理中继•可信值(Credit)管理-可信值中继•“和声”(Chorus)-每个PLC模块充当其它模块的中继器19中继示例单MAC帧，目的地址：模块5，初始可信值IC：2CC=2CC=1CC=0无更多转发IC=2DC=IC-CC=2和声(Chorus)20实现自动中继•PLC系统不要求设定中继“路由”表。•网络自动找到最佳通信通道。•自动适应传输状况。21安森美半导体PLC调制解调器特点安森美半导体的PLC调制解调器是一体式方案：支持PLC现场部署要求的4种不同模式NO_CONFIGMASTER(集中器)SLAVE(电表)SPY(给测试人员的原始数据)22本地通信本地微控制器(MCU)至PLC调制解调器：半双工标准不归零(NRZ)格式标准位、8个数据位及1个停止位硬件可编程波特率(4,800、9,600、19,200和38,400波特)3.3V额定供电电压(通信引脚电容容限为5V)RxD和T_REQ引脚为0-5V电平23安森美半导体PLC调制解调器的优势方案更安全，上市速度更快：片上实现物理层(PHY)和媒体访问控制器(MAC)层。重点在于应用层！能在不到一个季度的时间内开发出全套互操作PLC方案！可靠自动应用可信值/中继，提供通信可靠性由于包含16位分辨率的模拟前端，具有极优的噪声免疫性，免受不同类型噪声影响易用/藉串行接口配置同时兼容于单相和多相方案比基于数字信号处理器(DSP)的方案能耗更低24评估套件25评估套件AMIS49587EVK评估套件AMIS49587EVK•评估套件包含2个PLC调制解调器，用于在客户端与服务器之间配置通信•评估套件包含开源图形用户界面(GUI)，用于配置端到端通信CLIENTSERVERLineSimulatorAMIS-30585LineDriverMainscouplingSerialI/FSupplyAMIS-30585LineDriverMainscouplingSerialI/FSupplyDisturbanceGenerator