ZHCUBH3A November 2023 – February 2024 THS6222 , THS6232
THS6222 会放大来自 THVD8000 RS-485 OOK 发送器的信号。此信号交流耦合到直流母线,该总线通过射频变压器注入来自太阳能电池板的所有电力。
图 2-5 所示为信号前端的原理图。符号“+”和“-”是到直流母线的串联连接。
电阻器 R13 和 R17 是实现带外抑制所必需的,可将数据保持在特定的功率级别内。R13 和 R17 旁边是所需的偏置电阻器 R10、R19、R11 和 R20,因为可以差分方式发送信号;不过,接收到的是准单端信号。这些偏置电阻将 A 线和 B 线之间的偏移保持在尽可能低的水平。由于 PLC 模块通常在恶劣环境中运行并抑制不必要的浪涌,因此采用了肖特基二极管和 TVS。包含由 L1 和 C9 组成的带宽限制滤波器以及缓冲电路 R15 和 C10,可避免发送高频开关噪声。
由于此应用中的电力线电压非常高,因此必须进行适当的耦合设计。在电流较大的情况下,如果预计直流电流大于 10A,则需要更粗的电缆来连接变压器。如果不首先对该直流电流进行去耦,因为需要这样大的变压器,这就使得小尺寸 PCB 几乎不可能实现。CA1 和 CB1 的作用是抑制直流电流,并允许交流电流通过,从而缓解这个问题。
针对接收到的信号实施带通滤波器。此设计支持 4 种不同的载波频率,因此为每种频率设计了一个滤波器。
图 2-6 展示了 4 种不同载波频率的分立式滤波器。
在分立式滤波器之后,使用另一个 TMUX1204 器件来根据选择的载波频率将正确的滤波器连接到 THVD8000。TMUX1204 的源极关断漏电流为 75nA,漏极关断漏电流为 200nA(请参阅 TMUX1204 5V、4:1 通用模拟多路复用器 数据表的电气特性 (VDD = 5V ±10%) 部分。这使得该器件非常适合我们的应用,因为漏电流极小,提高了系统的整体效率。模拟多路复用器将信号路由回到 THVD8000,其中器件从发送状态切换到接收状态,对信号进行解调,并按照 UART 将信号反馈回 MCU。
为了控制 TMUX1204,提供了两个选择引脚 FILTER_B0、FILTER_B1 和一个使能引脚 FILTER_EN。可根据这 3 个引脚的组合选择正确的解调频率。
FILTER_EN | FILTER_B0 | FILTER_B1 | FREQUENCY_OUT (kHz) |
---|---|---|---|
0 | X | X | 发送阶段,无解调 |
1 | 0 | 0 | 125 |
1 | 0 | 1 | 500 |
1 | 1 | 0 | 2000 |
1 | 1 | 1 | 5000 |