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一种适用于仿真培训的载波 信号隔离控制板

阅读：762发布：2024-02-10

专利汇可以提供一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型为一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，包括载波微处理器、载波模块、RS485通讯模块、变压器模块、电压过零检测电路、电源模块、继电器模块和三相交流电压,所述载波微处理器通过特定管脚与载波模块连接，通过串行口与RS485通讯模块相连，通过I/O与电压过零检测电路及继电器模块连接，继电器模块还与变压器模块相连，变压器模块与三相交流电压相连，过零检测电路还与三相交流电压相连，供电电源由电源模块提供。通过继电器模块切换输出到达仿真目的，适用于仿真培训；设有电压过零检测电路，载波模块干扰报文发送及时、准确，满足仿真培训所需干扰效果，同时避免干扰其他回路；设有工频隔离变压器，具有载波信号衰减功能。，下面是一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，其特征在于：包括载波微处理器(3)、载波模块(2)、RS485通讯模块(7)、变压器模块(8)、电压过零检测电路（4）、电源模块（1）、继电器模块（5）和三相交流电压（6）,所述载波微处理器通过特定管脚与载波模块连接，通过串行口与RS485通讯模块相连，通过I/O与电压过零检测电路及继电器模块连接，继电器模块还与变压器模块相连，变压器模块与三相交流电压相连，过零检测电路还与三相交流电压相连，供电电源由电源模块提供。
2.根据权利要求1所述的适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，其特征在于：所述的载波模块（2）包括载波收发电路，包括电感L1、L2、L6，二极管D2、D3、D4、D5、D8、D9，双向二极管D6,三极管Q1、Q3、Q4、Q5、Q6，电阻R9、R10、R13、R14、R18、R19、R23，电容C4、C6、C7、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21,一个模拟信号输入口SIGIN，一个数字信号输出口PSK_OUT，电源VCC、VHH,接地GND1、GND2，火线L，零线N和若干导线，模拟信号输入口SIGIN与电容C16相连，电容C16另一端分别与电感L6、电容C17、电容C15和三极管Q1的集电极相连，电容L6另一端与电阻R13相连，电阻R13、电容C17、电容C15另一端均与电源VCC相连，三角管Q1发射极分别与电阻R18和电容C20相连，电阻R18和电容C20接GND1，三级管Q1的基极分别与电阻R19、电阻R23和电容C19相连，电阻R19另一端接VCC，电阻R23另一端接GND1，电容C19另一端分别与二极管D9 阳极、二极管D8 阴极、电感L1、电容C18和电阻R14相连，二极管D9阴极、二极管D8阳极、电感L1和电容C18均接GND1，电阻R14另一端分别与双向二极管D6、电感L2和变压器T2的第二管脚相连，双向二极管D6另一端接GND1，变压器T2的第四管脚接GND1，变压器T2的第一管脚接电容C21，电容C21另一端与火线L相连，变压器T2的第三管脚与零线N相连，电感L2另一端与电池C4相连，电容C4另一端分别与二极管D2阳极、二极管D3阴极和三极管Q4、Q3的发射极相连，二极管D2阴极接VHH，二极管D3阳极接GND2，三极管Q4集电极接VHH，三极管Q3集电极接GND2，三极管Q3、Q4的基极分别与三极管Q5、Q6的集电极相连，三极管Q5发射极接VHH，基极分别与电阻R9、二极管D4阳极相连，二极管D4接VHH，电阻R9与电容C6相连，电容C6另一端与数字信号输出口PSK_OUT相连，三极管Q6发射极接GND2，三极管Q6基极分别与二极管D5阴极、电阻R10相连，二极管D5阳极接GND2，电阻R10另一端与电容C7相连，电容C7另一端与数字信号输出口PSK_OUT相连。
3.根据权利要求2所述的适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，其特征在于：所述的电感L2、L6为带铁芯电感，L1为空心电感，二极管D4、D5为稳压二极管，三极管Q3、Q5为PNP型三极管，三极管Q1、Q4、Q6为NPN型三极管。
4.根据权利要求1所述的适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，其特征在于：所述的过零检测电路（4）包括电阻R30、R31，二极管D1，线性光耦U5，火线L01，零线N01和若干导线，电阻R8一端与火线L01相连，另一端分别与二极管D1的阴极和线性光耦U5的第一管脚相连，电阻R9一端与零线N01相连，另一端分别与二极管D1的阳极和线性光耦的第二管脚相连，线性光耦U5第三管脚接地，第一管脚与载波微处理器相连。
5.根据权利要求4所述的适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，其特征在于：所述的电压过零检测电路（4）通过火线L01和零线N01与三相交流电压相连。
6.根据权利要求4所述的适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，其特征在于：所述的线性光耦U5为EL817。
7.根据权利要求1所述的适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，其特征在于：所述的变压器模块（8）中变压器为工频隔离变压器。

说明书全文

一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电力线载波通信技术领域，尤其涉及一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板。

背景技术

[0002] 随着智能电网的建设，远程抄表得到广泛的应用，但在使用过程中也发现了诸多问题，特别是调试过程中经常会发现有抄不通的现象，因现场的装表接电工和运行维护人员技术水平的限制，无法对抄不通的现象做完整、系统的故障报告，更加无法处理解决，因此为了提高装表接电工及运行维护人员技术水平，了解并熟悉载波的工作原理，当现场出现故障时能做正确的故障分析及出具系统、完整的故障报告，电力系统人员通过故障报告能对出现的各类问题进行深入的研究，同时也为各网省电力公司提供了大量的实践依据。一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板结合用电现场现有的典型电网运行事件和载波使用中的一些典型故障在装置上进行模拟演示和分析，使现场人员了解、熟悉现场的故障，通过培训、学习，了解并熟悉载波的工作原理。

[0003] 现有的载波隔离器，无法实现载波信号衰减和载波通讯异常功能，学员无法通过仿真阶段的学习以掌握发现故障分析定位。发明内容

[0004] 本实用新型主要解决上述问题，提供了一种具有载波信号衰减和载波通讯异常功能的一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板。

[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，包括载波微处理器、载波模块、RS485通讯模块、变压器模块、电压过零检测电路、电源模块、继电器模块和三相交流电压,所述载波微处理器通过特定管脚与载波模块连接，通过串行口与RS485通讯模块相连，通过I/O与电压过零检测电路及继电器模块连接，继电器模块还与变压器模块相连，变压器模块与三相交流电压相连，过零检测电路还与三相交流电压相连，供电电源由电源模块提供。

[0006] 本实用新型中，载波模块负责载波信号的收发； RS485通讯模块收发仿真命令；变压器模块用于衰减载波信号；电压过零检测电路用于检测交流电压过零点；电源模块输出整个装置的供电电源；继电器模块用于切换输出模式；载波微处理器通过RS485通讯模块接收到仿真命令，启动载波模块发送或者继电器模块切换输出，载波模块在电压过零点发送载波干扰信号，阻断正常载波报文以模拟载波通讯异常。

[0007] 作为上述方案的一种优选方案，所述的载波模块包括载波收发电路，包括电感L1、L2、L6，二极管D2、D3、D4、D5、D8、D9，双向二极管D6,三极管Q1、Q3、Q4、Q5、Q6，电阻R9、R10、R13、R14、R18、R19、R23，电容C4、C6、C7、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21,一个模拟信号输入口SIGIN，一个数字信号输出口PSK_OUT，电源VCC、VHH,接地GND1，GND2和若干导线，模拟信号输入口SIGIN与电容C16相连，电容C16另一端分别与电感L6、电容C17、电容C15和三极管Q1的集电极相连，电容L6另一端与电阻R13相连，电阻R13、电容C17、电容C15另一端均与电源VCC相连，三角管Q1发射极分别与电阻R18和电容C20相连，电阻R18和电容C20接GND1，三级管Q1的基极分别与电阻R19、电阻R23和电容C19相连，电阻R19另一端接VCC，电阻R23另一端接GND1，电容C19另一端分别与二极管D9 阳极、二极管D8 阴极、电感L1、电容C18和电阻R14相连，二极管D9阴极、二极管D8阳极、电感L1和电容C18均接GND1，电阻R14另一端分别与双向二极管D6、电感L2和变压器T2的第二管脚相连，双向二极管D6另一端接GND1，变压器T2的第四管脚接GND1，变压器T2的第一管脚接电容C21，电容C21另一端与火线L相连，变压器T2的第三管脚与零线N相连，电感L2另一端与电池C4相连，电容C4另一端分别与二极管D2阳极、二极管D3阴极和三极管Q4、Q3的发射极相连，二极管D2阴极接VHH，二极管D3阳极接GND2，三极管Q4集电极接VHH，三极管Q3集电极接GND2，三极管Q3、Q4的基极分别与三极管Q5、Q6的集电极相连，三极管Q5发射极接VHH，基极分别与电阻R9、二极管D4阳极相连，二极管D4接VHH，电阻R9与电容C6相连，电容C6另一端与数字信号输出口PSK_OUT相连，三极管Q6发射极接GND2，三极管Q6基极分别与二极管D5阴极、电阻R10相连，二极管D5阳极接GND2，电阻R10另一端与电容C7相连，电容C7另一端与数字信号输出口PSK_OUT相连。火线L零线N提供220V交流电压。

[0008] 作为上述方案的一种进一步的优选方案，所述的所述的电感L2、L6为带铁芯电感，L1为空心电感，二极管D4、D5为稳压二极管，三极管Q3、Q5为PNP型三极管，三极管Q1、Q4、Q6为NPN型三极管。

[0009] 作为上述方案的一种优选方案，所述的过零检测电路包括电阻R8、R9，二极管D1，线性光耦U5，火线L01，零线N01和若干导线，电阻R8一端与火线L01相连，另一端分别与二极管D1的阴极和线性光耦U5的第一管脚相连，电阻R9一端与零线N01相连，另一端分别与二极管D1的阳极和线性光耦的第二管脚相连，线性光耦U5第三管脚接地，第一管脚与载波微处理器相连。

[0010] 作为上述方案的一种进一步的优选方案，所述的电压过零检测电路通过火线L01和零线N01与三相交流电压相连。电压过零检测电路用于检测三相交流电压过零点。

[0011] 作为上述方案的一种进一步的优选方案，所述的线性光耦U5为EL817。

[0012] 作为上述方案的一种优选方案，所述的变压器模块中变压器为工频隔离变压器。工频隔离变压器为低通通道，用于衰减载波信号。

[0013] 本实用新型的优点是：通过继电器模块切换输出到达仿真目的，适用于仿真培训；设有电压过零检测电路，载波模块干扰报文发送及时、准确，满足仿真培训所需干扰效果，同时避免干扰其他回路；设有工频隔离变压器，具有载波信号衰减功能。
附图说明

[0014] 图1为本实用新型的一种结构原理图。

[0015] 图2为载波模块的电路原理图。

[0016] 图3为过零检测电路的电路原理图。

[0017] 1-电源模块 2-载波模块 3-载波微处理器 4-过零检测电路 5-继电器模块 6-三相交流电压 7-RS485通信模块 8-变压器模块。

具体实施方式

[0018] 下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

[0019] 实施例1：

[0020] 本实施例一种适用于仿真培训的载波信号隔离控制板，如图1所示，包括载波微处理器3、载波模块2、RS485通讯模块7、变压器模块8、电压过零检测电路4、电源模块1、继电器模块5和三相交流电压6,所述载波微处理器通过特定管脚与载波模块连接，通过串行口与RS485通讯模块相连，通过I/O与电压过零检测电路及继电器模块连接，继电器模块还与变压器模块相连，变压器模块与三相交流电压相连，过零检测电路还与三相交流电压相连，供电电源由电源模块提供。所述的变压器模块8中变压器为工频隔离变压器。

[0021] 载波模块负责载波信号的收发； RS485通讯模块收发仿真命令；变压器模块用于衰减载波信号；电压过零检测电路用于检测交流电压过零点；电源模块输出整个装置的供电电源；继电器模块用于切换输出模式；载波微处理器通过RS485通讯模块接收到仿真命令，启动载波模块发送或者继电器模块切换输出，载波模块在电压过零点发送载波干扰信号，阻断正常载波报文以模拟载波通讯异常。

[0022] 如图2所示，所述的载波模块2包括载波收发电路，包括电感L1、L2、L6，二极管D2、D3、D4、D5、D8、D9，双向二极管D6,三极管Q1、Q3、Q4、Q5、Q6，电阻R9、R10、R13、R14、R18、R19、R23，电容C4、C6、C7、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21,一个模拟信号输入口SIGIN，一个数字信号输出口PSK_OUT，电源VCC、VHH,接地GND1、GND2，火线L，零线N和若干导线，模拟信号输入口SIGIN与电容C16相连，电容C16另一端分别与电感L6、电容C17、电容C15和三极管Q1的集电极相连，电容L6另一端与电阻R13相连，电阻R13、电容C17、电容C15另一端均与电源VCC相连，三角管Q1发射极分别与电阻R18和电容C20相连，电阻R18和电容C20接GND1，三级管Q1的基极分别与电阻R19、电阻R23和电容C19相连，电阻R19另一端接VCC，电阻R23另一端接GND1，电容C19另一端分别与二极管D9阳极、二极管D8阴极、电感L1、电容C18和电阻R14相连，二极管D9阴极、二极管D8阳极、电感L1和电容C18均接GND1，电阻R14另一端分别与双向二极管D6、电感L2和变压器T2的第二管脚相连，双向二极管D6另一端接GND1，变压器T2的第四管脚接GND1，变压器T2的第一管脚接电容C21，电容C21另一端与火线L相连，变压器T2的第三管脚与零线N相连，电感L2另一端与电池C4相连，电容C4另一端分别与二极管D2阳极、二极管D3阴极和三极管Q4、Q3的发射极相连，二极管D2阴极接VHH，二极管D3阳极接GND2，三极管Q4集电极接VHH，三极管Q3集电极接GND2，三极管Q3、Q4的基极分别与三极管Q5、Q6的集电极相连，三极管Q5发射极接VHH，基极分别与电阻R9、二极管D4阳极相连，二极管D4接VHH，电阻R9与电容C6相连，电容C6另一端与数字信号输出口PSK_OUT相连，三极管Q6发射极接GND2，三极管Q6基极分别与二极管D5阴极、电阻R10相连，二极管D5阳极接GND2，电阻R10另一端与电容C7相连，电容C7另一端与数字信号输出口PSK_OUT相连。

[0023] 电感L2、L6为带铁芯电感，L1为空心电感，二极管D4、D5为稳压二极管，三极管Q3、Q5为PNP型三极管，三极管Q1、Q4、Q6为NPN型三极管。

[0024] 如图3所示，所述的过零检测电路4包括电阻R30、R31，二极管D1，线性光耦U5，火线L01，零线N01和若干导线，电阻R8一端与火线L01相连，另一端分别与二极管D1的阴极和线性光耦U5的第一管脚相连，电阻R9一端与零线N01相连，另一端分别与二极管D1的阳极和线性光耦的第二管脚相连，线性光耦U5第三管脚接地，第一管脚与载波微处理器相连。线性光耦U5为EL817，电压过零检测电路4通过火线L01和零线N01与三相交流电压相连。

[0025] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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