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jmw

铜虫 (初入文坛)

[交流] 适合中国电网的电力线芯片有哪些？

最近电力线通信研究相对较热，但是中国的技术比外国稍微落后。外国已经研制出适合他们自己的电力线芯片，有人把他们的芯片引用过来，发现在国内效果并不是特别好。因此国内也有很多的研究，但是层次不齐，有好有差。希望行家或进行过研究和实验的朋友帮我推荐一下，几款适合国内电力线通信的芯片？更好能够再提供一些他们的资料。谢谢！
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1楼 2009-06-20 15:44:21
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jmw

铜虫 (初入文坛)
这个芯片最高速率是多少啊？你贴的那么多内容不是关于这个芯片啊~我提这个问题的时候，肯定这些内容我都知道了啊~还是谢谢你~
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4楼2009-06-20 19:03:21
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zhaoyan6388

金虫 (正式写手)
一种适应中国电网的通信电路(SC1128扩频通信芯片)

电力网是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络。而现有的功能仅仅是传输电能，如何利用网络资源潜力，在不影响传输电能的基础上，实现窄带或宽带通信，使之成为继电信、电话、无线通信、卫星通信之后的又一通信网，是多年来国内外科技人员技术的又一目标。要使电力网成为又一个新的通信网技术手段只有载波通信。
电力线载波通信又分为35KV以上的高压载波通信；10KV配电网的载波通信和民用（400V以下）电力线载波通信。在技术上高压载波通信主要为业内业务通信。由于网络专一性，其简单的数据通信国内外已基本成熟。进入千家万户的民用低压电力网才是最大的通信物理网络。但在该网络上实现通信一直是全世界科技工作者的研究课题。由于在低压电力线上实现通信有许多技术难点：如网络不规范、节点多、隔离多、随机干扰等。也可以说民用电力线路阻抗对通信而言是一个不确定、无规则、随机干扰，网络特性呈拓扑特性的非标准通信网。在技术上带来很大难度，成为通信领域上的一大挑战课题。近10年来，美国、英国、德国、以色列、中国等国的科技人员一直从事这方面的技术研究与开发。到目前为止，国内外已有一些企业开发出了用于电力线载波通信的产品：如开发的电力线载波抄表系统在技术上取得了可喜的进步和成功，但尚未能符合用户使用要求，由于专用芯片的原因，抄表系统的抄到率最高仅能达到90%左右。尽管如此，目前我国在该方面的技术属先进行列。实践证明用进口通用通信芯片不可能实现我国民用电力网的可靠载波通信。但是随着市场需求和技术的发展，将来的民用电力线载波通信必将成为一个很大的通信网，是众商家瞄准的市场。
在电力线上实现数据通信，人们进行了很多尝试。电力线作为一种通信传输介质，具有可变信号衰减、阻抗调制、脉冲噪声以及等幅振荡波干扰等不利于数据传输的特性。为了排除这些干扰，目前利用电力线进行通信的产品中，主要使用窄带通信方式和扩频通信方式。窄带通信方式价格低廉且较为容易实现，所以在以往的应用中比较普遍。如利用电力线Modem LM1893和ST7536可在电力线上实现数字通信。但这种方式具有许多缺点，它的抗干扰能力比较弱，尽管其接收器具有较窄的通带，但由于此类接收装置中的滤波器具有高品质因素，瞬间的脉冲噪音会使其产生自干扰，对传输来的信号产生误操作，而使用低品质因素的滤波器又会使通带带宽加大，会令更多的噪声进入接收器，所以窄带通信对脉冲噪声的抵抗性较差。同时由于采用FSK方式产生载频信号，电路各部分参数的确定几乎都和中心频率有关，而代表正负电平的载频相差很小（仅为中心频率?的4.4%），因此要保持中心频率的稳定必然带来相应的硬件开销。一般来说，窄带通信适用于传输速率相对较低、传输距离比较短的点对点通信。为了能够更好地满足通信速率及可靠性方面的要求以及适应多用户环境下的电力线通信，基于扩频技术的电力线载波数据通信技术得到长足的发展。
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2楼2009-06-20 18:58:43
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zhaoyan6388

金虫 (正式写手)
一种适应中国电网的通信电路
现有几种电力线载波芯片
国外很早对电力线载波通讯技术进行了研究，多家公司推出了自己的电力线载波modem芯片，并制定了电力线载波适用频率范围的标准。目前有针对北美洲地区电网（480V/277V，208V/120Vac）的标准频率范围100KHz-450KHz和针对欧洲地区电网（400V/230Vac）的标准频率范围9KHz-150KHz。各家公司在标准频率范围下，针对本地区电网特点，采用各种特定专有技术，设计出各己的电力线载波modem芯片。由于国外电力线载波modem芯片是针对本地区电网特性、电网结构，且一般是针对家庭内部自动化而设计，在国内使用都难尽人意。目前，有一、两款电力线载波modem芯片在一定应用领域可勉强使用。我国可使用的电力线载波modem芯片有以下几种：
1）XR2210/XR2206套片或LM1893
    这是比较早的电力线载波芯片的应用。XR2210/XR2206是一组FSK方式的调制解调芯片，并不是专们针对电力线载波通讯而设计的，还可用于有线和无线通讯。LM1893 modem芯片，FSK的调制解调方式，它只是对一般FSK调制解调芯片的稍微改进，目前，以上两款modem芯片在国内基本没有采用。
2）ST7536
    ST7536是SGS-THOMSON公司专为电力线载波通讯而设计的modem芯片。由于它是专用modem芯片，所以除有一般modem芯片的信号调制解调功能外，还针对电力线应用加入了许多特别的信号处理手段。目前，在国内电力线载波抄表领域应用广泛，只是各公司应用水平不同。ST7536也是较早的电力线载波modem芯片，调制解调技术是较落后的FSK方式，加上三字节容错，它最高波特率只能达到400 bps。另外它无CSMA（网络载波侦听）功能，这些限制了它的应用。目前，在国内电力线载波抄表领域，ST7536是最适合的modem芯片。但它通讯距离不是很理想；需要作中继器时，通讯速度太慢；它是每位中断一次，按1200 bps计算，每833微秒中断一次，对更复杂的应用来讲，833微秒间隔会短了一点。
3）SSCP300
    SSCP300是Intellon公司采用现代最新通讯技术设计的电力线载波modem芯片。它采用了扩频（Chirp方式）调制解调技术、现代DSP技术、CSMA技术以及标准的CEBus协议，可以称为智能modem芯片，体现了modem芯片的发展趋势。但在国内电力线载波抄表领域使用效果还不如较早的ST7536。究其原因，SSCP300是Intellon公司按北美地区频率标准、电网特性，特别针对家庭自动化而设计的。频率范围是100KHz-400KHz，电网电压是480V/277Vac、208V/120Vac、60Hz。由于针对家庭自动化，主要一家一户式独立住宅，所以在通讯距离上，它还采用陷波器隔离，防止干扰邻近住宅。而国内电力线载波抄表领域主要要求通讯距离。针对中国现状，SSCP300难以胜任电力线载波抄表领域的要求。
4）PLT-22
   PLT-22是Echelon公司最新电力载波收发器，它是针对工业控制网而设计，采用BPSK调制解调技术以及多种容错及纠错技术，所以目前在我国应用效果最理想。但它是Lonworks网络专用，而且价格太高，难以在民用市场领域大规模推广。
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3楼2009-06-20 19:01:37
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zhaoyan6388

金虫 (正式写手)
SC1128扩频通信芯片应用设计手册:SC1128芯片是面向电力线载波通信市场而开发研制的专用扩频调制／解调器电路。由于采用了直接序列扩频、数字信号处理、直接数字频率合成等新技术，因此该电路应用在电力线通信方面具有较强的抗干扰及抗衰减性能。SC1128芯片内部集成了扩频／解扩、调制／解调、D/A和A/D转换、内置电子表、输出驱动、输入信号放大、看门狗、工作电压检测以及与单片机(MCU)串口通信等功能。该芯片在小型多功能应用系统中可以起到降低系统成本并提高系统功能的作用。
SC1128芯片是采用CMOS技术设计的数模混合电路。其功能特点：
 直接序列扩频技术，抗干扰能力强；
 发射信号分为两种形式输出：一种是经D/A转换器后正弦缓冲器输出，谐波成份少；另一种以高压开漏缓冲器输出，应用成本低；
 输入信号放大器，对输入信号进行前置放大；
 内置看门狗电路，监视系统程序的工作状态；
 内置电压监测器，监视电源电压的变化，并及时向系统发出报警信号；
 内置电子表电路（24小时制），满足对不同时间段记费率的要求（支持掉电工作）；
 内置串行半双工同步传输通信接口,方便与MCU之间的控制命令和数据交换；
 63位扩频码,  数据速率典型值为5.75Kbps；
 捕获门限值从200～6290由软件设定；
 内置64 X 8 SRAM存储器（支持掉电工作），为系统提供数据暂存；
 提供QFP-44线封装形式（LQFP-44PIN）；
 单+5伏电压工作；
SC1128管脚说明
序 号 符  号 简  单  说  明
1 CP32 内置电子表晶体振荡器输入端（32768HZ）
2~5 NC 无连接。在使用中要保持浮空状态。
6 GND 数据地
7~9 NC 无连接。在使用中要保持浮空状态。
10 GNDA 模拟地
11 CAP 模拟滤波电容
12 V+ 一级放大器输入V+端
13 V- 一级放大器输入V-端
14 VOUT 一级放大器VOUT输出端
15 Vi1 二级放大器输入端
16 VO1 二级放大器输出端
17 Vi2 三级放大器输入端
18 VO2 三级放大器输出端
19 VCMPIN 过零比较输入端
20 FIROUT 滤波输出
21 VDDA 模拟电源
22 GNDP 发射输出驱动器地
23 SINOUT 发射输出（正弦）
24 SEND 发射输出（数字）。高压开漏输出。
25 VDDP 发射输出驱动器电源
26 FIRIN 滤波输入
27 CP6M 1/4工作主时钟输出
28 CP12M 1/2工作主时钟输出
29 VDD 数字电源
30 CPOUT 电路工作主时钟晶体振荡器输出端
31 CP 电路工作主时钟晶体振荡器输入端
32 POWIN 电源监测输入端。
33 SPLDOG 看门狗输入端。当大于768mS此端无高低变化输入，则DOGOUT端输出1/3占空比的复位脉冲（256mS高， 768mS低）。出1/3占空比的复位脉冲（256mS高， 768mS低）。
34 DOGOUT 看门狗输出端，与SPLDOG端输入配合，正常时，输出为低电平。否则，输出1/3占空比的复位脉冲。
35 POWALM 电源报警输出端。当电源监测输入端监测到的电源信号低于监测值时，输出为低电平。当电源监测输入端监测到的电源信号高于监测值时，输出为高电平。
36 SR 发射／接收控制端。0为接收，1为发射。
37 SYN 发射／接收同步端。发射或接收同步后产生同步脉冲。　
38 TX 发射／接收数据端（双向端口）
39 LINE 设置数据及状态的输入／输出端（双向端口）
40 SETCLK 同步设置时钟输入端（MCU对本电路设置）
41 CS 设置片选输入端（MCU对本电路设置）
42 NC 无连接。在使用中要保持浮空状态。
43 VDDT 内置电子表电源输入端
44 CP32OUT 内置电子表晶体振荡器输出端（32768HZ）
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5楼2009-06-20 19:08:59
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