德州仪器 (TI) 电力线通信调制解调器解决方案.doc

电力线通信调制解调器 德州仪器 (TI) 的电力线通信调制解调器解决方案 设计注意事项 选择和解决方案指南 工具和软件 产品公告和白皮书 新闻发布和著作文章 类似的终端设备解决方案 应用手册和用户指南 参考设计和 TI Designs 支持和社区 方框图 ?请点击彩色方框查看或申请推荐的解决方案。 Filter Precision Amplifier Filter Precision Amplifier Tx Line Driver operational amplifier Rx Line Receiver operational amplifier DAC Data Converters Integrated PLC Analog Front-End Precision Amplifier Clock Clocks and Timers Wired Interface Ethernet transceivers CAN I2C PHY RS-232 RS-485 USB RS-485: Isolated CAN: Isolated Digital Isolators Isolators LED Driver LED Driver and I2C Interface LED Drivers Core I/O Power Power Management Units Supervisory Circuits System Power DC/DC Regulators Linear Regulator General Purpose MCU - Including Piccolo General Purpose MCU - Including Piccolo Multi-core DSPs for very high performance modems Wireless Sub 1GHz 2.4 GHz 设计注意事项 或单击彩色块以查看/申请订购推荐解决方案的样片。 电力线通信 (PLC) 利用现有电力线基础设施，为在许多工业应用引进智能监控和控制提供了经济高效的方法。它让 PLC 成为用于智能电网应用（如智能抄表、照明控制、太阳能、插入式电动车以及家庭和楼宇中的供暖、空调和安全系统）的首选技术之一。 对这些应用实施低频窄带 PLC (LF NB PLC) 技术将提供最适合的带宽、功耗和成本要求。在窄带域（频率高达 500kHz）运行可确保数据完整性，同时可将系统成本降到最低。数据速率从 1.2kbps 到数百 kbps 不等，具体取决于现有标准。 开发高效 PLC 实施也会遇到困难。电力线本身就具有噪声，因此需要强大架构才能确保数据可靠性。此外，每种应用和工作环境都不同，需要开发人员针对各种因素优化设计。由于协议标准和调制方案多种多样，开发人员需要灵活的开发平台，以简化设计、实现对环境条件的优化、遵守当地法规的同时可轻松调整以满足不断发展的标准。 电力线通信调制解调器系统的调制信号首先进入接收器级或有源带通滤波器，其中为滤波器选择的运算放大器应该提供低噪声、低谐波失真和低输入偏置（如 TI 的 OPA365 或 OPA353 中所示）。使用可编程增益放大器 (PGA)（如 PGA112）调节接收信号时，可实现宽动态范围和优化信号处理。它需要足够快速准确地连接至模数转换器的输入，以便正确转换为数字形式供处理。这可通过 F28235 Delfino? 或 F2802x/03x Piccolo? 微处理器（可升级 C2000? 32 位微处理器 (MCU) 系列的成员）的片上 12 位 ADC 来实现。12 位 ADC 的工作频率高达 12.5MSPS，且还包含触发机制，用于支持多频和相位采样（二次采样和保持功能）。C2000? MCU 系列让开发人员可在同一硬件上支持多种调制，因此无需重新设计调制解调器来支持不同的调制或标准。这使得 C2000? 32 位 MCU 系列成为用于电力线通信实施的智能且灵活的平台。 已处理的信号将由用于驱动高输出电流的 PLC 发送器级传回电网。使用低至 150ps 的 C2000 ePWM 支持占空比分辨率可进行控制，以便对谐波进行更多的控制并减少采样输出延迟。必须仔细设计发送器级，以便从 MCU 接收数字信号、对这些信号进行滤波以消除能带发射以及驱动 AC 电力线的低阻抗。OPA564 是 24V、1.5A、17MHz 的功率运算放大器，能够满足 PLC 线路驱动器的严格要求。将 AFE031（高度集成的 PLC 模拟前端）与 C20000TM 相结合时，可进一步改善集成、提升性能和降低成本。AFE031 将发送滤波器、功率放大器、接收滤波器和 PGA 集成在专为 PLC 设