Mi200E_中文(V2_1)低压电力线载波通信芯片
基于电力线载波的路灯控制系统设计
基于电力线载波的路灯控制系统设计摘要：介绍了采用MI200E电力线载波芯片设计路灯控制系统的思路，重点阐述了控制器模块与电力线载波模块的接口与硬件电路设计以及系统的软件设计。
测试结果表明，该系统实现了路灯控制的良好运行与管理，性能稳定可靠。
关键词：电力线载波；路灯控制；MI200E电力线通信技术是利用电力线传送数据和语音信号的一种通信方式。
该技术将载有信息的高频信号加载到电力线上，用电线进行数据传输，通过专用的电力线调制解调，将高频信号从电力线上分离出来，传送到终端设备[1]。
本文在我国配电网分布广泛的基础上，研究和设计了一种以电力线载波传输的方式对路灯进行控制的系统。
1 系统设计由于电力线在进行跨变压器传输时信号衰减大，所以根据实际需求可以采用GPRS无线网络通信的方式传输或者通过路由接入广域网实现跨地区数据通信。
管理人员只需要对计算机进行操作，通过电力线进行数据传输，就能对路灯的开关状态进行控制和对路灯的运行状态进行查询，实现对路灯及时有效的管理控制。
1.1 设计思路路灯控制系统由主控中心、路灯智能控制中心、路灯控制盒三大部分组成。
配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送，主控中心可以通过GPRS无线通信网络或路由器与路灯智能控制中心实现数据传输。
智能控制中心接收到主控中心的命令后再通过电力线载波的方式将监控中心的命令传送到各支路的路灯分控盒。
与此同时，路灯智能控制中心通过电力线载波模块对每一个路灯的温度、亮度、电压、电流等情况进行检测，并向主控中心发送电压电流异常报警、路灯故障报警、超高温度报警等信息，以达到对每个路灯进行管理控制的目的。
如图1所示。
1.2 硬件设计主要对路灯控制系统的控制器模块与电力线传输模块的接口和电力线传输模块进行设计。
1.2.1 MI200E电力线载波芯片电力传输模块选用上海弥亚微公司生产的MI200E电力线载波通信芯片，它采用复杂的正交调制原理，该原理应用在信号衰减变化剧烈的电力线传输中有极大的优越性。
MI200E应用笔记
Application Note V1.1MI200E应用笔记目录1 概述 (3)2 性能参数 (4)3 硬件设计 (5)3.1 典型应用原理图 (5)3.2 电源电路 (7)3.3 电力线耦合电路 (8)3.4 发送滤波器 (9)3.5 接收滤波器 (10)3.6 SPI接口 (11)3.7 复位电路 (11)3.8 晶振电路 (12)3.9 过零检测 (12)3.10 发送/接收波形 (12)3.11 PCB 设计 (14)4 软件设计 (16)4.1 寄存器设置 (16)4.2 主程序设计 (17)4.3 初始化设置 (18)4.4 发送程序 (19)4.5 接收程序 (21)4.6 其他 (22)1 概述MI200E是一款针对低压电力线环境优化设计的高性能通讯芯片。
内部集成了诸如多阶开关电容滤波器，高效数字放大器， CRC-16硬件校验等多种电路。
由于MI200E是一款数模混合芯片，因此在进行软硬件设计时都必须遵循一定的准则.在进行外围电路设计时，在电源电路,耦合电路与信号滤波电路的参数设定与器件选择，PCB设计上都必须仔细考虑。
而在进行软件开发时，如何正确设置MI200E的寄存器，才能让通讯可靠，也是需加以注意的。
为了缩短用户的产品开发周期，同时更好地发挥MI200E优秀的通讯性能.本文将从硬件设计与软件设计两方面入手，详细说明如何来设计一个典型的基于MI200E的通讯方案。
2 性能参数MI200E的性能参数见表1，并请参考MI200E的数据手册。
(AV DD=DV DD=+5V, PGND=AGND=DGND=0V, -40℃≤Temp≤+85℃, unless otherwise specified ) Symbol Parameter Test Conditions/Comments Min.Typ. Max. Unit AV DD,DV DD SupplyVoltages 4.5 5.0 5.5 VAI DD Analog SupplyCurrentTransmission & ReceivingMode4.0 4.55.0 mADI DD Digital SupplyCurrentReceiving Mode 4.0 5.0 6.0 mATransmission Mode(No Load) 25 30 35 mA130mA RMSDigital I/OV IH High Logic levelInput Voltage2.0VV IL Low Logic level InputVoltage0.8VV OH High Logic levelOutput VoltageI OH = 2mA 4.5VV OL Low Logic levelOutput VoltageI OL = 2mA 0.4 VOscillatorV IHX XTAL1 High LevelInput VoltageExternal Clock 3.0VV ILX XTAL1 Low LevelInput VoltageExternal Clock 2.0 VDC XTAL Clock DutyCycleExternal Clock 20 80 %Xtal Crystal OscillatorFrequency11.0592MHzT CLOCK Oscillator Period (1 /Xtal)90.42nsXtal ESR External OscillatorEsr Resistance100OhmXtal CL External OscillatorStabilizationCapacitor2233pFReceiverV IN Input Sensitivity( Normal Mode )24mV RMSInput Sensitivity( High Sens. )500μV RMSV IN Maximum InputSignal1.82V RMSR IN InputImpedance 6080100 KΩ表1：MI200E性能参数表3 硬件设计3.1 典型应用原理图图1为MI200E的典型应用原理图。
E200E功能
华为Quidway Eudemon200E系列统一安全网关产品概述华为Quidway E200E系列统一安全网关（下称E200E）是华为公司针对中小企业安全业务需求，推出的新一代高性能中低端统一安全网关，E200E系列采用华为统一VRP软件平台，集防火墙、防DDOS、入侵保护（IPS）、反垃圾邮件、P2P阻断和限流、IM软件控制、3G接入、L2TP/IPSEC/SSL/MPLS VPN 等特性于一体, 专为中小企业、大型企业分支机构、运营商营业网点、以及网吧出口网关提供高性能的安全防护，帮助企业提升工作效率，是中等及中小型企业网络的理想安全防护设备！产品系列E200E-BE200E-C/F产品特点中低端统一安全网关的集大成者---一机多能，提高效率，节省投资E200E系列集防火墙、防DDOS、入侵保护（IPS）、反垃圾邮件、P2P软件阻断和限流、IM软件控制、L2TP/IPSEC/SSL/MPLS VPN于一体，真正把主流安全功能集成在一台设备上，有效帮助用户提高安全防护能力，提高办公效率，节省投资。
领先的嵌入式多核架构---高性能的用户体验E200E用先进的嵌入式多核架构，性能远远领先于其他普通架构，确保IPS/反垃圾邮件/P2P阻断与限流/NAT/ASPF/防DDoS/VPN等多种业务高速并行处理，特别是为UTM功能的流畅使用提供了性能保证。
完整的VPN解决方案---适应多种业务加密传输要求E200E系列为用户提供了GRE、L2TP、IPSec、SSL、MPLS等多种VPN组网技术，同时，E200E系列内置了高性能硬件加解密芯片，使产品加密性能在同档次产品中处于领先位置；E200E系列支持DES、3DES、AES等多种加密算法，能够为用户提供高强度的加密传输保障，同时，E200E 支持IKEv2协议，强化了用户认证、报文认证、NAT穿越等功能，消除了中间人攻击和拒绝服务攻击隐患。
接口类型丰富、接口密度大---满足用户灵活组网需求E200E-B除了提供固定9FE，还提供1个MIC扩展插槽，MIC扩展插槽可以选配1*FE、1*E1/CE1、5*FE-SW、1*ADSL2+、1*SA等接口，E200E-B最大接口密度可达14FE；E200E-C/-F除了提供2*Combo GE接口，还提供4个MIC扩展插槽和2个FIC扩展插槽，MIC扩展插槽可以选配1*FE、1*E1/CE1、5*FE-SW、1*ADSL2+、1*SA、1*WiFi等接口、FIC扩展插槽可以选配1*GE、2*E1/CE1接口卡，整机最大接口密度可达4GE+10FE。
低压电力线载波通信技术
低压电力线载波通信技术嘿，咱今儿个就来唠唠低压电力线载波通信技术。
你说这玩意儿神奇不神奇？就好像是在那错综复杂的电力线里藏了无数条信息高速公路！想象一下，家里的电线不再仅仅只是传输电能的通道，还能同时传输各种数据和信息。
这就好比是本来只能走马车的小道，一下子变成了能跑各种豪车的大马路！以前咱得专门拉各种通信线，现在可好，直接利用现成的电力线，多省事啊！这低压电力线载波通信技术啊，就像是一个默默无闻的大功臣。
它悄咪咪地在幕后工作，让我们的生活变得更加智能和便捷。
比如说，家里的智能电表，不就是通过它来传递数据的嘛！你都不用人工去抄表了，它自动就把数据给传上去了，多厉害呀！而且哦，它的应用可广着呢！在智能家居领域，它能让各种设备之间轻松沟通，实现各种联动。
你想想，你还没到家呢，就能提前让家里的空调打开，等你一进门，哇，那叫一个凉爽！这不比你到家再开空调舒服多啦？这都是低压电力线载波通信技术的功劳呀！再看看那些工厂、企业，有了它，各种设备的监测和控制也变得更加简单高效。
不用再拉一堆乱七八糟的线了，直接利用电力线就行，这得省多少事儿啊！它就像是一个神奇的魔法，让原本普通的电力线变得充满了无限可能。
这技术是不是很牛？咱就说，要是没有它，咱的生活得失去多少便利呀！你说它怎么就能这么厉害呢？其实啊，这都是科技人员们努力钻研的结果。
他们就像一群勤劳的小蜜蜂，不断地探索、尝试，才让这低压电力线载波通信技术变得越来越好。
咱可不能小瞧了这技术，它虽然不声不响的，但却在默默地为我们的生活添砖加瓦呢！以后啊，说不定它还能给我们带来更多的惊喜和便利。
咱就好好享受这科技带来的福利吧，哈哈！你说是不是这么个理儿呢？反正我觉得这低压电力线载波通信技术真的是太了不起啦！。
低压电力线载波通信技术研究与应用
低压电力线载波通信技术研究与应用作者：解然刘晓民陈鑫豪曹馨方来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第06期摘要：低压电力线载波通信技术能够实现对配电网的充分利用，并达到良好的数据信息传输效果，在医疗、抄表、智能家居等多个领域都有着非常广泛的应用。
本文对低压电力线载波通信技术进行了简单的介绍，同时对扩频技术、正交分频复用等低压电力线载波通信的关键技术进行了分析，并对这一技术在各领域中的应用进行了探讨。
关键词：低压电力线；载波通信技术；载波芯片近年来，低压电力线载波通信技术在我国迅速发展起来，电力载波通信的速率、传送数据量、抗干扰能力等都得到了极大的提升，这不仅为电力载波通信市场化奠定了物质基础，同时也对低压电力线载波通信技术在各个领域中的应用起到了很大的促进作用，因此，对于低压电力线载波通信技术及其应用的研究是非常具有现实意义的。
1 低压电力线载波通信技术概述低压电力线载波通信技术通常是指以已有配电网为传输媒介，同时利用专用调制解调器将数据信号调制到一定的载波频率上，进而使数据信息在电力线上实现传输与交换的一种通信技术，这种技术出现于二十世纪二三十年代，最初被用来进行电话信号传输，后来随着技术的不断成熟与发展，低压电力线载波通信技术逐渐开始向配电网自动化以及进户线路等领域，并取得了比较良好的应用成果。
2 低压电力线载波通信的关键技术分析合适的物理层调制方式对在电力线载波信道中实现可靠的数据传输十分重要，而具体的调制技术则可分为直接扩频、跳频扩频、正交频分复用几种。
2.1 扩频通信技术扩频通信技术主要是通过牺牲信号带宽资源的方式来提高通信性能，从而使系统能够达到通信效果，简单来说就是注入一个具有更高频率信号，且能够将基带信号扩展到更宽频带内的通信系统。
这种扩频通信技术还可具体分为直序扩频与跳频扩频两种，其中直序扩频需要利用具有一定码长的PN序列来表示发送的低速数据符号，从而将低速数据流变成高速码流，并实现频谱扩展。
几种电力线载波芯片比较
一种适合中国电力网的通信电路一种适合中国电力网的通信电路一、芯片研发背景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、****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。
载波
晓程
载波芯片型号:CEP2002AC
载波中心频率：120kHz
载波频率范围：120kHz±7.5kHz
调制方式：BPSK
载波通信速率：500bps
力合微
载波芯片型号：LME2200C
载波中心频率：60kHz
载波频率范围：45kHz-75kHz
调制方式：正交多载波
载波通信速度：800bps
北京辉煌托普能源科技有限公司
载波芯片型号:HHGB0101
载波中心频率：100kHz
载波频率范围:
调制方式:BBC宽频缩
载波通信速率:200bps
弥亚微
载波芯片型号:MI200E
载波中心频率：76.8kHz
载波频率范围:76.8kHz±16kHz
调制方式:QPSK
载波通信速率:1600bps
瑞斯康
载波芯片型号:RISE3000系列
载波中心频率：132kHz
载波频率范围：129kHz-135kHz
调制方式：BPSK
载波通信速率：5400bps
鼎信
载波芯片型号：TCC081C
载波中心频率：421kHz
载波频率范围：401kHz-441kHz
调制方式：BFSK
载波通信速度：50/1200bps
东软
载波芯片型号:PLC36G-III-E
载波中心频率：270kHz
载波频率范围：270kHz±15kHz
调制方式：BFSK
载波通信速率：330bps
关于低压电力线载波芯片
低压电力线载波芯片LME2210BLME2210B是力合微电子推出的OFDM/FSK双模式电力线载波芯片。
在FSK模式下，该芯片完全支持吉林省电力公司用电信息采集系统互连互通电力线载波方案。
在OFDM模式下，LME2210B 采用四频率正交多载波技术，兼容LME2210，在大大提高载波通信数据速率的同时，具有对电力线信道自适应能力，以及较强的抗噪声和干扰能力。
LME2210B芯片内置MCU，可以运行用户定义的载波通信协议及应用程序。
LME2210B芯片集成宽动态范围自动增益控制接收前端放大器，低功耗设计，使用简单、方便。
特点及主要技术指标：∙在450kHz 频段内支持用户设置的载波工作频点。
支持吉林模式421kHz 载波频率∙调制方式：OFDM(四载波)，以及吉林模式FSK∙通信速率：OFDM模式下2400bps, FSK模式下符合吉林互连互通要求∙芯片内置MCU，以及48KB 程序存储FLASH∙芯片内置模拟接收前端，使用方便∙即使在FSK模式下也不需要外部FSK解调芯片(例如MC3361)∙发送方式：工频过零点同步发送∙串行通信接口OFDM低压电力线载波芯片LME2980OFDM已成为国内外第二代低压电力线载波通信的主流技术。
LME2980是国内首款OFDM低压电力线载波芯片, 针对国内电网环境及低压电力线载波通信应用需求而优化设计，具有国际领先的技术及性能。
OFDM与采用单频点、简单调制（BPSK或BFSK）的第一代载波技术相比具有以下主要特点：1) 抗干扰能力强，对电网信道具有自适应能力，通信可靠、稳定。
这主要是由于OFDM采用多个正交子载波（通常数百个甚至上千个）同时传输数据。
而第一代载波技术只使用一个频点。
2) 通信速率高，因而通信效率高，实时性强。
OFDM典型的通信速率在几十kbps，而第一代载波技术大都在500bps以下。
LME2980支持500 kHz 低压电力线载波通信专用频段, 在此频段内用户可根据实际应用需求选择并设置工作频点及带宽。
2mhz~12mhz低压电力线高速载波通信系统 检验方法
2mhz~12mhz低压电力线高速载波通信系统检验方法如下：•中继功能测试。
将被测载波通信设备的信号通过载波分离器实现与供电电源的分离和耦合，通过程控衰减器衰减量的变化实现对分离出的载波信号的调节，从而使相邻的被测载波通信设备的通信能够刚好进行，而不相邻的则不能实现直接通信。
•不同Un下的抄收成功率测试。
将载波通信设备的工作电源电压的变化利用调压器实现，在1.2Un、0.8Un、和0.7Un三种状态下检验载波通信设备能否进行正常通信。
•功耗测试。
在载波信号发送时进行功耗的测量就是功耗测试中动态和静态的区别，电参量测量模块是主要的测量工具，其可利用电磁感应的原理实现对载波设备的电流采集，并可利用电参量测量模块实现对载波通信设备的电压采集，在此基础上就可以实现对载波设备功耗的测试。
MI200E电力载波通信芯片
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MI200E Datasheet V2.2 Power Line Transceiver
1. 系统结构图
Copyright © Miartech, Inc
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MI200E Datasheet V2.2 Power Line Transceiver
特点：
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 可变扩频增益 可适用于不同环境的传输速率 三种可选的载波频率 八个可选的扩频码 内置 CRC-16 硬件校验电路 内置开关电容带通滤波器（BPF） 内置数字功率放大器（DPA） 符合 EN50065-1 以及 IEC61000-3-8 标准 提供 SPI 接口 SOP-24/ TSSOP-24 封装
Reset
RG RSO
AVDD
4
电源
VAC+ VACPA PGND PB DVDD TEST2 SDI SDO
5 6 7 8 9 10 11 12 13
输入 输入 输出 地 输出 电源
输出
SCK
14
输入
CS
Frm
XTAL2
15 16 17
输入
输出
输出
XTAL1
18
输入
DGND
19
地
数字电源地。为了更好抑制噪声数字地应通过磁珠与模拟电源地在一点连接。
(SOP24)
20 19 18 17 16 15 14 13
Copyright © Miartech, Inc
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MI200E Datasheet V2.2 Power Line Transceiver
目录
系统结构图...............................................................................................................................3 引脚定义...................................................................................................................................4 额定参数...................................................................................................................................5 电气特性...................................................................................................................................6 调制原理...................................................................................................................................7 SPI 接口 ..................................................................................................................................8 6.1 控制器接口................................................................................................................8 6.2 相关引脚....................................................................................................................8 6.3 SPI 读指令时序 ........................................................................................................9 6.4 SPI 写指令时序 .........................................................................................................9 7. 晶体振荡电路.........................................................................................................................10 8. 信号发送电路.........................................................................................................................10 9. 信号接收电路......................................................................................................................... 11 10. 功能描述.................................................................................................................................12 载波选择.........................................................................................................................12 速率选择.........................................................................................................................12 11. 控制寄存器.............................................................................................................................13 寄存器列表.....................................................................................................................13 寄存器说明.....................................................................................................................14 12. 封装信息.................................................................................................................................20 1. 2. 3. 4. 5. 6.
MI200E电力线载波芯片中文资料
RAIRAI+
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Copyright © MiartMI200E Datasheet V2.2 Power Line Transceiver
3. 额定参数
Symbol Parameter Value Unit
2. 引脚定义
名称 序号 1 2 3 输出 输出 类型 复位。低电平有效。 接收信号地。 在接收信号进行放大时提供内部接地，该脚与模拟电源地之间接 一个 100nF 的滤波电容。 接收信号输出（测试用） 。在该引脚上可以测量到经过放大及滤波后的信号。 模拟电源。电压范围 5 V ± 10% 。应尽可能减小该电源纹波，可以在该电源的 5V 与模拟地之间并接 10µF 和 100nF 的电容。 过零信号输入端 过零信号输入端 数字功放的半桥输出 A 数字功放的电源地。该脚与电源 DVDD 之间并接 10µF 和 100nF 的电容。 数字功放的半桥输出 B 数字电源。电压范围 5V ± 10% ，在该电源的 5V 与数字地之间并接 10µF 和 100nF 的电容。 测试引脚。实际应用时接 DGND. 输入 SPI 接口的数据输入端。在时钟的下降沿打入数据，参见接口时序图。 SPI 接口的数据输出端。 数据在时钟的上升沿移出。该脚闲时为高阻态。参见 接口时序图。 SPI 接口的同步时钟输入端。所有的 SPI 接口数据与此时钟保持同步。参见接 口时序图。该时钟采用了施密特触发器 The SCLK has a Schmitt-trigger input for use with a clock source that has a slow edge transition time (e.g., optic-isolator outputs). 片选引脚。4 线制串行口管脚之一。低电平时有效。参见接口时序图。 帧指示引脚。当帧头被正确接收到时输出低有效电平。该信号可以通过 SPI 寄 存器读取。 连接晶振脚。为 MI200E 提供时钟源。当 XTAL1 脚提供外部时钟时该脚可以驱 动 CMOS 负载。 外部时钟输入脚。. 为 MI200E 提供时钟源。 晶振频率 12MHz。 振荡电路推 荐使用小于 33pF 电容（22pF） 。 功能描述
低压电力线载波通信故障诊断与处置方法编制说明
中国仪器仪表行业协会团体标准《低压电力线载波通信故障诊断与处置方法》编制说明（送审稿）20230905一、工作简况1、任务来源本团体标准于2022年7月20日据中国仪器仪表行业协会下发的中仪协[2022]10号文件取得立项批复，项目名称为：《低压电力线载波通信现场故障诊断及检测技术规范》，项目编号为：T/CIMA0098,由中国仪器仪表行业协会提出，由中国仪器仪表行业协会归口。
2、目的和意义低压电力线载波通信通过低压配电线作为通信媒介实现通信，随着科技进步和需求增加，低压电力线载波通信传输速率提高、通信距离延长、通信功能也得到了扩展，可以传输更多类型的数据和信号。
随着智能电网的发展，它成为智能电网中能源管理、故障诊断远程监控等功能的重要手段，低压电力线网络是现今覆盖范围最广的网络,确保其稳定运行至关重要。
在低压电力线载波通信系统中，由于各种因素的影响（如线路老化、设备损坏、外界干扰等），可能会导致通信故障的发生，一旦发生故障，及时准确地诊断并采取有效的处置措施对于恢复通信系统的正常运行至关重要。
由于故障诊断标准尚未完善，制定具体的通信故障诊断与处置方法标准对维护电力线通信系统的稳定具有重要意义。
标准的制定可以统一低压电力线载波通信故障诊断与处置的方法和准则，确保不同厂家和机构快速定位和解决故障，有效降低故障诊断与处置的成本以及故障对系统运行的影响，对于增强通信系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文件规定了低压电力线载波通信故障诊断与处置方法的术语和定义、技术要求、试验要求、故障类型、故障诊断与判定处置。
3、主要工作过程2022年5月：申请立项并上报标准的草案稿和项目建议书，制定立项计划。
2022年7月：中国仪器仪表行业协会下达了“关于《静止式电能表动态误差同步测试方法》等16项团体标准立项的批复”。
由国网湖南省电力有限公司供电服务中心（计量中心）牵头，组织成立“低压电力线载波通信现场故障诊断及检测技术规范”起草工作组。
低压电力线载波通信技术探讨
低压电力线载波通信技术探讨程万胜;张洁;张玉忠【摘要】介绍了低压电力线载波通信技术的相关概念,以及在国内外的发展历程,简述了电力线通信相关标准和几款常用的调制解调芯片,列举了在远程自动抄表和接入网方面的应用实例.最后指出智能电网是低压电力线载波通信技术的主要发展方向.【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2015(006)003【总页数】5页(P17-21)【关键词】正交频分复用;低压电力线载波通信;调制解调芯片;远程自动抄表;接入网【作者】程万胜;张洁;张玉忠【作者单位】辽宁科技大学,辽宁鞍山114001;辽宁科技大学,辽宁鞍山114001;南京钢铁集团电炉厂,江苏南京210035【正文语种】中文【中图分类】TN913.6近年来,调制解调技术的快速发展带动电力线载波通信(Power Line Carrier Communication,PLCC)技术取得了突破性的进展。
PLCC是以现有的电力线为媒介进行数据传输与信息交换的一种载波通信方式,具有成本低、覆盖面广和组网简单等优势,受到国内外业界人士及相关企业的高度关注及重视。
但由于低压配电网最初的目的只是用来传输电能而并非进行数据通信,其信道环境恶劣、频率选择性衰减、时变性强等因素阻碍了在通信方面的发展。
在很长一段时间内,低压PLCC都只能应用于低速载波通信领域,无法发挥其应有的作用。
近年来，由于数字通信技术的发展和正交频分复用(Orthogonal Frequency DevisionMultiplexing,OFDM)技术的应用才使低压PLCC有了突破性的进展,进入高速载波通信阶段。
电力线载波芯片是PLCC技术的核心器件。
目前国内外对载波芯片都有不同程度的研究,并取得一定的成果。
本文介绍了目前国内外在低压供电网领域内对PLCC技术的研究及应用情况,并介绍了几种应用较广泛的电力线载波芯片或模块。
低压PLCC[1]主要应用于为用户提供Internet接入、远程自动抄表、智能家居等方面。
低压电力线载波通信技术应用情况研究与思考
低压电力线载波通信技术应用情况分析与思考电力线载波通信技术，英文简称PLC（Power Line Communication>, 是指利用己有的配电网作为传输媒介，实现数据传递和信息交换的一种技术。
在低压配电网进行PLC1信，已经成功用于远程抄表、家居自动化和智能小区等领域。
随着网络技术和信息技术迅猛发展，国内外利用低压电力线传输速率在1Mbp以上信息的高速电力线载波技术研究不断取得重要进展，该技术在现有电力线上可以实现数据、语音和视频等多业务的承载，未来可以传输数据、语音、视频和电力为一线的“四网合一”，是极富诱惑力、也充满了时代挑战的一种新技术。
低压电力线载波通信目前正处于发展的重要时期，随着关键技术问题的逐步解决以及各种标准规范的建立完善，必然会得到大规模的发展和广泛的推广应用，对此，我们必须高度重视。
一、密切关注低压电力线载波通信应用与发展情况电力线载波通信技术组网简单、成本低、抗毁性强、易于实现,近几年发展很快。
可以乐观地预见，低压电力线载波通信技术必将成为未来几年数字通信领域的研究热点，引起IT 行业的广泛关注。
<一）技术不断进步载波通信技术加快发展。
低压电力线载波通信的核心问题是载波信号的调制vModulate）与解调vDemodulate），也即电力载波调制与解调芯片vModem）。
随着低压电力线载波通信技术的发展进步，电力线载波通信的速率、传送数据量、抗干扰能力都得到了很大的提高，为电力线载波通信市场化奠定了重要的物质基础。
传输可靠性明显提高。
对于低压配电网来说，许多新兴的数字技术，例如扩频通信技术、数字信号处理技术和计算机控制技术等得到了综合应用，有效提高和改善了低压配电网电力线载波通信的可用性和可靠性，使电力线载波通信技术具有更为广阔的应用前景。
行业标准逐步制定。
美国联邦通信委员会FCC 规定了电力线频带宽度为100〜450kHz ;欧洲电气标准委员会vCENELEC ）的EN50065- 1 规定电力载波频带为3〜148.5kHz ;我国国家能源局DL/T698.1 规定电力行业载波频带为3〜500kHz 。
低压电力线载波通信技术及应用
低压电力线载波通信技术及应用低压电力线载波通信技术是将数据信号转化为高频载波信号，并通过低压电力线进行传输。
在发送端，使用调制解调器将数据信号转化为高频载波信号，并通过电力线发送出去。
在接收端，使用调制解调器将高频载波信号还原成数据信号。
智能家居：智能家居系统可以利用低压电力线载波通信技术，实现家中各种设备的互联互通，如智能灯光、智能插座等。
智能楼宇：智能楼宇系统可以利用低压电力线载波通信技术，实现楼宇设备的智能化控制，如监控系统、照明系统等。
工业自动化：工业自动化系统可以利用低压电力线载波通信技术，实现生产设备的远程监控和自动化控制，提高生产效率。
智慧城市：智慧城市系统可以利用低压电力线载波通信技术，实现城市照明、交通、公共安全等各个领域的智能化管理。
无需额外布线：低压电力线载波通信技术利用现有的电力线作为传输媒介，无需额外布线，降低了成本。
高可靠性：由于电力线是已经存在的传输媒介，避免了无线通信中信号干扰和衰减的问题，提高了通信的可靠性。
高传输速率：低压电力线载波通信技术可以使用较高的传输速率，能够满足大数据量传输的需求。
随着智能化时代的到来，电力线通信技术正在飞速发展，其中低压电力线载波通信技术以其无需额外线路、高带宽等优势受到广泛。
本文将就低压电力线载波通信技术的研究现状、最新进展以及未来发展方向进行综述。
低压电力线载波通信技术是一种利用低压电力线作为传输媒介的通信技术。
通过特定的调制解调技术，将数据信号转化为高频信号，并在低压电力线上进行传输。
该技术具有无需额外线路、可以利用现有电力基础设施、高带宽等优势，在智能家居、智能城市等领域具有广泛的应用前景。
近年来，低压电力线载波通信技术的研究和应用取得了显著的进展。
在调制解调技术方面，研究者们不断探索更高效的调制方案，以提高数据传输速率和稳定性。
例如，正交频分复用（OFDM）技术因其高效率、抗干扰能力强等特点，已被广泛应用于低压电力线载波通信系统。
关于低压电力线载波芯片
低压电力线载波芯片LME2210BLME2210B是力合微电子推出的OFDM/FSK双模式电力线载波芯片。
在FSK模式下，该芯片完全支持吉林省电力公司用电信息采集系统互连互通电力线载波方案。
在OFDM模式下，LME2210B 采用四频率正交多载波技术，兼容LME2210，在大大提高载波通信数据速率的同时，具有对电力线信道自适应能力，以及较强的抗噪声和干扰能力。
LME2210B芯片内置MCU，可以运行用户定义的载波通信协议及应用程序。
LME2210B芯片集成宽动态范围自动增益控制接收前端放大器，低功耗设计，使用简单、方便。
特点及主要技术指标：∙在450kHz 频段内支持用户设置的载波工作频点。
支持吉林模式421kHz 载波频率∙调制方式：OFDM(四载波)，以及吉林模式FSK∙通信速率：OFDM模式下2400bps, FSK模式下符合吉林互连互通要求∙芯片内置MCU，以及48KB 程序存储FLASH∙芯片内置模拟接收前端，使用方便∙即使在FSK模式下也不需要外部FSK解调芯片(例如MC3361)∙发送方式：工频过零点同步发送∙串行通信接口OFDM低压电力线载波芯片LME2980OFDM已成为国内外第二代低压电力线载波通信的主流技术。
LME2980是国内首款OFDM低压电力线载波芯片, 针对国内电网环境及低压电力线载波通信应用需求而优化设计，具有国际领先的技术及性能。
OFDM与采用单频点、简单调制（BPSK或BFSK）的第一代载波技术相比具有以下主要特点：1) 抗干扰能力强，对电网信道具有自适应能力，通信可靠、稳定。
这主要是由于OFDM采用多个正交子载波（通常数百个甚至上千个）同时传输数据。
而第一代载波技术只使用一个频点。
2) 通信速率高，因而通信效率高，实时性强。
OFDM典型的通信速率在几十kbps，而第一代载波技术大都在500bps以下。
LME2980支持500 kHz 低压电力线载波通信专用频段, 在此频段内用户可根据实际应用需求选择并设置工作频点及带宽。
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2. 系统结构图
Mi200E Power Line Transceiver Data Sheet
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3. 引脚定义
Name Reset RSG
控制器接口 .............................................................................................................................. 9 相关引脚 ..................................................................................................................................9 SPI 读指令时序 ....................................................................................................................10 8. 晶体振荡电路......................................................................................................................... 11 9. 信号发送电路.........................................................................................................................12 10. 信号接收电路.........................................................................................................................13 11. 功能描述.................................................................................................................................14 载波选择 ................................................................................................................................ 14 速率选择 ................................................................................................................................ 14 12. 控制寄存器.............................................................................................................................15 寄存器列表 ............................................................................................................................15 寄存器说明 ............................................................................................................................15 13. 封装信息.................................................................................................................................20
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Mi200E Power Line Transceiver Data Sheet
1. 简述
简述:
MI200E 是一款专门针对低压电力线进行优化设计的高集成度、高性能的电力线载波通讯芯片。 MI200E 是一个可工作于码分多址(CDMA)方式的半双工调制解调芯片。并且提供载波侦听和有效帧指 示信号，可方便地实现基于共享信道的网络接入协议。
应用领域：
z 远程自动抄表 z 能源管理 z 智能家
RESET 1 RG 2 RSO 3
AVDD 4 VAC+ 5 VAC- 6
PA 7 PGND 8
PB 9 DVDD 10 TEST2 11 SDI 12
MI200E
(SOP24)
24 RAI+ 23 RAI22 Vref 21 AGND 20 TEST1 19 DGND 18 XTAL1 17 XTAL2 16 Frm 15 CS 14 SCK 13 SDO
性能参数:
电力线频率范围:
载波频率与带宽: 伪码速率: 通讯速率:
电源:
接口类型: 最小输入信号信噪比: 输出功率:
DPA 效率:
45Hz~62.7Hz 57.6±16KHz;76.8 ±16KHz;115.2 ± 16KHz 19.2Kbps 200bps~1.92Kbps Single +5V SPI -16dB(min) 0.4W(@10Ohm Load) ≥60%
No.
Type
1 输出
2
RSO
3 输出
AVDD
4 电源
VAC+ VAC-
PA PGND
PB DVDD
TEST2 SDI
SDO
5 输入 6 输入 7 输出 8地 9 输出 10 电源
11 12 输入
13 输出
SCK CS Frm XTAL2
14 输入 15 输入 16 输出 17 输出
XTAL1
18 输入
外部时钟输入脚。. 为 MI200E 提供时钟源。 晶振频率 12MHz. 振荡电路推荐 使用小于 33pF 电容（22pF）。
SPI 接口的同步时钟输入端。所有的 SPI 接口数据与此时钟保持同步。参见接 口时序图。该时钟采用了施密特触发器
片选引脚。4 线制串行口管脚之一。低电平时有效。参见接口时序图。 帧指示引脚。当帧头被正确接收到时输出低有效电平。该信号可以通过 SPI 寄 存器读取。 连接晶振脚。为 MI200E 提供时钟源。当 XTAL1 脚提供外部时钟时该脚可以驱 动 CMOS 负载。
MPD20M－0801C（V2）
MI200E
低压电力线载波通信芯片
数据手册
© 2008 Miartech,Inc.
弥 亚 微 电 子
Mi200E Power Line Transceiver Data Sheet
警告:
本芯片不得应用于医疗、矿井、电梯、交通、火警等 所有涉及人身安全的设施及环境中，因用户违反此警 告而产生的直接或间接损失，弥亚微公司将不予承担。
过零信号输入端 过零信号输入端 数字功放的半桥输出 A.
数字功放的电源地。该脚与电源 DVDD 之间并接 10µF 和 100nF 的电容。
数字功放的半桥输出 B. 数字电源。电压范围 5V ± 10% ，在该电源的 5V 与数字地之间并接 10µF 和 100nF 的电容。 测试引脚。实际应用时接 DGND. SPI 接口的数据输入端。在时钟的下降沿打入数据，参见接口时序图。. SPI 接口的数据输出端。 数据在时钟的上升沿移出。该脚闲时为高阻态。参见 接口时序图
特点:
z 可变扩频增益; z 可适用于不同环境的传输速率 z 三种可选的载波频率 z 八个可选的扩频码 z 内置 CRC-16 硬件校验电路 z 内置开关电容带通滤波器（BPF） z 内置数字功率放大器（DPA） z 符合 EN50065-1 以及 IEC61000-3-8 标准 z 提供 SPI 接口， z SOP-24/ TSSOP-24 封装
注意:
使用芯片前请仔细阅读本手册。 请在弥亚微公司技术人员的指导下使用芯片。
产品中有毒有害物质或元素名称及含量：
产品
产品中有毒有害物质或元素
Mi200E
铅 （Pb）
○
汞 （Hg）
○
镉 （Cd）
○
六价铬 （Cr（VI））
多溴联苯 （PBB）
○
○
多溴二苯醚 （PBDE）
○
○：表示该有毒有害物质或元素在产品所有均质材料中的含量均在 SNOY SS-00259 标准规 定的限量要求以下。
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Mi200E Power Line Transceiver Data Sheet
目录
1. 简述...........................................................................................................................................3 2. 系统结构图...............................................................................................................................4 3. 引脚定义...................................................................................................................................5 4. 额定参数...................................................................................................................................6 5. 电气特性...................................................................................................................................7 6. 调制原理...................................................................................................................................8 7. SPI 接口 .................................................................................................................................. 9