电力线载波(PLC)技术及解决方案
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方案更安全，上市速度更快：
片上实现物理层(PHY)和媒体访问控制器(MAC)层。重点在于应用层！能在不到一 个季度的时间内开发出全套互操作PLC方案！
可靠
自动应用可信值/中继，提供通信可靠性 由于包含16位分辨率的模拟前端，具有极优的噪声免疫性，免受不同
类型噪声影响
易用/藉串行接口配置 同时兼容于单相和多相 方案比基于数字信号处理器(DSP)的方案能耗更低
9
AC-DC DC-DC
Power Management
AC/DC DC/DC
功率运算 放大器
12V
Biblioteka Baidu
NCS5650
1:2
MAINS
10
保护二极管
SFSK 调制解调器
3,3V
3,3V / 1,8V
TX_OUT
TX_ENB RX_OUT
RX_IN REF_OUT
AMIS-49587
T_REQ TXD RXD BR0 BR1 RESB
• “和声”(Chorus) - 每个PLC模块充当其它模块的中继器
18
中继示例
和声(Chorus)
IC=2 CC=2
CC=1
CC=0
无更多转发
DC=IC-CC=2
单MAC帧，目的地址：模块5， 初始可信值IC：2
19
实现自动中继
• PLC系统不要求设定中继“路由”表。 • 网络自动找到最佳通信通道。 • 自动适应传输状况。
Pulse transformer
1
Integrated circuits
2
TOTAL
39
11
AMIS- 49587功能框图
12
欧洲电工标准化委员会(CENELEC)频段
遵从EN50065 9 kHz 95 kHz 148.5 kHz
接入户内 1 Mbps
1 MHz
10 MHz
30 MHz
100 MHz
能电表项目，计划于2012年至2017年之间在法国部署3,500万 个智能电表 。 EDF已为该项目选择电力线载波(PLC)协定。
3
法国配电公司(ERDF)*规范
* ERDF全称ÉlectricitéRéseau Distribution France，为EDF全资子公司
4
无线还是PLC?
Linky项目概览
半双工 标准不归零(NRZ)格式 标准位、8个数据位及1个停止位 硬件可编程波特率(4,800、9,600、
19,200和 38,400波特) 3.3 V额定供电电压(通信引脚电容容
限为5 V) RxD和T_REQ引脚为0-5 V电平
22
安森美半导体 PLC调制解调器的优势
www.onsemi.cn
电力线载波(PLC)技术及解决方案
1
智能街灯
PLC应用
智能插座
RF
主站
集中器 变压器
2
智能电表
低压输电线
PLC调制解调器 – 欧盟市场
欧盟委员会强制要求2022年前所有欧盟电表替换为智能电表。 法国电力(Electricitéde France, EDF)启动了世界上最大的智
物理层(PHY)帧格式
时隙指示器对应 50Hz过零点
16
中继(Repetition)
Concentrator
Module 1 Module 2
Module 3
Power Level (dbV)
130 120 110 100
90 80 70
distance
17
可信值管理中继
• 可信值(Credit)管理 - 可信值中继
39
A频段
B频段
95
C
D
125
140 148.5 F kHz
13
S-FSK调制
10 kHz间距 SFSK或ASK
1 01 0101 00 1 fm fs fm fs fm fs fm fs fs fm
14
> 10 kHz
1
0
宽带干扰
S-FSK和ASK
窄带干扰
15
判决阈值 判决阈值T
资料来源：ERDF
Mains coupling
Disturbance Generator
Line Simulator
Serial I/ F
Supply
AMIS-30585
Line Driver
Mains coupling
25
23
评估套件
24
评估套件AMIS49587EVK
评估套件AMIS49587EVK
• 评估套件包含2个PLC调制解调器，用于在客户端与服 务器之间配置通信
• 评估套件包含开源图形用户界面(GUI)，用于配置端到
端通信
CLIENT
SERVER
Serial I/ F
Supply
AMIS-30585
Line Driver
客户
5
资料来源：ERDF
ERDF规范：1.开放系统互连(OSI)模型
资料来源：ERDF
AMIS-49587
6
ERDF规范：2.物理(PHY)层
• 物理层参考规范：IEC 61334-5-1/ EN 50065
资料来源：ERDF
7
安森美半导体 PLC 解决方案
8
安森美半导体 PLC调制解调器历史
20
安森美半导体PLC调制解调器特点
安森美半导体的PLC调制解调器是一体式方案：支持PLC现场部 署要求的4种不同模式
NO_CONFIG MASTER (集中器) SLAVE (电表) SPY (给测试人员的原始数据)
21
本地通信
本地微控制器(MCU)至PLC调制 解调器：
AMIS-30585 (1.2 k波特)
历经超过8年的现场应用检验 最初开发时就符合IEC 61334标准(SFSK规范)
AMIS-49587 (2.4 k波特)
速度更高，满足市场新要求 目前已获法国原设备制造商(OEM)先期使用 已获数家中国电表客户选用
=> AMIS-30585与AMIS-49587引脚对引脚兼容！
Application and Metering Controller
ALC_IN M50HzIN
XTAL_IN XTAL_OUT
VSSA VSS
Memory
串行 EEPROM PC20091018.2
低物料单(BOM)成本
Resistors
16
Capacitors
17
Diodes
2
X-tal
1
片上实现物理层(PHY)和媒体访问控制器(MAC)层。重点在于应用层！能在不到一 个季度的时间内开发出全套互操作PLC方案！
可靠
自动应用可信值/中继，提供通信可靠性 由于包含16位分辨率的模拟前端，具有极优的噪声免疫性，免受不同
类型噪声影响
易用/藉串行接口配置 同时兼容于单相和多相 方案比基于数字信号处理器(DSP)的方案能耗更低
9
AC-DC DC-DC
Power Management
AC/DC DC/DC
功率运算 放大器
12V
Biblioteka Baidu
NCS5650
1:2
MAINS
10
保护二极管
SFSK 调制解调器
3,3V
3,3V / 1,8V
TX_OUT
TX_ENB RX_OUT
RX_IN REF_OUT
AMIS-49587
T_REQ TXD RXD BR0 BR1 RESB
• “和声”(Chorus) - 每个PLC模块充当其它模块的中继器
18
中继示例
和声(Chorus)
IC=2 CC=2
CC=1
CC=0
无更多转发
DC=IC-CC=2
单MAC帧，目的地址：模块5， 初始可信值IC：2
19
实现自动中继
• PLC系统不要求设定中继“路由”表。 • 网络自动找到最佳通信通道。 • 自动适应传输状况。
Pulse transformer
1
Integrated circuits
2
TOTAL
39
11
AMIS- 49587功能框图
12
欧洲电工标准化委员会(CENELEC)频段
遵从EN50065 9 kHz 95 kHz 148.5 kHz
接入户内 1 Mbps
1 MHz
10 MHz
30 MHz
100 MHz
能电表项目，计划于2012年至2017年之间在法国部署3,500万 个智能电表 。 EDF已为该项目选择电力线载波(PLC)协定。
3
法国配电公司(ERDF)*规范
* ERDF全称ÉlectricitéRéseau Distribution France，为EDF全资子公司
4
无线还是PLC?
Linky项目概览
半双工 标准不归零(NRZ)格式 标准位、8个数据位及1个停止位 硬件可编程波特率(4,800、9,600、
19,200和 38,400波特) 3.3 V额定供电电压(通信引脚电容容
限为5 V) RxD和T_REQ引脚为0-5 V电平
22
安森美半导体 PLC调制解调器的优势
www.onsemi.cn
电力线载波(PLC)技术及解决方案
1
智能街灯
PLC应用
智能插座
RF
主站
集中器 变压器
2
智能电表
低压输电线
PLC调制解调器 – 欧盟市场
欧盟委员会强制要求2022年前所有欧盟电表替换为智能电表。 法国电力(Electricitéde France, EDF)启动了世界上最大的智
物理层(PHY)帧格式
时隙指示器对应 50Hz过零点
16
中继(Repetition)
Concentrator
Module 1 Module 2
Module 3
Power Level (dbV)
130 120 110 100
90 80 70
distance
17
可信值管理中继
• 可信值(Credit)管理 - 可信值中继
39
A频段
B频段
95
C
D
125
140 148.5 F kHz
13
S-FSK调制
10 kHz间距 SFSK或ASK
1 01 0101 00 1 fm fs fm fs fm fs fm fs fs fm
14
> 10 kHz
1
0
宽带干扰
S-FSK和ASK
窄带干扰
15
判决阈值 判决阈值T
资料来源：ERDF
Mains coupling
Disturbance Generator
Line Simulator
Serial I/ F
Supply
AMIS-30585
Line Driver
Mains coupling
25
23
评估套件
24
评估套件AMIS49587EVK
评估套件AMIS49587EVK
• 评估套件包含2个PLC调制解调器，用于在客户端与服 务器之间配置通信
• 评估套件包含开源图形用户界面(GUI)，用于配置端到
端通信
CLIENT
SERVER
Serial I/ F
Supply
AMIS-30585
Line Driver
客户
5
资料来源：ERDF
ERDF规范：1.开放系统互连(OSI)模型
资料来源：ERDF
AMIS-49587
6
ERDF规范：2.物理(PHY)层
• 物理层参考规范：IEC 61334-5-1/ EN 50065
资料来源：ERDF
7
安森美半导体 PLC 解决方案
8
安森美半导体 PLC调制解调器历史
20
安森美半导体PLC调制解调器特点
安森美半导体的PLC调制解调器是一体式方案：支持PLC现场部 署要求的4种不同模式
NO_CONFIG MASTER (集中器) SLAVE (电表) SPY (给测试人员的原始数据)
21
本地通信
本地微控制器(MCU)至PLC调制 解调器：
AMIS-30585 (1.2 k波特)
历经超过8年的现场应用检验 最初开发时就符合IEC 61334标准(SFSK规范)
AMIS-49587 (2.4 k波特)
速度更高，满足市场新要求 目前已获法国原设备制造商(OEM)先期使用 已获数家中国电表客户选用
=> AMIS-30585与AMIS-49587引脚对引脚兼容！
Application and Metering Controller
ALC_IN M50HzIN
XTAL_IN XTAL_OUT
VSSA VSS
Memory
串行 EEPROM PC20091018.2
低物料单(BOM)成本
Resistors
16
Capacitors
17
Diodes
2
X-tal
1