工業級智能寬帶電力線載波模塊-EC70

一．概述

EC70是采用SH-PLC技術，面向行業應用推出的一款工業級載波通信模塊，該模塊擁有一顆高性能的寬帶載波芯片，具有高集成度與高可靠性的特性。EC70使用OFDM調制技術，調制頻帶可達2~28MHz，物理層速率可達240Mbps，內嵌自動中繼路由協議，支持10 級中繼。可傳輸高清視頻、音頻信號以及各類數據。

EC70模塊作為一個簡單易用的透傳模塊，可為用戶縮短開發周期以及降低設計門檻。該模塊提供一組UART 接口與一組網絡接口，用戶可以非常容易地將數據通過模塊在電力線、同軸線、雙絞線等差分類型的線纜上進行可靠傳輸。可廣泛應用于電力設備數據采集、太陽能光伏通訊、充電樁數據采集與監控、樓宇可視對講、工業領域數據采集與控制、鐵路道岔轉轍機監控、ETC收費站監控等等需要進行數據通訊的場合。

二．性能優勢

EC70相對homeplug AV技術有如下優勢：

l? 可靠性高：工業級溫度設計，支持-40℃~70℃ 溫度范圍

l? 抗干擾性強：在帶寬要求不高的應用場合，通過關閉高頻信道保證抗干擾性和傳輸距離；

l? 傳輸距離遠：電源線1KM，鐵路線纜1.5KM,同軸線上2KM；

l? 支持中繼模式：支持10級中繼，傳輸距離可達10KM;

l? 帶載能力強：單網絡從節點數512個；

l? 功耗低：單機功耗低于1.2W；

三．模塊外形尺寸：

CR700核心模塊外形尺寸為60mm X 33mm。對外接口為一個2X13的弱電排針以及一個2X3的信道排針。排針均在同一側。另一側有2個直徑為2.2mm的固定孔，用于安裝固定螺絲。各部分的尺寸見圖1。

圖1

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四．模塊電氣特性：

五．模塊使用方式：

EC70核心模塊需要部分耦合電路才能工作，用戶需要在外部搭建信號耦合電路、過零電路以及電源供電。根據應用場景的不同，需要設計不同的電路。根據電壓，選擇不同的安規電容和耦合變壓器。下面我們以一個AC220V的PLC/RJ45/485三者透傳的應用為例，說明外部電路的設計框圖，如圖2所示：

圖2

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六．模塊接口介紹

• DC5V 輸入
• 網絡接口
• UART
• GPIO
• RESET
• 信號傳輸線接口
• 過零檢測輸入端
• 模塊僅需一組外部5V 供電，在核心板上會將該組5V轉換成1.2V、3.3V以及功放所需的12V，有效減少客戶的電源設計。該5V 電源請確認不小于400mA。電源紊波小于50mV。
• 提供一個10M/100M 的網絡接口，用戶需外接網絡隔離變壓器與RJ-45端子。
• 提供一個UART接口，速率可達500Kbps。可通過軟件進行選擇配置。
• 提供若干通用IO口供客戶使用。
• 核心模塊上電可自行復位。但客戶亦可通過RESET 引腳對其進行有效復位，低電平有效。復位時序請見后續詳細描述。
• 由于EC70僅需一組差分線即可進行數據通訊，無論是電力線、同軸線、 雙絞線，也無論通訊線上是否存在電流，均可正常通訊。
• 過零檢測輸入端在AC220V 低壓用電環境中可對交流的工頻過零點進行檢測（檢測電路需在外部搭建），內部固件算法可依據此信號，避開民用電環境中的通訊重載區，有效提高抗干擾性能。

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七．模塊測試方法

寬帶電力線性能測試時的測試方法是通過網口進行性能評估，因此客戶在拿到模塊以及測試底板后，可使用以下方式對載波性能進行評估。

1，網絡攝像頭測試：

如上圖所示，可準備一臺網絡攝像頭（IPC）以及一臺電腦。將網絡攝像頭與測試底板用網線進行連接，另外一塊測試底板也通過網線與電腦相連。兩塊測試底板之間可使用電力線或直流電源線或任意兩根導線相連，將所有設備上電，在PC端使用對應的攝像頭軟件進行連接即可。

• 2，網絡性能測試：

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如上圖所示，可使用兩臺PC分別用網線接入測試底板，使用Nettest等網絡工具，對傳輸的速率及性能進行評估。