專利名稱：交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的交流電網(wǎng)絡(luò)中，火線和地線只能為用電器提供能量，而無法向用電器傳 遞信號。必要的控制輸入都位于用電器自身并且都是低電壓下的直流輸入信號，如圖1所 示。由于各個(gè)電器的直流地線各不相同，因此無法用一條公共的信號線去控制各個(gè)電器。而 在某些應(yīng)用場所，電器位于人手難以觸及的位置，將每個(gè)電器的直流控制線都連接到同一 控制開關(guān)上無疑會(huì)帶來施工上的困難和成本的增加。為了解決該問題，名為“交流系統(tǒng)中的直流控制裝置，，的發(fā)明專利申請CN 200910108431. 9提出了一種包括調(diào)制開關(guān)、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊和開關(guān)探測模塊的直流控制裝 置，通過開關(guān)探測模塊接收所述調(diào)制開關(guān)的調(diào)制狀態(tài)和所述AC/DC模塊輸出的直流電，并 基于所述調(diào)制狀態(tài)和直流電輸出直流控制信號，使得用戶可以在現(xiàn)有的交流系統(tǒng)中的電源 開關(guān)側(cè)有效地控制直流信號。然而，采用這樣一種直流控制裝置后，雖然解決了交流火線上的信號傳輸實(shí)現(xiàn)了 單節(jié)點(diǎn)控制，但是其無法對多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電器進(jìn)行控制。因此，需要一種交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，可以對多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電器進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)無法對多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電器進(jìn)行控制 的缺陷，提供一種可以對多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電器進(jìn)行控制的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，包 括連接到交流輸入電源的調(diào)制開關(guān)，設(shè)置在接入到所述交流電網(wǎng)的各個(gè)電器側(cè)的 AC/DC轉(zhuǎn)換模塊和信號識別模塊；所述調(diào)制開關(guān)在開啟狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)之間切換，其中所述調(diào)制開關(guān)包 括MCU模塊，用于產(chǎn)生精確的控制信號以控制所述調(diào)制開關(guān)在開啟狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)間切 換；所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，用于在所述調(diào)制開關(guān)的控制下接收交流電并將所述接收到 的交流電轉(zhuǎn)換成整流信號；所述信號識別模塊，用于接收所述整流信號，并基于設(shè)定的通信協(xié)議將所述整流 信號轉(zhuǎn)換成用于調(diào)制開關(guān)和各個(gè)電器間通信的通信信號。在本發(fā)明所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，所述調(diào)制開關(guān)包括串聯(lián)的電源開關(guān)和狀態(tài) 切換開關(guān)，其中所述狀態(tài)切換開關(guān)包括動(dòng)觸頭、閉合觸點(diǎn)調(diào)制觸點(diǎn)和二極管，其中所述二極 管的一端連接到調(diào)制觸點(diǎn)、另一端連接到閉合觸點(diǎn)，
4
所述MCU模塊精確控制所述動(dòng)觸頭連接到調(diào)制觸點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生調(diào)制狀態(tài)的調(diào)制切換 時(shí)間。在本發(fā)明所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊包括整流全橋，直流 輸出二極管和直流輸出電容、調(diào)制狀態(tài)輸出二極管、調(diào)制狀態(tài)輸出電容和第一電阻；其中所述整流全橋的第一輸入端經(jīng)所述調(diào)制開關(guān)連接到交流電源，第二輸入端連 接到交流地，所述整流全橋的第一輸出端連接到直流輸出二極管的陽極和所述調(diào)制狀態(tài)輸 出二極管的陽極，所述直流輸出二極管的陰極連接到直流輸出電容的正極，所述直流輸出 電容的負(fù)極連接到所述整流全橋的第二輸出端和所述調(diào)制狀態(tài)輸出電容的負(fù)極，所述調(diào)制 狀態(tài)輸出二極管的陰極連接到調(diào)制狀態(tài)輸出電容的陽極，所述第一電阻連接到所述調(diào)制狀 態(tài)輸出電容的兩端。在本發(fā)明所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)一步包括變壓器， 其中所述變壓器原邊的一端經(jīng)所述調(diào)制開關(guān)連接到交流電源，所述變壓器的原邊的另一端 連接到交流地，所述整流全橋的第一和第二輸入端連接到變壓器的副邊的兩端。在本發(fā)明所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，當(dāng)MCU控制所述調(diào)制開關(guān)切換到調(diào)制狀態(tài) 并持續(xù)第一時(shí)間時(shí)，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生第一整流信號，所述信號識別模塊將所述第 一整流信號轉(zhuǎn)換成第一脈沖通信信號；當(dāng)MCU控制所述調(diào)制開關(guān)切換到調(diào)制狀態(tài)并持續(xù)第二時(shí)間時(shí)，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模 塊產(chǎn)生第二整流信號，所述信號識別模塊將所述第二整流信號轉(zhuǎn)換成第二脈沖通信信號；當(dāng)MCU控制所述調(diào)制開關(guān)切換到調(diào)制狀態(tài)并持續(xù)第三時(shí)間時(shí)，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模 塊產(chǎn)生第三整流信號，所述信號識別模塊將所述第三整流信號轉(zhuǎn)換成第三脈沖通信信號；當(dāng)MCU控制所述調(diào)制開關(guān)切換到調(diào)制狀態(tài)并持續(xù)第四時(shí)間時(shí)，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模 塊產(chǎn)生第四整流信號，所述信號識別模塊將所述第四整流信號轉(zhuǎn)換成第四脈沖通信信號。在本發(fā)明所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，在所述兩個(gè)連續(xù)脈沖通信信號之間，所述 MCU需要控制所述調(diào)制開關(guān)切換到開啟狀態(tài)并持續(xù)至少第一設(shè)定時(shí)間。在本發(fā)明所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，所述第一-第四時(shí)間各不相同，且所述第 一脈沖通信信號是起始信號，所述第二脈沖通信信號是邏輯1、所述第三脈沖通信信號是邏 輯0，所述第四脈通信沖信號是結(jié)束信號。在本發(fā)明所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，所述通信信號包括起始信號、結(jié)束信號和 由所述邏輯1和邏輯0構(gòu)成供電器執(zhí)行的操作指令。在本發(fā)明所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，所述操作指令包括器件地址、操作碼和操 作數(shù)。在本發(fā)明所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)中，進(jìn)一步包括設(shè)置在電器側(cè)的信息反饋模 塊，用于判定和反饋電器的通信狀態(tài)，其中所述電器的通信狀態(tài)包括空閑狀態(tài)、接收狀態(tài)和 執(zhí)行狀態(tài)。實(shí)施本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，具有以下有益效果在交流系統(tǒng)中的直流控制裝置技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)調(diào)制開關(guān)，定義了一種交 流電網(wǎng)通信協(xié)議，在不改變原有電網(wǎng)線路的前提下實(shí)現(xiàn)了多節(jié)點(diǎn)控制。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的交流電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的邏輯框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的調(diào)制開關(guān)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的調(diào)制開關(guān)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的調(diào)制開關(guān)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的兩線交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的三線交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的包括單個(gè)電器的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的第一實(shí)施例的電路原 理圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的包括單個(gè)電器的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的第二實(shí)施例的電路原 理圖；圖9是圖7示出的實(shí)施例的整流信號和通信信號的波形圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的通信時(shí)隙圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的操作指令示意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的信息反饋模塊的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖2是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的調(diào)制開關(guān)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖2所示，本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)包括連接到交流輸入電源的調(diào)制開關(guān)和接入到所 述交流電網(wǎng)中的多個(gè)電器1-N。其中，所述調(diào)制開關(guān)在開啟狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)之間 切換。在本實(shí)施例中，其中所述調(diào)制開關(guān)包括MCU模塊，用于產(chǎn)生精確的控制信號以控制所 述調(diào)制開關(guān)在開啟狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)間切換。在各個(gè)電器1-N側(cè)，均設(shè)有AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、信 號識別模塊和從所述信號識別模塊接收通信信號的控制系統(tǒng)。所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊用于在 所述調(diào)制開關(guān)的控制下接收交流電并將所述接收到的交流電轉(zhuǎn)換成整流信號。所述信號識 別模塊用于接收所述整流信號，并基于設(shè)定的通信協(xié)議將所述整流信號轉(zhuǎn)換成用于調(diào)制開 關(guān)和各個(gè)電器間通信的通信信號。所述控制系統(tǒng)從所述信號識別模塊接收通信信號，并根 據(jù)所述通信信號進(jìn)行相應(yīng)的操作，此外，所述控制系統(tǒng)還可由所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊供電。由 圖2可知，通過使用具有MCU調(diào)制開關(guān)，可以在不改變原有電網(wǎng)線路的前提下實(shí)現(xiàn)了多節(jié)點(diǎn) 控制。圖3是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的調(diào)制開關(guān)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖3所示，本發(fā)明的調(diào)制開關(guān)可包括串聯(lián)的電源開關(guān)和狀態(tài)切換開關(guān)。其中所述狀態(tài)切 換開關(guān)包括動(dòng)觸頭3、閉合觸點(diǎn)1、調(diào)制觸點(diǎn)2和二極管，其中所述二極管的陽極連接到調(diào)制 觸點(diǎn)2、陰極連接到閉合觸點(diǎn)1。MCU模塊精確控制所述動(dòng)觸頭3連接到調(diào)制觸點(diǎn)2時(shí)產(chǎn)生 調(diào)制狀態(tài)的調(diào)制切換時(shí)間。在該實(shí)施例中，所述電源開關(guān)斷開時(shí)，整個(gè)調(diào)制開關(guān)斷開。當(dāng)所述電源開關(guān)閉合， 且調(diào)制開關(guān)的動(dòng)觸頭3連接到調(diào)制觸點(diǎn)2時(shí)，可產(chǎn)生調(diào)制狀態(tài)。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述二極管的陰極連接到所述調(diào)制觸點(diǎn)2、陽極連接到
6閉合觸點(diǎn)1。圖4是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的調(diào)制開關(guān)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖4所示，本發(fā)明的調(diào)制開關(guān)可包括動(dòng)觸頭1、閉合觸點(diǎn)2、調(diào)制觸點(diǎn)3以及斷開觸點(diǎn)4。 當(dāng)調(diào)制開關(guān)的動(dòng)觸頭1連接到調(diào)制觸點(diǎn)3時(shí)，可產(chǎn)生調(diào)制狀態(tài)。MCU模塊精確控制所述動(dòng)觸 頭1連接到調(diào)制觸點(diǎn)3時(shí)產(chǎn)生調(diào)制狀態(tài)的調(diào)制切換時(shí)間。圖4A是根據(jù)本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的調(diào)制開關(guān)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖。如圖4所示，本發(fā)明的調(diào)制開關(guān)可包括串聯(lián)的電源開關(guān)和狀態(tài)切換開關(guān)。其中所述狀 態(tài)切換開關(guān)包括受MCU模塊控制的動(dòng)觸頭1、觸點(diǎn)2和二極管，其中所述二極管與所述狀態(tài) 切換開關(guān)并聯(lián)，當(dāng)所述動(dòng)觸頭1接觸觸點(diǎn)2時(shí)，不經(jīng)過二極管導(dǎo)通，不進(jìn)行調(diào)制。當(dāng)所述動(dòng) 觸頭1不接觸觸點(diǎn)2，即所述狀態(tài)切換開關(guān)斷開時(shí)，產(chǎn)生調(diào)制狀態(tài)。交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)有兩線和三線的形式，如圖5和圖6所示。兩者的關(guān)鍵技術(shù)都 使采用MCU控制的調(diào)制開關(guān)取代普通的電源開關(guān)，并為每個(gè)電器分配器件地址，以實(shí)現(xiàn)多 點(diǎn)通信。電網(wǎng)上的電器通過如圖1所示的AC/DC轉(zhuǎn)換模塊和信號識別模塊對火線上的整流 狀態(tài)進(jìn)行檢測，從而獲取所需的通信信號。圖7以單個(gè)電器為例說明本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)。在該實(shí)施例中，所述AC/DC 轉(zhuǎn)換模塊包括整流全橋BR1，直流輸出二極管Dl和直流輸出電容Cl、調(diào)制狀態(tài)輸出二極管 D2、調(diào)制狀態(tài)輸出電容C2和第一電阻R。所述整流全橋BRl的第一輸入端經(jīng)調(diào)制開關(guān)連接 到交流電源，第二輸入端連接到交流地。所述整流全橋BRl的第一輸出端連接到直流輸出 二極管Dl的陽極和所述調(diào)制狀態(tài)輸出二極管D2的陽極，所述直流輸出二極管Dl的陰極連 接到直流輸出電容Cl的正極，所述直流輸出電容Cl的負(fù)極連接到所述整流全橋BRl的第 二輸出端和所述調(diào)制狀態(tài)輸出電容C2的負(fù)極，所述調(diào)制狀態(tài)輸出二極管D2的陰極連接到 調(diào)制狀態(tài)輸出電容Cl的陽極，所述第一電阻R連接到所述調(diào)制狀態(tài)輸出電容C2的兩端。在該實(shí)施例中，直流輸出電容Cl提供直流輸出電壓，取值10uF。調(diào)制狀態(tài)輸出 電容C2及電阻R用于全波信號檢測，取值IpF和10M。當(dāng)調(diào)制開關(guān)處于直接導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)， AC-DC轉(zhuǎn)換是進(jìn)行全波整流。信號識別模塊接收所述全波整流信號，無通信信號輸出(“0” 電平)。當(dāng)調(diào)制開關(guān)處于調(diào)制狀態(tài)時(shí)，AC-DC轉(zhuǎn)換進(jìn)行的是半波整流，信號識別模塊接收所 述半波整流信號，輸出的通信信號將是一串連續(xù)的脈沖，如圖9所示。由于采用了 MCU模塊 控制的調(diào)制開關(guān)，因而可以獲得比較精確的調(diào)制切換時(shí)間。信號識別模塊通過檢測半波調(diào) 制時(shí)間，識別所接收的通信信號。要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)上的數(shù)據(jù)通信首先必須定義通信時(shí)隙，即邏輯“0”和邏輯“1”。此外， 為了明確通信的起始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻，還須定義復(fù)位信號(起始信號)“START”，和結(jié)束信 號“END”。圖10給出了一種時(shí)隙定義的方式。MCU模塊控制的調(diào)制開關(guān)切換到2通路(半 波整流)0. 16秒后返回1通路(全波整流)，信號識別模塊通過AC-DC轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生如圖 10所示的0. 16秒的連續(xù)脈沖信號。這個(gè)0. 16秒的連續(xù)脈沖將被識別為“START”信號，標(biāo) 志通信的開始。同理，0. 1秒的半波時(shí)間將被識別為邏輯“1”，0. 06秒的半波時(shí)間將被識別 為邏輯“0”，0. 04秒的半波時(shí)間將被識別為通信結(jié)束信號“END”。兩個(gè)連續(xù)的信號之間的空 閑時(shí)間(全波時(shí)間)不能小于0. 04秒。本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，雖然此處示出了一個(gè)優(yōu)選時(shí)隙定義的實(shí)施例。但是本發(fā)明 并不受到此處具體時(shí)間長度的限制。比如，“START”信號可以是0.2秒的連續(xù)脈沖，也可以
7是0. 3秒的連續(xù)脈沖、或者是0. 4秒的連續(xù)脈沖。邏輯“1”可以是0. 5秒的連續(xù)脈沖、1. 1 秒的連續(xù)脈沖或者1.6秒的連續(xù)脈沖?！癊ND”信號和邏輯“0”也可以是其他任意數(shù)值。本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要，將所述“START”信號、“END”信號、邏輯“1”、邏輯“0”以及空 閑時(shí)間設(shè)定為任意值。以上實(shí)現(xiàn)了使電器從電網(wǎng)上接收邏輯“0”和邏輯“1”的技術(shù)，再進(jìn)一步就是用這 兩個(gè)基本的邏輯“0”和邏輯“1”構(gòu)成指令來傳輸更加復(fù)雜的信息。圖11中定義了一種指 令的形式，包括電器的器件地址(編號)，操作碼(要執(zhí)行的操作)，操作數(shù)。器件地址的位 數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要而定。指令由“START”信號開始，由“END”信號結(jié)束，“START”信號用于 標(biāo)志指令的起始，并且可以中斷當(dāng)前的通信重新開始指令傳輸。器件地址用于選擇要操作 的目標(biāo)電器。操作碼和操作數(shù)用于指定要對電器進(jìn)行何種操作，例如設(shè)定照明燈的亮度，設(shè) 定風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速等。圖11所示為一種指令格式及其對應(yīng)的比特流示例。圖8示出了本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)的另一實(shí)施例。其操作原理和結(jié)構(gòu)與圖7 基本類似，而區(qū)別在于，圖8中示出的實(shí)施例進(jìn)一步包括用于隔離的變壓器T。其中所述變 壓器T原邊的一端經(jīng)所述調(diào)制開關(guān)連接到交流電源，所述變壓器的原邊的另一端連接到交 流地，所述整流全橋BRl的第一和第二輸入端連接到變壓器T的副邊的兩端。除圖8示出的實(shí)施例以外，發(fā)明專利申請CN 200910108431. 9中公開的其他AC/DC 模塊都可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)能夠?qū)⑦@些AC/DC模塊用 于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。由于交流電網(wǎng)特性的限制，只能實(shí)現(xiàn)從調(diào)制開關(guān)到電器的單向通信，而無法實(shí)現(xiàn) 從電器到調(diào)制開關(guān)的通信。為此，可以在電器端增加信息反饋模塊，進(jìn)而采用聲音或光等方 式反饋人可以接收的信號。如圖12所示為一種采用LED燈的反饋方式。電器的通信狀態(tài)可 分為“空閑狀態(tài)”，“接收狀態(tài)”，“執(zhí)行狀態(tài)” 3個(gè)狀態(tài)，可以用“燈滅”，“閃爍”，“常亮” 3種方 式顯示。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以采用顯示模塊來顯示“空閑狀態(tài)”，“接收狀態(tài)”， “執(zhí)行狀態(tài)”。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以采用訊響器來表示。譬如，訊響器發(fā)出“滴”的 響聲表示“接收狀態(tài)”，發(fā)出“嘟”的響聲表示執(zhí)行狀態(tài)”，而不發(fā)出響聲表示“空閑狀態(tài)”。本 領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)需要，采用其他的方式來表示不同的運(yùn)行狀態(tài)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，除了顯示通信狀態(tài)外，各個(gè)電器還可包括存儲模塊，用 來根據(jù)指令存儲、更新數(shù)據(jù)。實(shí)施本發(fā)明，可以在交流系統(tǒng)中的直流控制裝置技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)調(diào)制開 關(guān)，定義了一種交流電網(wǎng)通信協(xié)議，在不改變原有電網(wǎng)線路的前提下實(shí)現(xiàn)了多節(jié)點(diǎn)控制。雖然本發(fā)明是通過具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離 本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。因此，本發(fā)明不局限于所 公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
權(quán)利要求
一種交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，包括連接到交流輸入電源的調(diào)制開關(guān)，設(shè)置在接入到所述交流電網(wǎng)的各個(gè)電器側(cè)的AC/DC轉(zhuǎn)換模塊和信號識別模塊；所述調(diào)制開關(guān)在開啟狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)之間切換，其中所述調(diào)制開關(guān)包括MCU模塊，用于產(chǎn)生精確的控制信號以控制所述調(diào)制開關(guān)在開啟狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)間切換；所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，用于在所述調(diào)制開關(guān)的控制下接收交流電并將所述接收到的交流電轉(zhuǎn)換成整流信號；所述信號識別模塊，用于接收所述整流信號，并基于設(shè)定的通信協(xié)議將所述整流信號轉(zhuǎn)換成用于調(diào)制開關(guān)和各個(gè)電器間通信的通信信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制開關(guān)包括串聯(lián)的 電源開關(guān)和狀態(tài)切換開關(guān)，其中所述狀態(tài)切換開關(guān)包括動(dòng)觸頭、閉合觸點(diǎn)、調(diào)制觸點(diǎn)和二極管，其中所述二極管的 一端連接到調(diào)制觸點(diǎn)、另一端連接到閉合觸點(diǎn)，所述MCU模塊精確控制所述動(dòng)觸頭連接到調(diào)制觸點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生調(diào)制狀態(tài)的調(diào)制切換時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊包括整 流全橋，直流輸出二極管和直流輸出電容、調(diào)制狀態(tài)輸出二極管、調(diào)制狀態(tài)輸出電容和第一 電阻；其中所述整流全橋的第一輸入端經(jīng)所述調(diào)制開關(guān)連接到交流電源，第二輸入端連接到 交流地，所述整流全橋的第一輸出端連接到直流輸出二極管的陽極和所述調(diào)制狀態(tài)輸出二 極管的陽極，所述直流輸出二極管的陰極連接到直流輸出電容的正極，所述直流輸出電容 的負(fù)極連接到所述整流全橋的第二輸出端和所述調(diào)制狀態(tài)輸出電容的負(fù)極，所述調(diào)制狀態(tài) 輸出二極管的陰極連接到調(diào)制狀態(tài)輸出電容的陽極，所述第一電阻連接到所述調(diào)制狀態(tài)輸 出電容的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)一步 包括變壓器，其中所述變壓器原邊的一端經(jīng)所述調(diào)制開關(guān)連接到交流電源，所述變壓器的 原邊的另一端連接到交流地，所述整流全橋的第一和第二輸入端連接到變壓器的副邊的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)MCU控制所述調(diào)制開關(guān)切換到調(diào)制狀態(tài)并持續(xù)第一時(shí)間時(shí)，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn) 生第一整流信號，所述信號識別模塊將所述第一整流信號轉(zhuǎn)換成第一脈沖通信信號；當(dāng)MCU控制所述調(diào)制開關(guān)切換到調(diào)制狀態(tài)并持續(xù)第二時(shí)間時(shí)，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn) 生第二整流信號，所述信號識別模塊將所述第二整流信號轉(zhuǎn)換成第二脈沖通信信號；當(dāng)MCU控制所述調(diào)制開關(guān)切換到調(diào)制狀態(tài)并持續(xù)第三時(shí)間時(shí)，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn) 生第三整流信號，所述信號識別模塊將所述第三整流信號轉(zhuǎn)換成第三脈沖通信信號；當(dāng)MCU控制所述調(diào)制開關(guān)切換到調(diào)制狀態(tài)并持續(xù)第四時(shí)間時(shí)，所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn) 生第四整流信號，所述信號識別模塊將所述第四整流信號轉(zhuǎn)換成第四脈沖通信信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，在所述兩個(gè)連續(xù)脈沖通信 信號之間，所述MCU需要控制所述調(diào)制開關(guān)切換到開啟狀態(tài)并持續(xù)至少第一設(shè)定時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一-第四時(shí)間各不相同，且所述第一脈沖通信信號是起始信號，所述第二脈沖通信信號是邏輯1、所述第三脈沖 通信信號是邏輯0，所述第四脈通信沖信號是結(jié)束信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通信信號包括起始信 號、結(jié)束信號和由所述邏輯1和邏輯0構(gòu)成供電器執(zhí)行的操作指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述操作指令包括器件地 址、操作碼和操作數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置在電器側(cè) 的信息反饋模塊，用于判定和反饋電器的通信狀態(tài)，其中所述電器的通信狀態(tài)包括空閑狀 態(tài)、接收狀態(tài)和執(zhí)行狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，包括連接到交流輸入電源的調(diào)制開關(guān)，AC/DC轉(zhuǎn)換模塊和信號識別模塊；所述調(diào)制開關(guān)在開啟狀態(tài)、關(guān)閉狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)之間切換，其中所述調(diào)制開關(guān)包括MCU模塊，用于產(chǎn)生精確的控制信號以控制所述調(diào)制開關(guān)在開啟狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)間切換；所述AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，用于在所述調(diào)制開關(guān)的控制下接收交流電并將所述接收到的交流電轉(zhuǎn)換成整流信號；所述信號識別模塊，用于接收所述整流信號，并基于設(shè)定的通信協(xié)議將所述整流信號轉(zhuǎn)換成用于調(diào)制開關(guān)和各個(gè)電器間通信的通信信號。實(shí)施本發(fā)明的交流電網(wǎng)通信系統(tǒng)，通過改進(jìn)調(diào)制開關(guān)和定義通信協(xié)議，在不改變原有電網(wǎng)線路的前提下實(shí)現(xiàn)了多節(jié)點(diǎn)控制。
文檔編號H02M7/02GK101958654SQ20091010876
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者劉桂云, 施愛群, 林博, 胡小波, 鄧錦輝 申請人:輝芒微電子(深圳)有限公司