三相載波模塊技術(shù)規(guī)格書講解學(xué)習(xí)

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三相載波模塊技術(shù)規(guī)格書

三相智能電表載波模塊

技術(shù)規(guī)格書

目錄

TOC\o"1-3"\h\z\u

HYPERLINK\l"_Toc285103896"

前言

PAGEREF_Toc285103896\h

3

HYPERLINK\l"_Toc285103897"

概述

PAGEREF_Toc285103897\h

3

HYPERLINK\l"_Toc285103898"

1 產(chǎn)品簡介

PAGEREF_Toc285103898\h

4

HYPERLINK\l"_Toc285103899"

2 機(jī)械尺寸及引腳定義

PAGEREF_Toc285103899\h

4

HYPERLINK\l"_Toc285103900"

2.1 PCB尺寸

PAGEREF_Toc285103900\h

4

HYPERLINK\l"_Toc285103901"

2.2 引腳定義

PAGEREF_Toc285103901\h

4

HYPERLINK\l"_Toc285103902"

3 參數(shù)與特性

PAGEREF_Toc285103902\h

4

HYPERLINK\l"_Toc285103903"

3.1 載波通信模塊基本參數(shù)

PAGEREF_Toc285103903\h

4

HYPERLINK\l"_Toc285103904"

3.2 電氣性能

PAGEREF_Toc285103904\h

5

HYPERLINK\l"_Toc285103905"

4 模塊參考電路與器件清單

PAGEREF_Toc285103905\h

5

HYPERLINK\l"_Toc285103906"

4.1 模塊參考設(shè)計(jì)電路

PAGEREF_Toc285103906\h

5

HYPERLINK\l"_Toc285103907"

4.2 器件清單

PAGEREF_Toc285103907\h

5

HYPERLINK\l"_Toc285103908"

5 模塊安裝及測試

PAGEREF_Toc285103908\h

5

HYPERLINK\l"_Toc285103909"

5.1 三相載波模塊安裝

PAGEREF_Toc285103909\h

5

HYPERLINK\l"_Toc285103910"

5.2 三相載波模塊調(diào)試方法

PAGEREF_Toc285103910\h

6

HYPERLINK\l"_Toc285103911"

5.3 三相載波模塊測試方法

PAGEREF_Toc285103911\h

6

HYPERLINK\l"_Toc285103912"

6 其他注意事項(xiàng)

PAGEREF_Toc285103912\h

6

HYPERLINK\l"_Toc285103913"

附錄1三相載波模塊弱電接口、強(qiáng)電接口的引腳定義

PAGEREF_Toc285103913\h

7

HYPERLINK\l"_Toc285103914"

附錄2三相載波模塊參考電路

PAGEREF_Toc285103914\h

10

HYPERLINK\l"_Toc285103915"

附錄3三相載波模塊器件清單

PAGEREF_Toc285103915\h

11

HYPERLINK\l"_Toc285103916"

附錄4三相載波模塊測試接線示意圖

PAGEREF_Toc285103916\h

14

前言

概述

彌亞微電子三相載波模塊是基于彌亞微電子的Mi200E載波芯片設(shè)計(jì)的，符合國家電網(wǎng)公司電力用戶用電信息采集系統(tǒng)規(guī)范要求的高性能電力載波模塊，適用于低壓集抄系統(tǒng)和其他電力自動(dòng)化系統(tǒng)。

本文主要介紹三相載波模塊的外觀、硬件結(jié)構(gòu)、功能、技術(shù)規(guī)格和模塊相關(guān)的測試標(biāo)準(zhǔn)。

產(chǎn)品簡介

彌亞微電子設(shè)計(jì)的國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)三相載波模塊符合國家電網(wǎng)公司電力用戶用電信息采集系統(tǒng)規(guī)范要求，基于彌亞微電子自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能電力線窄帶通信芯片MI200E研發(fā)的電力線載波通信模塊，具有高集成度、高可靠性。

內(nèi)嵌彌亞微電子為國內(nèi)電力線環(huán)境特定設(shè)計(jì)的電力線通訊協(xié)議（簡稱MPP），具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，同時(shí)協(xié)議本身的智能化可使得通訊網(wǎng)絡(luò)不需要人工維護(hù)。

模塊外圍電路簡單，整體BOM成本較低。

機(jī)械尺寸及引腳定義

PCB尺寸

由于不同客戶選用的模塊殼體在內(nèi)部結(jié)構(gòu)與定位孔上存在差異，為了能

更好地配合相應(yīng)的模塊殼體，不產(chǎn)生類似晃動(dòng)以及定位不準(zhǔn)等問題，彌亞微

電子針對(duì)不同的殼體采用了相應(yīng)的PCB設(shè)計(jì)，請(qǐng)客戶在訂貨時(shí)先與我們確

認(rèn)需要采用的模塊殼體。

引腳定義

載波模塊的接口分為2個(gè)，一為弱電接口，由電表提供電源，與電表進(jìn)行通訊。另一個(gè)為強(qiáng)電接口，進(jìn)行載波通信。

弱電接口、強(qiáng)電接口的引腳定義遵循國網(wǎng)公司的型式規(guī)范要求，詳見附錄1

參數(shù)與特性

載波通信模塊基本參數(shù)

供電電源：

由電表提供，一般為兩組。

+12V~+15V（最大120mA）

+5V±5%（50mA）

*由于各表廠設(shè)計(jì)的電表不同，提供給模塊兩組電源也有不同的設(shè)計(jì)，請(qǐng)客

戶在電表設(shè)計(jì)時(shí)提供可靠的電源設(shè)計(jì)，尤其是12V這組電源請(qǐng)避免直接

從電源變壓器的繞組上直接抽取，不經(jīng)過任何的穩(wěn)壓處理。

*由于彌亞微電子的Mi200E僅需要一組+5V即可完成通信，不需增加額外

的外接功放，因此在表端提供的+5V電源電流超過120mA時(shí)，建議僅使

用該5V電源，無需使用+12V電源，避免造成額外的功率消耗。

*模塊在出貨前可進(jìn)行電源的配置，請(qǐng)客戶在樣品測試階段注意該項(xiàng)目并與

我們確認(rèn)。

與電表通訊參數(shù)：

UART通信波特率： 2400bps

校驗(yàn)方式： 1位/偶校驗(yàn)

通訊協(xié)議： DL/T645-2007多功能電能表通信協(xié)議

電力線載波通訊參數(shù)：

載波頻率： 76.8KHz±16KHz（帶寬32KHz）

載波通訊速率： 200/400/800/1600bps（發(fā)端控制，收端自適應(yīng)）

最大發(fā)送功率： 不大于0.4W

電力線通信協(xié)議： 符合彌亞微電子電力線通信協(xié)議（MPP）

電氣性能

工作溫度： -40℃~70℃（C3等級(jí)）

濕度： 0%~95%

最大電源電壓： 12V電源組不得高于35V

5V電源組不得高于5.5V

模塊靜態(tài)功耗： 0.35W（使用5V電源）

強(qiáng)弱電隔離方式： 光耦隔離

EMC測試標(biāo)準(zhǔn)： 滿足GB/T17215.211-20067.5.2/3/4/5/6/7/8的

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

模塊參考電路與器件清單

模塊參考設(shè)計(jì)電路

彌亞微電子三相載波模塊參考電路請(qǐng)參見附錄2

器件清單

彌亞微電子三相載波模塊器件清單請(qǐng)參見附錄3

模塊安裝及測試

三相載波模塊安裝

請(qǐng)勿掰動(dòng)模塊上的安規(guī)電容等器件，避免人為損壞。

由于模塊上有高壓線路，請(qǐng)勿在不安裝外殼的情況下將模塊直接插入電表，以免造成人身傷害。

將三相模塊裝入對(duì)應(yīng)的模塊盒中，擰上模塊盒的固定螺絲。

將安裝好外殼的載波模塊插到三相電表對(duì)應(yīng)位置，如遇到無法順利安裝，請(qǐng)檢查模塊插針是否在操作過程中有扭曲等現(xiàn)象。

請(qǐng)勿過度用力按壓模塊。

三相載波模塊調(diào)試方法

將已安裝好載波模塊的三相智能電表接上220V市電，此時(shí)載波模塊上的發(fā)送/接收燈同時(shí)亮起，模塊開始自檢，當(dāng)自檢通過后（大約1秒左右），發(fā)送/接收燈同時(shí)熄滅（如果自檢Fail，2個(gè)LED保持長亮）。

發(fā)送/接收燈熄滅大約1秒之后，重新亮起，之后模塊進(jìn)入讀取電表地址狀態(tài)，發(fā)送燈（紅色）點(diǎn)亮，模塊向電表索取電表地址，當(dāng)模塊正確收到電表返回的地址數(shù)據(jù)后，模塊接收燈（綠色）閃爍2次，此時(shí)表明模塊已正確接收到電表地址數(shù)據(jù)，2個(gè)LED熄滅進(jìn)入正常工作狀態(tài)。（當(dāng)模塊無法讀取到電表地址時(shí)，模塊發(fā)送燈會(huì)持續(xù)閃爍，保持地址讀取狀態(tài)，不響應(yīng)其他操作。）

當(dāng)模塊通過自檢并正確讀取到表地址后，即可進(jìn)行正常的電力線通訊。用戶可使用彌亞微電子的抄控器（或使用彌亞微電子方案的集中器）對(duì)模塊進(jìn)行抄讀。

用戶可使用彌亞微電子開發(fā)的《國網(wǎng)智能表測試軟件》配合抄控器對(duì)模塊進(jìn)行抄收（也可使用通用的DL/T645-2007抄收軟件）。在使用PC端軟件對(duì)模塊進(jìn)行抄收時(shí)，請(qǐng)注意將抄收間隔時(shí)間設(shè)置在8~10秒之間，抄收間隔過短會(huì)造成通訊超時(shí)。

三相載波模塊測試方法

彌亞微電子生產(chǎn)的三相智能電表載波模塊在出廠前已做了詳細(xì)的測試，對(duì)載波模塊的發(fā)送/接收等各項(xiàng)指標(biāo)均使用自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行檢測，保證模塊的各項(xiàng)通訊指標(biāo)的一致性。

對(duì)于使用彌亞微電子集抄方案自行生產(chǎn)模塊的用戶，彌亞微電子將提供詳細(xì)的模塊生產(chǎn)時(shí)的測試方法。

用戶在將三相智能電表載波模塊安裝至電表后，可按照附錄4的方式連接各測試設(shè)備，當(dāng)能正確抄收到電表數(shù)據(jù)后，即可認(rèn)為工作正常。

其他電表相關(guān)測試可按照國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

對(duì)于載波模塊的詳細(xì)通信性能測試，請(qǐng)與我們聯(lián)絡(luò)。

其他注意事項(xiàng)

用戶在向彌亞微電子批量訂購模塊前，請(qǐng)做好樣品的各類測試與確

認(rèn)工作。

如用戶使用我們的設(shè)計(jì)方案自行進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，請(qǐng)?jiān)谥谱鞒鰳悠泛?/p>

與我們共同確認(rèn)模塊的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

由于載波模塊中的關(guān)鍵器件涉及整個(gè)產(chǎn)品的性能指標(biāo)，請(qǐng)勿隨意更

改參考設(shè)計(jì)方案中的關(guān)鍵器件的型號(hào)與品牌。

附錄1三相載波模塊弱電接口、強(qiáng)電接口的引腳定義

載波通信模塊弱電接口管腳定義

載波通信模塊弱電接口采用2×6雙排插針、高度11.5mm（第9，10腳高度為12mm）。圖1為通信模塊弱電接口管腳定義示意圖。

圖1通信模塊弱電接口管腳定義示意圖

電能表接口管腳編號(hào)

通信模塊管腳編號(hào)

信號(hào)類別

信號(hào)名稱

信號(hào)方向

（針對(duì)模塊）

說明

1，2，3，4，5，6

預(yù)留

7，8

31，32

電源

VCC

通信模塊模擬部分電源，電壓13.5V±1.5V，最大電流400mA

9，10

29，30

電源

VSS

通信地

11

27

電源

VDD

通信模塊數(shù)字部分電源，電壓5V±5％，最大電流50mA，與VCC電源共地。

12

28

信號(hào)

/SET

I

MAC地址設(shè)置使能；低電平時(shí)，方可設(shè)置載波模塊MAC地址。

13

25

信號(hào)

TXD1

O

通信模塊數(shù)據(jù)發(fā)送（TTL5V電平）

14

26

信號(hào)

RXD1

I

通信模塊數(shù)據(jù)接收（TTL5V電平）

15

23

狀態(tài)

STA

O

接收時(shí)地址匹配正確輸出0.2s高電平；發(fā)送過程輸出高電平，表內(nèi)CPU判定載波發(fā)送時(shí)禁止操作繼電器。電平上拉電阻在基表（即電能表）側(cè)。

表1模塊弱電接口各引腳定義

載波通信模塊載波耦合接口定義

載波通信模塊采用2×10雙排插針作為連接件，其接口管腳排列見圖2，對(duì)應(yīng)管腳定義見表2。

圖2通信模塊載波耦合接口示意圖

電能表接口板管腳編號(hào)

模塊對(duì)應(yīng)管腳編號(hào)

信號(hào)

類別

信號(hào)名稱

信號(hào)方向

（針對(duì)模塊）

說明

1、2

19、20

載波

A

電網(wǎng)A相線作為信號(hào)耦合接入端

3、4、5、6

17、18、15、16

空

空

空引腳，PCB無焊盤設(shè)計(jì)，連接件對(duì)應(yīng)位置無插針，用于增加安全間距，提高絕緣性能。

7、8

13、14

載波

B

電網(wǎng)B相線作為信號(hào)耦合接入端

9、10、11、12

11、12、9、10

空

空

空引腳，PCB無焊盤設(shè)計(jì)，連接件對(duì)應(yīng)位置無插針，用于增加安全間距，提高絕緣性能。

13、14

7、8

載波

C

電網(wǎng)C相線作為信號(hào)耦合接入端

15、16、

17、18

5、6、

3、4

空

空

空引腳，PCB無焊盤設(shè)計(jì)，連接件對(duì)應(yīng)位置無插針，用于增加安全間距，提高絕緣性能。

19、20

1、2

載波

N

電網(wǎng)零線作為信號(hào)耦合接入端

表2電能表與載波通信模塊耦合接口管腳定義說明

附錄2三相載波模塊參考電路

圖3

附錄3三相載波模塊器件清單

PM1GW211D(三相智能電表載波模塊)

類別

器件參數(shù)

器件型號(hào)

位號(hào)

封裝形式

器件品牌

數(shù)量

說明

電阻

2K

RS-03K202JT

R1,R2

SM0603

通用

2

電阻

10K

RS-03K103JT

R4,R5,R15,R28,R29,R39

SM0603

通用

6

電阻

4.7K

RS-03K472JT

R10,R11,R12,R13

SM0603

通用

4

電阻

2.2M

RJ-225Ω-1/4W-±10％

R27

SM1206

通用

1

電阻

33R

RS-03K330JT

R21,R22,R23,R24,R25,R40

SM0603

通用

6

電阻

1K

RS-03K102JT

R6

SM0603

通用

1

電阻

680R

RS-03K681JT

R26

SM0603

通用

1

電阻

0R

RS-03K000JT

R30,R32

SM0603

通用

2

電阻

47K1%

R38

SM0805

通用

1

1%精度

電阻

51K1%

R33,R36,R37

SM0805

通用

3

1%精度

電阻

39K1%

RS-03K393FT

R35

SM0603

通用

1

1%精度

電阻

100K

RS-03K104JT

R18

SM1206

通用

1

電阻

4.7M

R19

R0603

通用

1

電容

10nF

C-0603-CH-1E-103-K-T

C13

SM0603

三星

1

CBB電容

47nF

MMT50V.dc-473

C14

直插

NISSEI

1

電容

22nF

C-0603-CH-1E-223-K-T

C15

SM0603

三星

1

電容

22pF

C-0603-CH-1E-220-K-T

C6,C7,C16,C19

SM0603

三星

4

CBB電容

10nF

MMT50V.dc-103

C17

直插

NISSEI

1

安規(guī)電容

0.22uF/310VAC/X2

LE224

C18

直插

OKAYA

1

長腳，臥裝

電容

100nF

C-0603-CH-1E-104-K-T

C1,C2,C5,C20,C22,C23,C24,C27,C28，C30

SM0603

三星

10

電容

10uF/16V

TC-SCN-1C-106-MBAR

C4,C21,C25,C29

SM1206C

三星

4

CBB電容

470nF

MMT63V.dc-474

C26

直插

NISSEI

1

電容

1uF

C-0603-CH-1E-105-K-T

C8

SM0603

三星

1

珠式濾波器

-

ZBF503AR-00(TA)

L1

直插

TDK

1

色環(huán)電感

470uH

1/4W

L2

直插

通用

1

立式繞線電感

100uH

TSL0808-RA-101KR80-PF

L3

直插

TDK

1

珠式濾波器

-

MPZ-1608-S121A

L4

SM0603

TDK

1

立式繞線電感

10uH

TSL0808-RA-100K2R6-PF

L5

直插

TDK

1

載波芯片

-

MI200E

U5

SOC-24

彌亞微電子

1

芯片

MOS

NTJD4401N-D

U4

SOT-363

安森美