1、PLC简介
PLC全称PowerLine communication,是指电力线通信网桥。可以在100~240VAC的供电环境下,通过电力线进行信号传输。以PLC为基础,目前有PLC+Wifi,PLC+POE等复合产品。
2、PLC模块介绍
PLC主要由电源供电模块、PLC模块组成,对于复合产品如PLC+Wifi产品,则在PLC的基础上增加Wifi模块。
3、电源模块
PLC产品较为特殊,它利用高压电力线为传输媒介,传输通信信号。因此,其供电采用了内置AC-DC开关电源模块。电源设计与适配器设计大同小异,总结公司PLC设计传承技术积累,主要从以下一些方面做介绍,以起到承前启后的作用。
3.1 初级电路设计
就PLC产品而言,低压通信系统所需功率较小,从目前所做方案来看,其重载条件所需输出功率大多不超过5W,因此,一般设计均采用反激式开关电源拓扑结构,这种拓扑结构具有结构简单的优点,因而在电子产品中得到了广泛运用。
如下是反激拓扑结构的简单结构图:
现针对各部分做简要设计说明:
3.1.1 输入电路
输入电路由AC-DC全波整流电路构成,如下为实际电路:
其中BD201为全波整流器,2、3引脚为交流AC输入端;1、4脚为直流整流输出端,同时做为开关变换器电路的输入端。整流器选用桥堆,选择耐压1KV的。C201为平滑滤波电容,使得交流整流后电压在开关动作期间压降不致太大。此电容可按下式估算:C=I*T/∆U。
其中,I为最小交流电压输入条件下的整流输出负载直流电流,T为工频交流电周期的一半(全波整流),∆U为允许的纹波电压峰峰值(通常选择小于等于30V)。此电容经验值一般根据输出功率按照2-3uF/W选取。
3.1.2 变压器及开关电路
目前我司PLC产品电源设计多采用LINK系列的LNK623DG芯片。该芯片集成了一颗耐压700V的MOS管,且稳压方式采用原边反馈的方式,可大大简化外围电路,变压器设计也较为容易。如下所示电路中T201为变压器。
总结以往设计经验,这个器件在设计时需注意以下几点:
1)、必须满足安规要求:针对次级绕组使用三层绝缘线的变压器设计,需确保三层绝缘线出线端与初级线圈之间无直接接触,若有直接接触,通常的做法是在有直接接触的地方加反折胶带隔开