电源线调制解调器是一种通过电源线或主要通过电源线来传递接收数据的设备。今天,这种设备越来越多地被应用在一些通讯设备之间,成为智能厨房必不可少的组成部分。这些家庭应用设备需要一种双向制式的电源线调制解调器,可以10K比特/秒的传递接收速率传送接收数据。输入信号与调制解调器接收部分结合,用以解码数据,并通过一个接口传递给应用程序。这个应用软件将数据返回调制解调器,并在那里编码调制。接着,发射器产生一个放大信号, 藕合进入电源线。
过去,电源线调制解调器既需要用于一般控制的微控制器,又需要专门的ASIC电路对信号进行调制/解调和发送/接收。例如,Powernet EIB在欧洲安装总线（European Installation Bus）中操作电源线通讯, 使用源自ES2的 MC68HC05 和ASIC,数据速度为每秒1200位。
现在,在电源线调制解调器中无论是微型控制器还是ASIC都被数据信号处理器(DSP)所代替。电源线通讯方面所需考虑的因素有:
● 信号易于藕合进入、输出电源线
● 通过电源线有效传输,通讯信号频率和电源线频率间的持续分离
● 抗噪音和抗干扰
● 电磁干扰 (EMI) 和电磁兼容性 (EMC)
遗憾的是,美洲,欧洲和亚洲电源线通讯规定存在很大不同；目前为止这些地区还没有一个共同的标准可循。
例如,欧洲电源线通讯的频带和频次被规定为从3 kHz到148.5 kHz。95 kHz 到148.5 kHz的频率范围对带有调制频带的家用互连应用开放,频率范围从125 kHz 到140 kHz,定义为CMSA (载波感应多重存取)。
用于电源线通讯的调制频带必须在最大化抗噪和抗干扰信号的同时,满足所需数据传输速率。在所有的电源线中,噪音和干扰源都具有其独立的特性：
● 主频多样化,例如,50 Hz, 100 Hz, 150Hz
● 频闪或开关所产生的瞬时高压
● PFCs,马达,换流器产生的高频噪音
每个调制带都具有优势和劣势；通常采用的调制配置包括二进制转换开关,（BSK）,频率转换开关,（FSK）,和一些扩展频谱技术。
在所有的应用中,调制配置应该支持网络和独立单元的终端设置。物理接口应提供从输送端到电源线以及从电源线到接受端的信号藕合。
具有高传递性的耦合变压器是一个可靠的解决办法,它可以为电源线提供必要的绝缘。在单相操作中,这个耦合变压器应平行连接在220V电压中的单相位和中间相位之间,以及三相中的两相用于三相操作。不建议使用耦合变压器串联,因为它会通过变压器产生高电流,产生变压器核心磁饱和。
电阻R,电容C以及变压器比率取决于具体信号数值、电量以及信号频率。在95 kHz 到148.5kHz 的频率范围内, 耦合信号电压能够达到116 dBμV,相当于631mV。
摩托罗拉的DSP56F80x为电源线调制解调器提供了出色的解决方案。DSP56F80x小巧的形状因素,内置时钟发生器和微控制功能使这种装置理想适用在诸如电灯,闸门和开关等的小型应用中。12位的ADC有足够的探测信息信号分辨率,一个15位PWM能够产生清晰的信号传送 。 片上闪存和强大的计算能力对数据进行编码和解码,通过集成的SCI传送到应用程序。要把信号传送到耦合变压器只需很小的能量级。
电源线调制解调器被加到现有使用DSP56F80x的应用程序中。这种电源线调制解调器的算法和电机驱动之间的结合和交互作用,意味着电机能量级对电源线通讯的影响是可以避免的。
一项特殊的参考设计可以展示出将DSP56F80x加入电源线调制解调器所具有的其优越性。在参考设计成功实现了功能可行性后,用于电源线通信的软件有可能会成为嵌入式SDK的组成部分。
应用
分解器和编码器/声控家用电器/智能电器/家庭安全/数字电话应答设备/引擎管理/电源线调制解调器/伺服驱动/自动控制/电动锄草设备/消音器/因特网应用/IP电话/调制解调器/磁卡读卡机/安全/数字扬声器/声音识别系统/免提套件/数字相机/电信测试设备/燃料管理系统。
《摘自网络通信世界》
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