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THS6214: 火地下使用(如:THS6214+TMS320F28PLC83+MCU方案的)PLC通信性能降低解决方案的咨询

Part Number: THS6214
Other Parts Discussed in Thread: AFE032, AFE031, THS6212

原通信方案测试本无异常。但客户现实使用中,如上通信板的GND和电力线的零线(N)直接连接在一起的(客户称为:火地)。这样似乎在多个方面影响了信号的传输和解码,通信效果很差。

耦合器强电侧通过HV CAP降压后连接了电力线的L(火线)和N(零线),而N本来就直连了通信板的GND,这样造成PLC差分信号在N上的损失。另外,N线和通信板的GND是直接连接的,N的噪声也直接进入了PLC AFE,也影响了RX的CNR。请问,这样的使用环境可以如何优化电路恢复PLC通信性能?

做了如下几点尝试,效果不太明显。

1. 在PLC耦合电路的N和通信板GND之间增加扼流电感1mH。通信性能无太多改善(也可能是有小改善,但测试分辨率不足);

2.在PLC耦合电路的N和通信板的GND之间增加1K欧电阻。根据整版工作功耗,通信板的GND的电压比真实N(零线)的电压会高,通信板AFE和THS6214的电源电压相对GND不变。通信效果改善不明显;

3.在如上通信板的电源和GND上都串联铁氧体磁珠,同时电源做π型滤波后,通信性能似乎稍有改善(1dB)但仍不明显。

下图中没有画出THS6214 放大/驱动电路,实际使用中设置差分放大倍数约为9.

  • 已经收到了您的案例,调查需要些时间,感谢您的耐心等待。

  • 您好

    您的客户是否已使用 TMS320F28PLC83进行生产? 该器件仍销售给客户、但它是旧款、不推荐在新设计(NRND)中使用。

    我们还可以讨论另一种信号链解决方案吗?

    根据您需要用于支持客户应用的信号频率、我们可以借此机会定位 AFE031。 还有 AFE032。

    我不知道您的客户已经为该解决方案提供了哪个级别的软件支持或定义。 如果大多数系统正常工作、并且您只需要我的硬件和线路驱动器调试帮助、我可以提供帮助、而无需进行任何更改。

    您能分享一下客户的终端设备吗?

    我将需要一些时间来回顾耦合电路选择并提供连接建议。 客户是在进行新设计还是修改现有生产器件?

  • 好的,谢谢!

  • 您好!未有批量生产,属客户定制项目(形式上类似一个空开,空开由A合作伙伴提供,我们提供空开的PLC通信部分方案),用量暂时不大,根据客户发货需求,我们也有其他PLC AFE型号在用(含中国产),线路驱动器均使用了THS6212 和THS6214,客户暂不考虑Sub1G等其他链路解决方案。多个方案的PLC测试Demo/通信板,在GND和N(零线)直接连通的情况下,均表现出通信的抗衰减特性大幅恶化的现象。您这边有任何解决方案或想法都可以提出,我这边做详细测试和验证。这个问题暂时并没有软件参与优化和提供解决&测试方案。 谢谢!

  • 您好

    我需要一些时间来思考如何为解决方案做出贡献;PLC 线路驱动器/变压器/线路之间的线路耦合和接口不是我拥有独特专业知识的领域。

    我知道有些系统会避免使用 GND、不运行额外的导体、而是仅使用火线和零线(N)。 应考虑评估设计需要哪些节点、连接和电缆以及可以移除或简化哪些元件。

    如果通信板通过连接至接地(GND)而出现问题、则应考虑使通信板的"接地"节点与系统不同、尤其是通信板应该悬空且未连接或耦合至接地时。

  • 非常感谢!我们也在尝试各种解决方案以在此状态下提高或恢复PLC通信性能,但目前为止收效甚微。期待您的解决方案&调试方向指导。

  • 您好

    你能分享数据结果吗?或者告诉我这种线路耦合架构观察到的信号损失/恶化的数量或类型是什么?THS6212/THS6214能够驱动各种负载条件,所以我想了解更多关于你分享的这个问题。我的理解是,这个问题与耦合电路的决定无关,因为这个问题在所有情况下都会出现。
    电路或系统的任何其他部分是否发生了变化?