[参考译文] AFE031：NB-PLC FCC AFE031

尊敬的 Alex：

1.如果我使设计符合 CENELEC B 标准、它是否也符合 FCC 第15部分 的要求(即它是否通过 FCC、因为它在 FCC 允许的9-490kHz 频段内)？  

AFE030/AFE031具有高达300kHz 的全功率 BW、如下图所示。  AFE032是在 NB-PLC 应用中具有略高于500kHz 的全功率 BW 的 IC。 在 CENELEC B 频段内、发射信号可能在大约200kHz 后衰减、PLC 应用应符合 FCC 第15部分的要求。   PLC 接收器侧通常使用无源带通滤波器、它可以进一步衰减不需要的通信信号。   

关于 FCC 认证、我们的所有 PLC 产品均已通过并满足 FCC 要求。 这些产品已投入市场、并已被我们的客户用于 PLC 应用多年。 AFE03x 产品自2010年左右开始上市。

下面是 AFE031 EVM 链接。  

https://www.ti.com/lit/ug/sbou223/sbou223.pdf?ts=1654526001134&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

2.是否需要特别考虑使其通过 FCC？   

AFE03x IC 产品已通过 FCC 认证测试并满足 PLC 要求。 如果设计符合 PLC 建议的要求、认证过程不应出现任何意外。 由于我不知道您的特定 PLC 应用、因此我无法提供任何 意见。  例如、如果您的 PLC 设计是为太阳能 应用量身定制的、即  SunSpec 快速关断、则在满足 FCC 要求时不应遇到太多问题。

如果您有其他问题、请告诉我。  

最棒的

Raymond  

大家好、Raymond、感谢您的快速响应。

明白。 我想我最初对 FCC 问题的困惑可能是因为 AFE031的规格不会直接指出对 ARIB/FCC 频段的支持(与 AFE032相比确实如此)、 但这可能只是由于031 (300kHz)的 BW 与032 (500kHz)的 BW 造成的、对吧？ 即 、032可以达到全 FCC 带宽(9-490kHz)。  

对于适用的 PCL 应用程序：将需要实施 PLC 调制解调器、为此我们将使用 B-FSK (130-145kHz)、并将消息(长度不超过50字节)环绕在专有协议上。 介质将是 AC 线路(115/240V 交流)、其中多个调制解调器(节点)将连接到、并需要接收/解密主节点发出的消息、然后控制照明。

基于相关的非、并基于建议与 AFE031搭配使用的 MCU、以及我的数据包大小相对较小的事实、假设我应该能够使用  F28002x 而不是  F28004x、是否安全？ 我看到这两个器件都可以由相同的时钟(100Mhz)驱动、并且都有一个 TMU/FPU 和一个相似的 ADC 引擎来从 AFE031获取样本。 认为具有100MHz 频率的 CPU 利用率将是200MHz 器件(F28379D)的两倍是否也是安全的？

再次感谢..

Alex

尊敬的 Alex：

是的、您回答正确。 AFE031没有支持 ARIB 或 FCC 频带应用的全功率 BW (以 BW 为单位)。 然而、AFE031和 AFE032在发送或接收来自 PLC 应用的任何调制信号时是相同的。 如果您的通信协议能够在9kHz - 300kHz 范围内进行通信、AFE031将适用于 PLC 应用。 换句话说、AFE031将通过电力线放大和发送/接收通信应用的任何调制信号。     

假设我应该能够使用 F28002x 而不是 F28004x、是否安全？

是的、我们的客户一直在使用 F280025C 或类似的低成本 DSP MCU (F280025x) 进行 BFSK 通信。 有人告诉我、处理 FSK 应用的信号调制和解调以及 DAC 转换速率的速度很快。 我不支持与 C2000处理器相关的咨询。 如果您有任何具体问题、我可以将查询转发给我们的 C2000支持团队。  

认为具有100MHz 频率的 CPU 利用率将是200MHz 器件(F28379D)的两倍是否也是安全的？

我相信与最新 的 F280025x 相比、F28379D 的 DSP 功能更加强大。 使用 F28379D 的初始 PLC 应用 是为 OFDM 调制应用量身定制的、在 ARIB、FCC 或更高 BW 应用中、数据速率和转换时间必须快得多。 此外、F28379D 还在2012年重新选择；其他低成本 DSP 处理器尚未开发。  

对于 FSK 协议、计算和处理时间不应非常密集、 F280025x 将非常适合应用。 当使用 F280025x 时、之前的代码可能需要为编译器的移植、但它应该是相当直接的(被告知)。

如果您对 F280025x 有任何疑问、请联系我们。 我可以将您转接至 C2000支持工程师。 如果您有任何电路、硬件和/或交流或直流电力线耦合问题、 我可以帮助您解决这些问题。 请告诉我们。  

最棒的

Raymond   

大家好、Raymond、感谢大家的反馈。 我要问的最后一个问题是：我目前仍处于电路设计阶段、我看到 AFE031数据表声称此器件可以是变压器和/或电容耦合到交流电源。 我已经看到了大量具有变压器耦合的示例电路、但没有显示电容耦合示例的电路。 假设不需要与线路隔离、电容器耦合是否不是 TI 推荐的方法？ 这是由可能的信号衰减问题造成的吗？ 我提出的唯一原因是1.我的应用不需要与交流电源隔离(完全封闭)；2.我的应用会对成本敏感、因此我更愿意节省变压器的成本(如果可以的话)。 您是否见过许多使用电容器耦合方法的客户？ TI 是否可以通过电容器耦合指向任何示例电路？ 如果使用此方法、是否需要遵循任何特殊的设计注意事项？

再次感谢.. 我感谢所有宝贵的反馈。

Alex

尊敬的 Alex：

假设不需要与线路隔离、电容器耦合是否不是 TI 推荐的方法？ 这是由可能的信号衰减问题造成的吗？

问题是如何将 PLC 调制信号耦合到直流或交流电力线上。

在交流电力线或电源中、假设输入交流电为120Vrms @50Hz 或160Vpp @50Hz、并且通信载波频率为140kHz。 如果使用100nF 电容器耦合 PLC 信号、则电容器相对于(具有.irt.t) 60Hz 的阻抗为1/(2pifC)或约26.5kΩ Ω；相同的阻抗 w.r.t 140kHz 约为11.4Ω Ω。 您可能认为这是您对应用(理论上)的需求。  

对于给定应用的直流和交流电路、以这种方式电容耦合交流电源是否安全？ 在 PLC 侧的发送和接收侧、AFE031在高达24V 直流的直流电压范围内工作、这需要高达24V 直流的电源和模拟接地(除非它悬空、否则它将连接到底盘/接地 GND 的某个位置)。 在交流主侧、通常有交流高电平、交流低电平/中性点和接地、其中交流电流应返回中性端子、而不是返回接地端。  

如果没有变压器、我不确定如何将 PLC 调制信号以廉价方式耦合到交流电源、反之亦然。 连接到设备机箱的接地用于安全测量、在这种情况下、用户不会触电(GFI 或 GFCI 电路通常会限制接地故障电流< 4mA 范围)。  此外、建议的方法将不符合 NEC 代码(因为整个 PLC 系统未完全封闭)。  

BTW。 我没有提到 过耦合方法中的电力线浪涌(过压、过流)、瞬态事件、间接雷击保护事件等。 在任何情况下、此设计都需要在实际应用中保护 AFE031的 PLC 电路。 您可能会找到一种 通过光耦合器或其他光学方法将调制 FSK 信号耦合到电力线上的方法、但其成本可能高于变压器。  如果您购买一些变压器、可能会显得很昂贵。 一旦投入生产并满足大量需求、如果采购正确、其成本可能会显著降低。   

您是否见过许多使用电容器耦合方法的客户？  

下面是通过低压直流电力线进行电容耦合的 PLC 示例。 耦合方法可用于低压直流电力线通信应用、请参阅下面的连接链接。  

https://www.ti.com/lit/an/sprac94d/sprac94d.pdf?ts=1654879428908&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

如果您有其他问题、请告诉我。  

最棒的

Raymond