作者：Stephan Guenot
當我還是小孩子的時候，電力公司的人會定期到我家來抄電表，以便根據(jù)我家的用電量向我們收取電費。這不僅很耗費時間，而且還要派人到偏遠的地方。我敢肯定大家都聽說過工作人員被狗攆的事。但隨著智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，人工抄表已經(jīng)是過去的事了。
過去幾年，電力網(wǎng)發(fā)生了翻天覆地的變化，它正在走向“智能化”。這意味著什么呢？電力網(wǎng)的主要目的是通過電線將電力從電廠傳輸?shù)接脩艏摇Ｓ脩艏野惭b有電表，用來顯示其所使用的電量，以便以此來繳納電費。既然用戶家已經(jīng)通過電線網(wǎng)絡連接至電廠，為什么不使用該連接在傳輸電力的同時，也進行信息傳輸呢？這就是實施智能電網(wǎng)的原因所在。
電氣儀表公司使用 OFDM 等抗噪聲調(diào)制方案，采用德州儀器 (TI) C2000? MCU 等微控制器 (MCU) 管理物理層協(xié)議，并采用 AFE032 模擬前端 (AFE) 等專用發(fā)送器在電力線上傳播信息，因此他們能夠構(gòu)建可將信息從用戶家中實時傳回電廠的電表。這樣，電力公共事業(yè)公司不但可自動測量用戶用電量，而且還可根據(jù)用戶需求實時調(diào)整發(fā)電。
然而，電表的一些實際挑戰(zhàn)則是需要滿足特定的輻射標準，以免與其它通信方式（例如無線或高頻率）產(chǎn)生干擾。這些標準非常不同，主要取決于您居住在世界的哪個地區(qū)，因而電表的制造工藝非常復雜。此外，設計能夠在 21Vpp 下提供 1.5A 以上電流的功率放大器也能為其自身帶來非常困難的工程設計任務。市場上其它單片 IC 中沒有哪款產(chǎn)品認為自己能夠在提供如此功能的同時，將總諧波失真 + 噪聲保持在 0.003% 以下。不可否認，良好的分立式設計能滿足這種需求，但它需要精心設計超過 20 種分立式組件，所需的組件數(shù)量將是單個 IC 的 10 倍以上。這正是全面集成型模擬前端能夠力挽狂瀾的地方。
AFE032 可在世界任何一個地方部署，其所集成的功率放大器能通過專用電網(wǎng)在電力線上傳輸信號。功率放大器是決定解決方案成敗的獨特組件。在低阻抗電力線中傳輸模擬 OFDM 信號，需要設計良好的特殊功率放大器，其可遠距離傳播信號。
這就是 AFE032 的重要規(guī)范發(fā)揮以下作用的地方：
此外，AFE032 還整合了幾個自適應動態(tài)濾波器，不僅可用于清理輸出信號，防止與其它通信模式產(chǎn)生干擾，而且還可充分滿足電表部署所在國的標準要求。
AFE032 具有功率放大器的各種功能以及幾款自適應濾波器，是非常靈活的解決方案，其可在極少修改的情況下，以最短的時間在世界任何一個地方部署。與 C2000 MCU 結(jié)合，AFE032 可通過配置在日本、法國或美國的電網(wǎng)上傳輸信息，而且只需對電表及電氣配置進行極少量的修改。這可為電表制造商提供一個適合所有智能電網(wǎng)方案的設計。
在這一點上，電力線通信的未來不再僅限于智能電網(wǎng)，還將涉及樓宇自動化、照明控制以及智能家電的全新領域。這些應用正在我們周圍蓬勃發(fā)展，從而可將每個住戶和每個樓宇中的電氣網(wǎng)絡作為全新的通信及控制方式使用。憑借其高度可配置的方案，集成型模擬前端產(chǎn)品可充分應對電力線通信的未來需求。
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原文請參見: http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2014/06/05/configurable-afes-change-the-future-of-power-line-communications.aspx
