在当今快速发展的数字世界中,对通信技术的需求正在迅速增长,尤其是在工业环境和智能系统中。 该行业不仅需要更高的数据传输速度和可靠性,还需要在成本、能源效率和占地面积方面提供更高效的通信解决方案。
电力线通信(PLC)技术的发展已成为推动通信行业向前发展的主要力量。 它允许通过传统电力线传输数据信号,无需安装额外的通信线路。 尽管PLC技术具有显著的便利性和成本效益,但实现高效可靠的PLC系统并非易事,这需要精心设计的硬件和高度优化的系统集成。
瑞萨电子的入门级DC PLC模块解决方案利用RA2E2超低功耗微控制器,结合GreenPak可编程混合信号矩阵和高性能DC DC稳压器,为业界提供了简单而强大的系统解决方案。
1. 系统框图
二、核心部件介绍
该解决方案的核心是瑞萨电子的超低功耗通用微控制器RA2E2。 它基于 48MHz ARM Cortex-M23 内核和高性能片上外设。 提供超低功耗操作和高速串行通信。 Ra2E2 微控制器采用 20 引脚和 24 引脚 QFN 封装以及 16 引脚晶圆级 CSP 封装,采用最小的封装选项,适用于成本敏感型和空间受限的应用。
此外,该系统还包括瑞萨电子的 GreenPak 可编程混合信号矩阵SLG46108,该矩阵为常用的混合信号功能提供了一个小型、低功耗组件。 用户可以通过对一次性非易失性存储器 (NVM) 进行编程来配置SLG46108的互连逻辑、IO 引脚和宏单元,从而创建电路设计。 在这个“入门级直流PLC模块”系统中,GreenPak通信转换器只需将串行输入和输出插入直流电源线,然后由第二个类似的电路解码。
就 DC DC 降压稳压器而言,该方案中使用的 RAA211605 支持宽工作输入电压范围 (45V 至 60V) 和可调输出电压,并可提供高达 05A 连续输出电流,具有出色的负载调整率和线性调整率性能。 该RAA211605具有峰值电流模式控制,标称开关频率为 450kHz,轻负载时具有脉冲跳跃模式,可提供快速、稳健的瞬态响应性能。
三、系统优势
1. 简化的通信解决方案:它提供了一种简单的方法来扩展单个 1:1 串行 RS232 通信线路的覆盖范围。 任何UART数据都可以通过电源连接从指挥站传输到远程站。 站点之间的简单 UART 连接允许添加专有协议。
2.高效的电源管理:内置高性能DC DC稳压器可以在高达36V DC的电源线上进行通信,同时为连接的单元提供所需的低压电源。
3. 成本效益:一方面,RA2E2 微控制器为成本敏感和空间受限的应用提供了解决方案,提供最小的封装选项,包括 20 引脚和 24 引脚 QFN 以及 16 引脚晶圆级 CSP 封装另一方面,RAA211605 DC DC 稳压器内部实现的软启动和环路补偿电路也有助于简化设计并最大限度地降低 BOM 成本。
四、应用领域
瑞萨电子的入门级 DC PLC 模块非常适合需要远程通信和精确控制的应用,包括:
1、暖通空调:用于远程阀门控制。
2.远程HMI:实现与控制单元的高效连接。
3.电动自行车:从方向盘到控制单元的无缝指令传输。
4、工业化生产:生产过程中实时发送调整参数。
瑞萨电子创新的入门级DC PLC模块解决方案结合了简化的电力线通信和高效的电源管理,成功简化了PLC系统的复杂性,同时优化了功耗、成本和空间占用空间,为广泛的工业和物联网应用提供了可靠、经济高效且易于实施的选择。
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