三相载波模块技术规格书.docx

三相智能电表载波模块技术规格书INNOVATION FOR THE FUTURE弥亚微电子目录前言3概述31产品简介42机械尺寸及引脚定义42.1 PCB 尺寸42.2引脚定义43参数与特性43.1载波通信模块基本参数43.2 电气性能54模块参考电路与器件清单54.1模块参考设计电路54.2器件清单55模块安装及测试55.1 三相载波模块安装55.2三相载波模块调试方法65.3三相载波模块测试方法66其他注意事项6附录1三相载波模块弱电接口、强电接口的引脚定义7附录2三相载波模块参考电路9附录3三相载波模块器件清单10附录4三相载波模块测试接线示意图13概述弥亚微电子三相载波模块是基于弥亚微电子的Mi200E载波芯片 设计的，符合国家电网公司电力用户用电信息采集系统规范要求的高 性能电力载波模块，适用于低压集抄系统和其他电力自动化系统。本文主要介绍三相载波模块的外观、硬件结构、功能、技术规格 和模块相关的测试标准。1产品简介弥亚微电子设计的国网标准三相载波模块符合国家电网公司电力用户用电 信息采集系统规范要求，基于弥亚微电子自主知识产权的高性能电力线窄带通信 芯片MI200E研发的电力线载波通信模块，具有高集成度、高可靠性。内嵌弥亚微电子为国内电力线环境特定设计的电力线通讯协议（简称 MPP），具有很强的环境适应性，同时协议本身的智能化可使得通讯网络不需要 人工维护。模块外围电路简单，整体BOM成本较低。2机械尺寸及引脚定义2.1 PCB尺寸由于不同客户选用的模块壳体在内部结构与定位孔上存在差异，为了能 更好地配合相应的模块壳体，不产生类似晃动以及定位不准等问题，弥亚微 电子针对不同的壳体采用了相应的PCB设计，请客户在订货时先与我们确 认需要采用的模块壳体。2.2引脚定义载波模块的接口分为2个，一为弱电接口，由电表提供电源，与电表进 行通讯。另一个为强电接口，进行载波通信。弱电接口、强电接口的引脚定义遵循国网公司的型式规范要求，详见附 录13参数与特性3.1载波通信模块基本参数供电电源：由电表提供，一般为两组。+12V+15V （最大 120mA）+5V ± 5%（50mA）*由于各表厂设计的电表不同，提供给模块两组电源也有不同的设计，请客 户在电表设计时提供可靠的电源设计，尤其是12V这组电源请避免直接 从电源变压器的绕组上直接抽取，不经过任何的稳压处理。*由于弥亚微电子的Mi200E仅需要一组+5V即可完成通信，不需增加额外 的外接功放，因此在表端提供的+5V电源电流超过120mA时，建议仅使 用该5V电源，无需使用+12V电源，避免造成额外的功率消耗。*模块在出货前可进行电源的配置，请客户在样品测试阶段注意该项目并与 我们确认。与电表通讯参数：UART通信波特率:校验方式：2400bps1位/偶校验DL/T 645-2007多功能电能表通信协议电力线载波通讯参数:载波频率：76.8KHz ± 16KHz （带宽 32KHz）通讯协议：载波通讯速率：200/400/800/1600bps （发端控制，收端自适应）最大发送功率：不大于0.4W电力线通信协议：符合弥亚微电子电力线通信协议（MPP）3.2电气性能工作温度：湿度：最大电源电压:模块静态功耗： 强弱电隔离方式: EMC测试标准：-40°C70°C（C3 等级）0% 95%12V电源组不得高于35V5V电源组不得高于5.5V0.35W （使用5V电源）光耦隔离满足 GB/T17215.211-2006 7.5.2/3/4/5/6/7/8 的相关标准4模块参考电路与器件清单4.1模块参考设计电路弥亚微电子三相载波模块参考电路请参见附录24.2器件清单弥亚微电子三相载波模块器件清单请参见附录35模块安装及测试5.1三相载波模块安装请勿掰动模块上的安规电容等器件，避免人为损坏。由于模块上有高压线路，请勿在不安装外壳的情况下将模块直接插 入电表，以免造成人身伤害。将三相模块装入对应的模块盒中，拧上模块盒的固定螺丝。将安装好外壳的载波模块插到三相电表对应位置，如遇到无法顺利 安装，请检查模块插针是否在操作过程中有扭曲等现象。请勿过度用力按压模块。Miartech5.2三相载波模块调试方法将已安装好载波模块的三相智能电表接上220V市电，此时载波模块 上的发送/接收灯同时亮起，模块开始自检，当自检通过后（大约1 秒左右），发送/接收灯同时熄灭（如果自检Fail，2个LED保持长 亮）。发送/接收灯熄灭大约1秒之后，重新亮起，之后模块进入读取电表 地址状态，发送灯（红色）点亮，模块向电表索取电表地址，当模 块正确收到电表返回的地址数据后，模块接收灯（绿色）闪烁2次， 此时表明模块已正确接收到电表地址数据，2个LED熄灭进入正常 工作状态。（当模块无法读取到电表地址时，模块发送灯会持续闪烁， 保持地址读取状态，不响应其他操作。）当模块通过自检并正确读取到表地址后，即可进行正常的电力线通 讯。用户可使用弥亚微电子的抄控器（或使用弥亚微电子方案的集 中器）对模块进行抄读。用户可使用弥亚微电子开发的国网智能表测试软件配合抄控器 对模块进行抄收（也可使用通用的DL/T 645-2007抄收软件）。在使 用PC端软件对模块进行抄收时，请注意将抄收间隔时间设置在 810秒之间，抄收间隔过短会造成通讯超时。5.3三相载波模块测试方法弥亚微电子生产的三相智能电表载波模块在出厂前已做了详细的测 试，对载波模块的发送/接收等各项指标均使用自动设备进行检测， 保证模块的各项通讯指标的一致性。对于使用弥亚微电子集抄方案自行生产模块的用户，弥亚微电子将 提供详细的模块生产时的测试方法。用户在将三相智能电表载波模块安装至电表后，可按照附录4的方 式连接各测试设备，当能正确抄收到电表数据后，即可认为工作正 常。其他电表相关测试可按照国网标准执行。对于载波模块的详细通信性能测试，请与我们联络。6其他注意事项用户在向弥亚微电子批量订购模块前，请做好样品的各类测试与确 认工作。如用户使用我们的设计方案自行进行产品生产，请在制作出样品后 与我们共同确认模块的各项性能指标。由于载波模块中的关键器件涉及整个产品的性能指标，请勿随意更 改参考设计方案中的关键器件的型号与品牌。附录1三相载波模块弱电接口、强电接口的引脚定义a）载波通信模块弱电接口管脚定义载波通信模块弱电接口采用2x6双排插针、高度11.5mm （第9, 10脚高度为 12mm）。图1为通信模块弱电接口管脚定义示意图。mxH2(II网 1 IclxH14 匕<12ID3219ZQXJ.ITk-nDMIJJ希 15<s n Idx-L u97堂53图1通信模块弱电接口管脚定义示意图电能表接口 管脚编号通信模块管脚编号信号类别信号名称信号方向（针对模块）说明1, 2, 3, 4,5, 6预留7, 831, 32电源VCC通信模块模拟部分电源，电压13.5V±1.5V，最 大电流400mA9, 1029, 30电源VSS通信地1127电源VDD通信模块数字部分电源，电压5V±5%，最大电 流50mA，与VCC电源共地。1228信号/SETIMAC地址设置使能；低电平时，方可设置载波模 块MAC地址。1325信号TXD1O通信模块数据发送（TTL5V电平）1426信号RXD1I通信模块数据接收（TTL5V电平）1523状态STAO接收时地址匹配正确输出0.2s高电平;发送过程 输出高电平，表内CPU判定载波发送时禁止操作继 电器。电平上拉电阻在基表（即电能表）侧。表1模块弱电接口各引脚定义b）载波通信模块载波耦合接口定义载波通信模块采用2X10双排插针作为连接件，其接口管脚排列见图2,对应管脚定义 见表2。ABCN2468 10 12 14 16 18 201357911 13 IB 17 19ABCH图2通信模块载波耦合接口示意图电能表接口板管脚编号模块对应管脚编号信号类别信号名称信号方向（针对模块）说明1、219、20载波A电网A相线作为信号耦合接入端3、 4、 5、 617、 18、15、16空空空引脚，PCB无焊盘设计，连接件对应位置 无插针，用于增加安全间距，提高绝缘性能。7、813、14载波B电网B相线作为信号耦合接入端9、 10、 11、 1211、12、9、10空空空引脚，PCB无焊盘设计，连接件对应位置 无插针，用于增加安全间距，提高绝缘性能。13、147、8载波C电网C相线作为信号耦合接入端15、 16、17、185、6、3、4空空空引脚，PCB无焊盘设计，连接件对应位置 无插针，用于增加安全间距，提高绝缘性能。19、201、2载波N电网零线作为信号耦合接入端表2电能表与载波通信模块耦合接口管脚定义说明Miartech"附录2三相载波模块参考电路ITXnKfKOKJr!ir>iiF«-HiHIl'IDMFiannHiiumfew"BETffllURT! JHCUE |W1U.*P；-J甲，"WHTPH FaiJI-HFlEETIA 匠成mmFnaxHWKUwnc；J!EBErruhAiV；irRjrcmmiR FIXTiMPTiVKHl rr-u-M温皿F；LbR7.niMMm FI3LATI ":;顷北睥 rwcuffliH附录3三相载波模块器件清单PM1GW211D（三相智能电表载波模块）类别器件参数器件型号位号封装形式电阻2KRS-03K202JTR1,R2SM0603电阻10KRS-03K103JTR4,R5,R15,R28,R29,R39SM0603电阻4.7KRS-03K472JTR10,R11,R12,R13SM0603电阻2.2MRJ-225 Q-1/4W-±10%R27SM1206电阻33RRS-03K330JTR21,R22,R23,R24,R25,R40SM0603电阻1KRS-03K102JTR6SM0603电阻680RRS-03K681JTR26SM0603电阻0RRS-03K000JTR30,R32SM0603电阻47K 1%R38SM0805电阻51K 1%R33,R36,R37SM0805电阻39K 1%RS-03K393FTR35SM0603电阻100KRS-03K104JTR18SM1206电阻4.7MR19R0603电容10nFC-0603-CH-1E-103-K-TC13SM0603CBB电容47nFMMT50V.dc-473C14直插电容22nFC-0603-CH-1E-223-K-TC15SM0603电容22pFC-0603-CH-1E-220-K-TC6,C7,C16,C19SM0603CBB电容10nFMMT50V.dc-103C17直插安规电容0.22uF/310VAC/X2LE224C18直插Miartech*单相智能电表载波模块 技术规格书电容100nFC-0603-CH-1E-104-K-TC1,C2,C5,C20,C22,C23,C24,C27,C28, C30SM0603电容10uF/16VTC-SCN-1C-106-MBARC4,C21,C25,C29SM1206CCBB电容470nFMMT63V.dc-474C26直插电容1uFC-0603-CH-1E-105-K-TC8SM0603珠式滤波器_ZBF503AR_00(TA)L1直插色环电感470uH1/4WL2直插立式绕线电感100uHTSL0808-RA-101KR80-PFL3直插珠式滤波器_MPZ-1608-S121AL4SM0603立式绕线电感10uHTSL0808-RA-100K2R6_PFL5直插载波芯片_MI200EU5SOC-24芯片MOSNTJD4401N-DU4SOT-363存储芯片EEPROMBR24G16U3SOP_8单片机NEC单片机u PD78F0526AU1LQFP-52LDO芯片稳压电源78M05U2D_PAK光耦光耦PS2501K-1U10DIP4接插件单排针1*7高11.2MM间距2.0mmJ4（不需焊接）直插接插件双排针2*6高11.2MM间距2.54mmJ1直插接插件双排针2*10高11.2MM （去除中间多余的针）间距2.54mmJ3直插其他LED红色D10805,Miartech其他LED绿色D20805二极管1N41481N4148D10LL-34TVS保护管SMBJ6.8CATVS1SMBTVS保护管P6KE10CATVS2D6MM晶体振荡器12MHzY1,Y2直插信号耦合变压器_MR191913-6P-BU6直插MOS管S12301CDS-T1Q4SOT-23注：请勿随意更改器件的型号及厂家，如需改动，请与我们确认，谢谢。表3三相载波模块器件清单