三相载波模块技术规格书

1、 三相智能电表载波模块技 术 规 格 书目 录前 言3概述31产品简介42机械尺寸及引脚定义42.1PCB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10附录3 三相载波模块器件清单11附录4 三相载波模块测试接线示意图14前 言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

2、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

3、.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l 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

4、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。l 与电表通讯参数：UART通信波特率：2400bps校验方式：1位/偶校验通讯协议：DL/T 645-2007多功能电能表通信协议l 电力线载波通讯参数：载波频率：76.8KHz 1

5、6KHz（带宽32KHz）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l 工作温度： -4070（C3等级）l 湿度：0% 95%l 最大电源电压： 12V电源组不得高于35V5V电源组不得高于5.5Vl 模块静态功耗：0.35W（使用5V电源）l 强弱电隔离方式：光耦隔离l EMC测试标准：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

6、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l 请勿掰动模块上的安规电容等器件，避免人为损坏。l 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。 l 将三相模块装入对应的模块盒中，拧上模块盒的固定螺丝。l 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。l 请勿过度用力按压模块。5.2 三相载波模块调试方法l 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），

7、发送/接收灯同时熄灭（如果自检Fail，2个LED保持长亮）。l 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。）l 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。l 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

8、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l 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。l 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。l 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。l 其他电表相关测试可按照国

9、网标准执行。l 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l 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。l 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。l 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26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。 图1 通信模块弱电接口管脚定义示意图电能表接口

10、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13.5V1.5V，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5V5，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

11、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210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。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

12、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附录2 三相载波模块参考电路图3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器件品牌数量说明电阻2KRS-03K202JTR1,R2SM0603通用2电阻10KRS-03K103JTR4,R5,R15,R28,R29,R39SM0

13、603通用6电阻4.7KRS-03K472JTR10,R11,R12,R13SM0603通用4电阻2.2MRJ-225-1/4W-10R27SM1206通用1电阻33RRS-03K330JTR21,R22,R23,R24,R25,R40SM0603通用6电阻1KRS-03K102JTR6SM0603通用1电阻680RRS-03K681JTR26SM0603通用1电阻0RRS-03K000JTR30,R32SM0603通用2电阻47K 1%R38SM0805通用11%精度电阻51K 1%R33,R36,R37SM0805通用31%精度电阻39K 1%RS-03K393FTR35SM0603通用1

14、1%精度电阻100KRS-03K104JTR18SM1206通用1电阻4.7MR19R0603通用1电容10nFC-0603-CH-1E-103-K-TC13SM0603三星1CBB电容47nFMMT50V.dc-473C14直插NISSEI1电容22nFC-0603-CH-1E-223-K-TC15SM0603三星1电容22pFC-0603-CH-1E-220-K-TC6,C7,C16,C19SM0603三星4CBB电容10nFMMT50V.dc-103C17直插NISSEI1安规电容0.22uF/310VAC/X2LE224C18直插OKAYA1长脚，卧装电容100nFC-0603-CH-

15、1E-104-K-TC1,C2,C5,C20,C22,C23,C24,C27,C28，C30SM0603三星10电容10uF/16VTC-SCN-1C-106-MBARC4,C21,C25,C29SM1206C三星4CBB电容470nFMMT63V.dc-474C26直插NISSEI1电容1uFC-0603-CH-1E-105-K-TC8SM0603三星1珠式滤波器-ZBF503AR-00(TA)L1直插TDK1色环电感470uH 1/4WL2直插通用1立式绕线电感100uHTSL0808-RA-101KR80-PFL3直插TDK1珠式滤波器-MPZ-1608-S121AL4SM0603TDK

16、1立式绕线电感10uHTSL0808-RA-100K2R6-PFL5直插TDK1载波芯片-MI200EU5SOC-24弥亚微电子1芯片MOSNTJD4401N-DU4SOT-363安森美1存储芯片EEPROMBR24G16U3SOP-8ROHM1单片机NEC单片机PD78F0526AU1 LQFP-52NEC1LDO芯片稳压电源78M05U2D-PAK1光耦光耦PS2501K-1U10DIP4NEC1接插件单排针1*7 高11.2MM间距2.0mmJ4(不需焊接)直插通用1程序烧录用接插件双排针2*6高11.2MM间距2.54mmJ1直插通用1两个GND引脚的针长比其余针长出0.5mm接插件双排针2*10高11.2MM(去除中间多余的针)间距2.54mmJ3直插通用1其