一种用于台区分支识别的特征电流发生电路的制作方法

1.本实用新型涉及电力通讯技术领域，具体涉及一种用于台区分支识别的特征电流发生电路。


背景技术：

2.目前电力公司全面推行标准化台区管理，实现配网精细化管理，统计台变线损。为了提高配变利用率，需要将负载较重相的用户移到较轻的另外一相进行供电，以平和三相的负载，这就需要准确判断用户坐在的相位。如在申请号为cn201510362326.3的发明专利申请中就公开了一种台区识别方法和装置，该识别方法包括中央协调器cco将处理的交流电传输给站点sta，sta从处理后的交流电中识别出其所属的台区号，可以有效解决传统共高压、共零线、共地以及共电缆沟下的载波串扰问题，并且该台区识别序列不会在台区三相之间串扰，从而可以使得sta获取其所属台区信息。
3.然而，在每个台区下面仍然有上千户用户，这些用户被分配到台区下面的各个分支，上述方法中仅能实现对用户所属台区的识别，但并不能具体到该用户属于该台区下面的哪个分支，因此台区分支中的拓扑结构没能实现。为了进行精细化管理，统计每一路分支线损，需要对台区的整个拓扑结构有一个确切的了解。现有的方法是对整个台区使用大电流畸变，此方法的优点是范围广，覆盖整个台区，缺点是时间长，电流能达到400a，对低压台区影响较大。因此如何提供一种能够准确识别分支信息，快速通讯，且能大大降低对电网的影响的方案来进行台区分支的识别也成为了本行业急需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种能够准确识别分支信息，快速通讯，且能大大降低对电网的影响的用于台区分支识别的特征电流发生电路。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种用于台区分支识别的特征电流发生电路，包括整流电路、dc转换电路、输入控制电路、以及恒流发射电路；
7.所述整流电路的输入端与电网中的火线和零线进行连接，用于将电网输入的交流电整流为正半周期的馒头波；
8.所述dc转换电路的输入端与所述整流电路的输出端连接，用于将所述整流电路输出的交流电转换为直流电；
9.所述输入控制电路的第一输入端与所述dc转换电路的输出端连接，所述输入控制电路的第二输入端用于输入带有特征信息的pwm波，且所述输入控制电路的输出端与所述恒流发射电路的第一输入端连接，所述输入控制电路在输入带有特征信息的pwm波时导通，并输出直流电压到所述恒流发射电路；
10.所述恒流发射电路的第二输入端与所述整流电路的输出端连接，且所述恒流发射
电路的第一输入端在接收到所述输入控制电路输出的直流电压时导通，用于进行恒定特征电流的输出。
11.本实用新型的工作原理是：当电网正常工作时，此时整流电路将电网输入的交流电整流成正半周期的馒头波；整流后的馒头波连接到dc转换电路，dc转换电路将馒头波交流电转换为直流电压；直流电压连接到输入控制电路，此时无控制输入，即无带有特征信息的pwm波的输入，输入控制电路不导通，恒流发射电路的第一输入端无输入，恒流发射电路不导通，无特征电流输出，保持待机状态。
12.当接收到特征电流发射信号时，即输入控制电路的第二输入端输入带有特征信息的pwm波时，输入控制电路导通并输出直流电压到恒流发射电路，恒流发射电路在直流电压的作用下导通并输出恒定的特征电流。这样在这一路的分支电网上，形成了一路特征电流信息，实现了在电网上这一分支的特征电流通讯。
13.因此，通过在台区的每个分支下均设置一个本方案的特征发生电路，在判断电表属于哪一个分支时，由电表发射特征电流波形，通过电力线，将该特征电流发射到电网上，此时该电表所在分支特征发生电路中输入控制电路的第二输入端将接收并输入带有特征信息的pwm波，进而使得该分支下的恒流发射电路在直流电压的作用下导通并输出恒定的特征电流，而该台区下其余分支的恒流发射电路将无法输出恒定的特征电流，从而根据台区下各分支特征发生电路的特征电流输出情况就可以判断该电表位于台区下的哪一个分支，同时在判断时，该特征电流的值也不需要很大，从而也能大大降低对电网的影响。
14.优选的，所述输入控制电路包括分压电阻r10、分压电阻r11、分压电阻r12、隔离光耦q3、控制三极管q5、控制三极管q6、控制三极管q7和隔直电容c1，所述分压电阻r12的一端与电源vcc连接，所述分压电阻r12的另一端与所述隔离光耦q3的阳极连接，所述隔离光耦q3的阴极与所述控制三极管q5的集电极连接，所述控制三极管q5的基极与所述隔直电容c1的一端连接，所述隔直电容c1的另一端用于输入带有特征信息的pwm波，所述控制三极管q5的发射极接地，所述隔离光耦q3的集电极同时与所述dc转换电路的输出端和所述控制三极管q6的集电极连接，所述隔离光耦q3的发射极同时与所述电阻r10的一端和所述控制三极管q7的基极连接，所述电阻r10的另一端与所述控制三极管q6的基极连接，所述控制三极管q6的发射极同时与所述控制三极管q7的发射极和所述恒流发射电路的第一输入端连接，所述控制三极管q7的集电极接地，所述电阻r11的一端接地，所述电阻r11的另一端与所述控制三极管q7的基极连接。
15.这样，输入控制电路的主要作用是实现特征电流的发射控制，通过使用隔离光耦进行隔离，实现对强弱电进行分离的目的。
16.具体的，隔直电容c1的作用是隔离直流，利用电容的隔直通交特性，使得只有带有特征信息的pwm波可以通过隔直电容c1进行控制导通，直流电压无法通过隔直电容c1，以防止恒流发射电路出现直通现象；同时，弱电控制输出由分压电阻r12，隔离光耦q3，控制三极管q5，隔直电容c1组成，使用光耦隔离强弱电，实现弱电对强电的控制。
17.输入控制电路的工作原理为：当隔直电容c1处输入带有特征信息的pwm波时，将控制隔离光耦q3导通，此时控制三极管q6处于导通状态，从而实现直流电压的导通；当没有带有特征信息的pwm波输入时，隔离光耦q3不导通，则控制三极管q6关断，直流电压通过控制三极管q7到地，实现快速关断。
18.优选的，所述恒流发射电路包括分压电阻r6、分压电阻r7、恒流输出电阻r2、恒流输出电阻r3、恒流输出电阻r5、稳压二极管d6和发射nmos管q1，所述恒流输出电阻r2的一端与所述整流电路的输出端连接，所述恒流输出电阻r2的另一端通过所述恒流电阻r3与所述发射nmos管q1的漏极连接，所述分压电阻r6的一端与所述输入控制电路的输出端连接，所述分压电阻r6的另一端同时与所述稳压二极管d6的阴极和所述发射nmos管q1的栅极连接，所述发射nmos管q1的源极通过所述恒流输出电阻r5接地，所述分压电阻r7的一端与所述发射nmos管q1的栅极连接，所述分压电阻r7的另一端接地。
19.这样，恒流发射电路的主要作用是实现恒流输出，通过控制发射nmos管q1的关断，来实现特征电流的输出。
20.恒流发射电路的工作原理为：利用mos管的压控特性，通过加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流。已知加在发射nmos管q1输入端栅极的电压由稳压二极管d6来设定，设定发射nmos管q1栅极的电压vg1，只要栅极、源极之间的电压差达到其开启电压vgs1，则发射nmos管q1导通。发射nmos管q1在导通后，此时发射nmos管q1栅极的电压为vs1＝vg1-vgs1，为一固定值，恒流输出电阻r5为一固定的阻值的电阻，则流经恒流输出电阻r5的电流也为一个恒流值；恒流电流通过恒流输出电阻r2、恒流输出电阻r3，流过发射nmos管q1，再经过恒流输出电阻r5流经到地，则实现了此条路径上的一个恒流输出；同时恒流发射电路与整流电路连接，以将恒流发射电流输出的恒定特征电流连接到电网整流过后的母线上，这样就可以在电网上输出一个恒流的电流值；再通过输入控制电路输入一段带有特征信息的pwm波形，就可以在电网上输出一短带有信息的特征电流；在电网的特定分支上，设置一个接收端，即可以实现在此分支上电表的分支识别。
21.优选的，所述恒流发射电路在导通时输出的恒定特征电流值ic的计算公式为：
[0022][0023]
式中：vg1为发射nmos管q1的栅极电压，vgs1为发射nmos管q1的栅极和源极之间的电压差，r5为恒流输出电阻r5的阻值。
[0024]
这样，通过调整恒流输出电阻r5的阻值就可以调节恒定特征电流值ic的大小。
[0025]
优选的，所述dc转换电路包括直流输出电路和稳压电路，所述直流输出电路包括整流电阻r8、续流nmos管q2和稳压电容c13，所述整流电阻r8的一端与所述整流电路的输出端连接，所述整流电阻r8的另一端与所述续流nmos管q2的漏极连接，所述续流nmos管q2的源极同时与所述输入控制电路的第一输入端和所述稳压电容c13的一端连接，所述稳压电容c13的另一端接地，所述续流nmos管q2的栅极与所述稳压电路连接。
[0026]
这样，dc转换电路的主要作用是将交流电压转换为直流电压，采用稳压二极管将交流电稳压成直流，在通过mos管的压控特性，输出直流电压。
[0027]
具体的，直流输出电路中稳压电容c13用于对续流nmos管q2的输出电压进行滤波，以改善输出电压波形，整流电阻r8则用于承担交流电压的压降。
[0028]
优选的，所述稳压电路包括整流电阻r9、稳压二极管d5和稳压电容c12，所述整流电阻r9的一端与所述整流电路的输出端连接，所述整流电阻r9的另一端同时与所述稳压二极管d5的阴极端和所述续流nmos管q2的栅极连接，所述稳压二极管d5的阳极端接地，所述稳压电容c12的一端与所述续流nmos管q2的栅极连接，所述稳压电容c12的另一端接地。
[0029]
这样，稳压电路中的稳压二极管d5用于将续流nmos管q2的栅极电压钳位到电压值vg2，稳压电容c12对续流nmos管q2的栅极电压vg2进行滤波，改善电压波形，交流电压的压降就在整流电阻r9的两端，此时的负载为稳压电容c12的容性负载。
[0030]
优选的，流经所述dc转换电路的电流值iq的计算公式为：
[0031][0032]
式中：vg1为发射nmos管q1的栅极电压，r7为分压电阻r7的阻值。
[0033]
这样，通过调整稳压二极管d6的值来设定发射nmos管q1的栅极电压vg1，此时dc转换电路的回流路径为整流电阻流经续流nmos管q2经过控制三极管q6再从分压电阻r6和分压电阻r7到地，路径上的电流即为流经dc转换电路的电流值iq，通过调节分压电阻r7的阻值，则能设定流经dc转换电路上的电流iq，为了减少dc转换电路对电网的影响，减少dc转换电路上的电流，降低静态功耗，分压电阻r7的值设置的较大。
[0034]
优选的，所述整流电阻r9两端消耗的功率pr9的计算公式为：
[0035][0036]
式中：ur为整流电路输出的交流电压有效值，vg2为续流nmos管q2的栅极电压，r9为整流电阻r9的阻值。
[0037]
这样，为了减少静态功耗，整流电阻r9的阻值设置的较大。
[0038]
优选的，所述dc转换电路的直流输出电压vdc的计算公式为：
[0039]
vdc＝vg2-vgs2
[0040]
式中，vg2为续流nmos管q2的栅极电压，vgs2续流nmos管q2栅极和源极之间的电压差。
[0041]
优选的，所述整流电路包括自恢复保险丝rt1、压敏电阻vr1、二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4，所述自恢复保险丝rt1的一端与电网中的火线进行连接，所述自恢复保险丝rt1的另一端同时与所述压敏电阻vr1的一端和所述二极管d1的阳极连接，所述压敏电阻vr1的另一端与电网中的零线连接，所述二极管d1的阴极同时与所述dc转换电路的输入端和所述二极管d2的阴极连接，所述二极管d2的阳极同时与所述二极管d4的阴极和电网中的零线连接，所述二极管d4的阳极接地，所述二极管d3的阳极接地，所述二极管d3的阴极与所述二极管d1的阳极连接。
[0042]
这样，整流电路的主要作用是将输入的交流电整流成正半周期的馒头波，以为恒流发射电路提供电流源；其中自恢复保险丝rt1使用耐高压的自恢复保险丝，二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4使用具有较高的直流反相耐压的通用二极管1n4007。
[0043]
整流电路的工作原理为：当交流电流过正半周期时，电源回路流过二极管d1，再通过二极管d4进行回流；当交流电流过负半周期时，电源回路流过二极管d2，再通过二极管d3进行回流；这样流过后端的的电压即为正半周期的馒头波了。
[0044]
与现有技术相比，本方案具有以下优点：
[0045]
1、本方案提出了一种可适用于通信模块，实现电路结构简单、低成本、高可靠和功能完善的特征电流发生电路；相比于现有技术中采用台区识别电路大电流畸变的方法，该电路对电网影响小，通信速率高，通信成功率高，非常适用于电网中分支识别；其中恒流发
射电路可以通过恒流输出电阻r5的阻值来调节恒定特征电流值，适用于分支识别中小范围，中等范围的环境，通过调节特征电流的电流值，可以适应复杂环境，提高通信成功率，减少对电网影响。
[0046]
2、本方案当电网正常工作时，此时整流电路通过4个二极管d1、d2、d3、d4组成的整流电路，将输入交流电整流成正半周期的馒头波；整流后的馒头波连接到dc转换电路，dc转换电路将馒头波交流电转换为直流电压；直流电压连接到输入控制电路，此时无控制输入，控制三级管q6连接到恒流发射电路的第一输入端，此时无输入，则发射nmos管q1不导通，无特征电流输出，保持待机状态。
[0047]
当接收到特征电流发射信号时，输入控制电路将直流电压通过控制三极管q6，进行通断；输入控制电路输出的直流电压连接恒流发射电路的第一输入端，控制发射nmos管q1的导通，发射nmos管q1导通后，整流电路的输出端通过恒流发射电路中的恒流输出电阻r2、恒流输出电阻r3、发射nmos管q1、和恒流输出电阻r5到地，完成一轮恒流输出。这样在这一路的分支电网上，形成了一路特征电流信息，实现了在电网上这一分支的特征电流通讯。
附图说明
[0048]
图1为本实用新型用于台区分支识别的特征电流发生电路的电路图；
[0049]
图2为本实用新型用于台区分支识别的特征电流发生电路中整流电路整流前后的波形图。
[0050]
附图标记说明：整流电路1、dc转换电路2、输入控制电路3、恒流发射电路4。
具体实施方式
[0051]
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0052]
如附图1所示，一种用于台区分支识别的特征电流发生电路，包括整流电路1、dc转换电路2、输入控制电路3、以及恒流发射电路4；
[0053]
整流电路1的输入端与电网中的火线和零线进行连接，用于将电网输入的交流电整流为正半周期的馒头波；
[0054]
dc转换电路2的输入端与整流电路1的输出端连接，用于将整流电路1输出的交流电转换为直流电；
[0055]
输入控制电路3的第一输入端与dc转换电路2的输出端连接，输入控制电路3的第二输入端用于输入带有特征信息的pwm波，且输入控制电路3的输出端与恒流发射电路4的第一输入端连接，输入控制电路3在输入带有特征信息的pwm波时导通，并输出直流电压到恒流发射电路4；
[0056]
恒流发射电路4的第二输入端与整流电路1的输出端连接，且恒流发射电路4的第一输入端在接收到输入控制电路3输出的直流电压时导通，用于进行恒定特征电流的输出。
[0057]
本实用新型的工作原理是：当电网正常工作时，此时整流电路1将电网输入的交流电整流成正半周期的馒头波；整流后的馒头波连接到dc转换电路2，dc转换电路2将馒头波交流电转换为直流电压；直流电压连接到输入控制电路3，此时无控制输入，即无带有特征信息的pwm波的输入，输入控制电路3不导通，恒流发射电路4的第一输入端无输入，恒流发射电路4不导通，无特征电流输出，保持待机状态。
[0058]
当接收到特征电流发射信号时，即输入控制电路3的第二输入端输入带有特征信息的pwm波时，输入控制电路3导通并输出直流电压到恒流发射电路4，恒流发射电路4在直流电压的作用下导通并输出恒定的特征电流。这样在这一路的分支电网上，形成了一路特征电流信息，实现了在电网上这一分支的特征电流通讯。
[0059]
因此，通过在台区的每个分支下均设置一个本方案的特征发生电路，在判断电表属于哪一个分支时，由电表发射特征电流波形，通过电力线，将该特征电流发射到电网上，此时该电表所在分支特征发生电路中输入控制电路3的第二输入端将接收并输入带有特征信息的pwm波，进而使得该分支下的恒流发射电路4在直流电压的作用下导通并输出恒定的特征电流，而该台区下其余分支的恒流发射电路4将无法输出恒定的特征电流，从而根据台区下各分支特征发生电路的特征电流输出情况就可以判断该电表位于台区下的哪一个分支，同时在判断时，该特征电流的值也不需要很大，从而也能大大降低对电网的影响。同时，本方案的特征电路发生电路可用于国家电网及南方电网单相、三相电能表、ⅰ型采集器、ⅱ型采集器设备。
[0060]
在本实施例中，整流电路1包括自恢复保险丝rt1、压敏电阻vr1、二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4，自恢复保险丝rt1的一端与电网中的火线进行连接，自恢复保险丝rt1的另一端同时与压敏电阻vr1的一端和二极管d1的阳极连接，压敏电阻vr1的另一端与电网中的零线连接，二极管d1的阴极同时与dc转换电路2的输入端和二极管d2的阴极连接，二极管d2的阳极同时与二极管d4的阴极和电网中的零线连接，二极管d4的阳极接地，二极管d3的阳极接地，二极管d3的阴极与二极管d1的阳极连接。具体的，整流电路1的输入端可以是单相电网的火零线，也可以是三相电网中的a相与零线、b相与零线、c相与零线
[0061]
这样，整流电路1的主要作用是将输入的交流电整流成正半周期的馒头波，以为恒流发射电路4提供电流源；其中自恢复保险丝rt1使用耐高压的自恢复保险丝，二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4使用具有较高的直流反相耐压的通用二极管1n4007。
[0062]
整流电路1的工作原理为：当交流电流过正半周期时，电源回路流过二极管d1，再通过二极管d4进行回流；当交流电流过负半周期时，电源回路流过二极管d2，再通过二极管d3进行回流；这样流过后端的的电压即为正半周期的馒头波了。设此时电压有效值为ur。如附图2整流波形所示。
[0063]
在本实施例中，dc转换电路2包括直流输出电路和稳压电路，直流输出电路包括整流电阻r8、续流nmos管q2和稳压电容c13，整流电阻r8的一端与整流电路1的输出端连接，具体的，整流电阻r8的一端与整流电路1中的二极管d1的阴极连接，整流电阻r8的另一端与续流nmos管q2的漏极连接，续流nmos管q2的源极同时与输入控制电路3的第一输入端(即输入控制电路3中控制三极管q6的集电极连接)和稳压电容c13的一端连接，稳压电容c13的另一端接地，续流nmos管q2的栅极与稳压电路连接。
[0064]
这样，dc转换电路2的主要作用是将交流电压转换为直流电压，采用稳压二极管将交流电稳压成直流，在通过mos管的压控特性，输出直流电压。
[0065]
具体的，直流输出电路中稳压电容c13用于对续流nmos管q2的输出电压进行滤波，以改善输出电压波形，整流电阻r8则用于承担交流电压的压降。
[0066]
在本实施例中，稳压电路包括整流电阻r9、稳压二极管d5和稳压电容c12，整流电阻r9的一端与整流电路1的输出端连接，整流电阻r9的另一端同时与稳压二极管d5的阴极
端和续流nmos管q2的栅极连接，稳压二极管d5的阳极端接地，稳压电容c12的一端与续流nmos管q2的栅极连接，稳压电容c12的另一端接地。
[0067]
这样，稳压电路中的稳压二极管d5用于将续流nmos管q2的栅极电压钳位到电压值vg2，稳压电容c12对续流nmos管q2的栅极电压vg2进行滤波，改善电压波形，交流电压的压降就在整流电阻r9的两端，此时的负载为稳压电容c12的容性负载。
[0068]
在本实施例中，流经dc转换电路2的电流值iq的计算公式为：
[0069][0070]
式中：vg1为发射nmos管q1的栅极电压，r7为分压电阻r7的阻值。
[0071]
这样，通过调整稳压二极管d6的值来设定发射nmos管q1的栅极电压vg1，此时dc转换电路2的回流路径为整流电阻流经续流nmos管q2经过控制三极管q6再从分压电阻r6和分压电阻r7到地，路径上的电流即为流经dc转换电路2的电流值iq，通过调节分压电阻r7的阻值，则能设定流经dc转换电路2上的电流iq，为了减少dc转换电路2对电网的影响，减少dc转换电路2上的电流，降低静态功耗，分压电阻r7的值设置的较大。
[0072]
在本实施例中，整流电阻r9两端消耗的功率pr9的计算公式为：
[0073][0074]
式中：ur为整流电路1输出的交流电压有效值，vg2为续流nmos管q2的栅极电压，r9为整流电阻r9的阻值。
[0075]
这样，为了减少静态功耗，整流电阻r9的阻值设置的较大。
[0076]
在本实施例中，dc转换电路2的直流输出电压vdc的计算公式为：
[0077]
vdc＝vg2-vgs2
[0078]
式中，vg2为续流nmos管q2的栅极电压，vgs2续流nmos管q2栅极和源极之间的电压差。
[0079]
在本实施例中，输入控制电路3包括分压电阻r10、分压电阻r11、分压电阻r12、隔离光耦q3、控制三极管q5、控制三极管q6、控制三极管q7和隔直电容c1，分压电阻r12的一端与电源vcc连接，分压电阻r12的另一端与隔离光耦q3的阳极连接，隔离光耦q3的阴极与控制三极管q5的集电极连接，控制三极管q5的基极与隔直电容c1的一端连接，隔直电容c1的另一端用于输入带有特征信息的pwm波，控制三极管q5的发射极接地，隔离光耦q3的集电极同时与dc转换电路2的输出端(即续流nmos管q2的源极)和控制三极管q6的集电极连接，隔离光耦q3的发射极同时与电阻r10的一端和控制三极管q7的基极连接，电阻r10的另一端与控制三极管q6的基极连接，控制三极管q6的发射极同时与控制三极管q7的发射极和恒流发射电路4的第一输入端(即分压电阻r6的一端)连接，控制三极管q7的集电极接地，电阻r11的一端接地，电阻r11的另一端与控制三极管q7的基极连接。
[0080]
这样，输入控制电路3的主要作用是实现特征电流的发射控制，通过使用隔离光耦进行隔离，实现对强弱电进行分离的目的。
[0081]
具体的，隔直电容c1的作用是隔离直流，利用电容的隔直通交特性，使得只有带有特征信息的pwm波可以通过隔直电容c1进行控制导通，直流电压无法通过隔直电容c1，以防止恒流发射电路4出现直通现象；同时，弱电控制输出由分压电阻r12，隔离光耦q3，控制三
极管q5，隔直电容c1组成，使用光耦隔离强弱电，实现弱电对强电的控制。
[0082]
输入控制电路3的工作原理为：当隔直电容c1处输入带有特征信息的pwm波时，将控制隔离光耦q3导通，此时控制三极管q6处于导通状态，从而实现直流电压的导通；当没有带有特征信息的pwm波输入时，隔离光耦q3不导通，则控制三极管q6关断，直流电压通过控制三极管q7到地，实现快速关断。
[0083]
在本实施例中，恒流发射电路4包括分压电阻r6、分压电阻r7、恒流输出电阻r2、恒流输出电阻r3、恒流输出电阻r5、稳压二极管d6和发射nmos管q1，恒流输出电阻r2的一端与整流电路1的输出端(即二极管d1的阴极)连接，恒流输出电阻r2的另一端通过恒流电阻r3与发射nmos管q1的漏极连接，分压电阻r6的一端与输入控制电路3的输出端(即控制三极管q6的发射极)连接，分压电阻r6的另一端同时与稳压二极管d6的阴极和发射nmos管q1的栅极连接，发射nmos管q1的源极通过恒流输出电阻r5接地，分压电阻r7的一端与发射nmos管q1的栅极连接，分压电阻r7的另一端接地。
[0084]
这样，恒流发射电路4的主要作用是实现恒流输出，通过控制发射nmos管q1的关断，来实现特征电流的输出。
[0085]
恒流发射电路4的工作原理为：利用mos管的压控特性，通过加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流。已知加在发射nmos管q1输入端栅极的电压由稳压二极管d6来设定，设定发射nmos管q1栅极的电压vg1，只要栅极、源极之间的电压差达到其开启电压vgs1，则发射nmos管q1导通。发射nmos管q1在导通后，此时发射nmos管q1栅极的电压为vs1＝vg1-vgs1，为一固定值，恒流输出电阻r5为一固定的阻值的电阻，则流经恒流输出电阻r5的电流也为一个恒流值；恒流电流通过恒流输出电阻r2、恒流输出电阻r3，流过发射nmos管q1，再经过恒流输出电阻r5流经到地，则实现了此条路径上的一个恒流输出；同时恒流发射电路4与整流电路1连接，以将恒流发射电流输出的恒定特征电流连接到电网整流过后的母线上，这样就可以在电网上输出一个恒流的电流值；再通过输入控制电路3输入一段带有特征信息的pwm波形，就可以在电网上输出一短带有信息的特征电流；在电网的特定分支上，设置一个接收端，即可以实现在此分支上电表的分支识别。
[0086]
在本实施例中，恒流发射电路4在导通时输出的恒定特征电流值ic的计算公式为：
[0087][0088]
式中：vg1为发射nmos管q1的栅极电压，vgs1为发射nmos管q1的栅极和源极之间的电压差，r5为恒流输出电阻r5的阻值。
[0089]
这样，通过调整恒流输出电阻r5的阻值就可以调节恒定特征电流值ic的大小。
[0090]
本方案当电网正常工作时，此时整流电路1通过4个二极管d1、d2、d3、d4组成的整流电路1，将输入交流电整流成正半周期的馒头波；整流后的馒头波连接到dc转换电路2，dc转换电路2将馒头波交流电转换为直流电压；直流电压连接到输入控制电路3，此时无控制输入，控制三级管q6连接到恒流发射电路4的第一输入端，此时无输入，则发射nmos管q1不导通，无特征电流输出，保持待机状态。
[0091]
当接收到特征电流发射信号时，输入控制电路3将直流电压通过控制三极管q6，进行通断；输入控制电路3输出的直流电压连接恒流发射电路4的第一输入端，控制发射nmos管q1的导通，发射nmos管q1导通后，整流电路1的输出端通过恒流发射电路4中的恒流输出
电阻r2、恒流输出电阻r3、发射nmos管q1、和恒流输出电阻r5到地，完成一轮恒流输出。这样在这一路的分支电网上，形成了一路特征电流信息，实现了在电网上这一分支的特征电流通讯。
[0092]
与现有技术相比，本方案提出了一种可适用于通信模块，实现电路结构简单、低成本、高可靠和功能完善的特征电流发生电路；相比于现有技术中采用台区识别电路大电流畸变的方法，该电路对电网影响小，通信速率高，通信成功率高，非常适用于电网中分支识别；其中恒流发射电路4可以通过恒流输出电阻r5的阻值来调节恒定特征电流值，适用于分支识别中小范围，中等范围的环境，通过调节特征电流的电流值，可以适应复杂环境，提高通信成功率，减少对电网影响。
[0093]
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。