一款高性价比的电力载波通信模块ES1642-C在物联网领域应用与设计

电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。但是也有缺点，一般电力载波无法跨越变压器，相当于我们在一个局域网内进行通信。一般电力通信猫应用的比较多，可以用在家庭中取代有线以太网，价格普遍较高，大概在几百块钱。今天我用的这边是一个用来物联网领域的电力载波模块，它价格低廉，通信速率低，价格只有36块钱。

这个模块通过串口和单片机连接，可以直接实现数据透传，应用起来非常方便。

通信速率最高只有5KBPS，但是用来物联网领域足够了，比如传输温湿度数据，远程控制数据。

这款模块有两个电压，3.3v用来给模块的MCU进行供电，电流50MA，12V给载波模块供电，要求电压波纹不大于120MV。

采用DC-DC电源供电，注意开关频率不小于1.8MHz，输出电源纹波不大于20mV。
上述电路稳压芯片采用的是MP2451DT，输入电压范围为3.3V~36V，开关频率为2MHz，可有效避开1.66MHz的载波通信频段，减小对载波通信的影响，在BST电容上串入一个51欧姆电阻，可以降低内部MOSFET的开通速度，从而降低EMI噪声的峰值强度；输出端采用电感L3/33uH，并配以电容C14/10uF和C15/100nF可有效减小+3.3V的纹波，提高载波通信灵敏度。

VCC电源的推荐电压为+12V，可允许有适当偏差，最小不小于+11V，最大不超过+15V，此电源的限流消耗与电力线阻抗有很大关系，当电力线阻抗较大时，电流消耗较小，反之较大，在+12V时最大电流消耗为125mA，若VCC电源变大时，电流消耗也会相应变大，若电压提高至+15V，最大电流消耗将达到156mA；
L和N在模块内部未加浪涌防护电路，因此用户板上需要增加压敏电阻，并且需要压敏电阻要放置在载波模块前端，压敏电阻可依据浪涌电压测试标准，选择14K420，20K510等型号。

上边的原理图是实际使用的一个原理图，注意12V转3.3的芯片MP2451DT电阻计算，150K和47K得到3.3V稳压。

在实际应用中还应该注意AC220V压敏电阻的的使用选择471型号。

总结一下这样一个性价比很高的电力载波模块非常适合在物联网应用，但是需要一个12V和3.3V的供电，3.3V供电需要使用MP2451DT芯片，应为提供2M的开关频率降低对载波模块的干扰，或者使用LDO也是不错的选择。