SIG102多输入/ 输出电力线收发器器件的特点和应用领域

　　SIG102收发器器件通过电力线合并了数据和电源，从而无需控制线和数据线。八个可配置的输入/输出端口可以配置为脉冲宽度调制（PWM）输出，模数转换器（ADC）输入和数字输入/输出。SIG102是用于直流电源线上的多个传感器和执行器网络的解决方案。
　　SIG102是一种经济型器件，可用于控制电动机或照明灯，读取传感器等，从而无需专用控制线和微控制器（主机ECU），从而减小了线束的尺寸，并提高了可靠性。
　　该器件具有独特的内置字节定向通用异步收发传输器（UART）多路复用信号调制解调器，旨在克服高达115.2Kbit/秒的比特率的电力线噪声条件。不使用器件时，睡眠模式可降低功耗。SIG102封装为QFN48（7x7mm），适用于小尺寸印制线路板（PCB）占板面积。
　　SIG102网络由一个作为主设备的SIG102器件组成，由任何电子控制单元（ECU）通过其通用异步收发传输器（UART）端口（HDI，HDO和HDC引脚）进行控制。最多255个SIG102器件可以作为从设备运行。当器件作为主设备（连接到ECU）运行时，它将通过电力线远程控制其他SIG102从设备的输入输出端口，并在本地控制其自己的端口。
　　多个网络可以使用5MHz至30MHz之间的可选载波频率（间隔为100 KHz）在同一条电力线上运行。
　　

　　应用领域
　　1 可再生能源微电网
　　2 电池管理（BMS）
　　3 气候控制网络
　　4 传感器/执行器总线
　　5 机器人控制网络
　　6 照明控制
　　7 车辆控制网络
　　

　　特点
　　1 主设备最多控制255个输入 / 输出从设备
　　2 具有8个可配置数字或模拟输入 / 输出引脚的独立从设备
　　3 直流电源线上的抗噪通信网络
　　4 可选比特率，从9.6kbit/s到115.2kbit/s
　　5 多个网络可以通过一条电力线运行
　　6 251种可选载波频率（5MHz至30MHz）
　　7 在广泛的直流电压范围内通信。
　　8 小尺寸48引脚QFN封装
　　9 睡眠模式，低功耗
　　10 输入/输出看门狗保护
　　
　　图1—SIG102传感器执行器网络
　　

　　描述说明
　　SIG102是一款多输入/ 输出电力线收发器器件，具有独特的调制解调器，该调制解调器专门设计用于通过嘈杂的直流电力线进行经济的通信。该器件具有八个可配置的输入/输出引脚，分别用作模数转换器（ADC）输入，脉冲宽度调制（PWM）输出和数字输入 / 输出。所有八个输入/输出引脚都可以通过直流电源线从主SIG102器件进行远程控制，或者通过主机电子控制单元（ECU）的通用异步收发传输器（UART）端口使用HDI，HDO和HDC引脚进行本地控制。
　　当不需要通过电源线进行通信时，休眠模式可显著降低功耗。
　　1， 信号技术
　　SIG102通信基于独特的信号技术。器件发送和接收通用异步收发传输器（UART）字节；通过电力线上的多相信号载波对其进行调制。在接收端，从电力线提取该相位调制的模式，并作为通用异步收发传输器（UART）字节解码回去。字节数（信息大小）没有限制。
　　2， SIG102网络
　　SIG102作为多个SIG102设备的主从网络，在5MHz至30MHz之间的可选载波频率（间隔为100kHz）上运行。通过为每个网络选择不同的载波频率，多个独立的网络可以在同一条电力线上运行。建议两个载波（网络）之间至少保持1MHz的间隔。
　　当在主频率上通信失败时，使用FREQ_SEL［1：0］引脚预定义了两个备用频率用于快速跳变。主工作频率和两个备用频率由第3.3.2节中所述的专用寄存器设置。
　　图2描绘了一个典型的SIG102网络，该网络由一个SIG102主设备组成，该设备可远程控制连接到SIG102从设备的传感器和执行器。此外，主SIG102设备可以与也连接到电子控制单元（ECU）的从SIG102设备之间进行数据传输和接收数据。图2展示了从SIG102 TX设备到通过Ccoupling耦合到同一条电源线的三个SIG102 RX设备的单条电源线字节域传输。在SIG102 TX器件HDI上检测到起始位后，电力线字节字段传输开始。在修复TRX_delay的延迟之后，对电力线字节域进行解码，并在SIG102 RX设备的HDO上以数字方式输出。
　　
　　图2 – SIG102典型网络
　　2.1 SIG102通道参数
　　2.1.1 载波频率：5MHz-30MHz之间的251个可选频率，间隔为100 kHz。
　　2.1.2 电力线比特率：9.6kbit/s，10.4bit/s，19.2Kbit/s，38.4Kbit/s，57.6kbit/s和115.2kbit/s。
　　2.1.3 电力线电压：任何，具有正确的电力线耦合接口（请参阅2.5.7）
　　2.1.4 电缆长度：取决于电力线负载交流信号衰减（100米是可行的）
　　2.1.5 电缆类型：任何电缆