BE1023684B1

BE1023684B1 - Insteekinrichting voor voeding

Info

Publication number: BE1023684B1
Application number: BE2016/5179A
Authority: BE
Inventors: Paul Chapman; Chandith Palawinna
Original assignee: Technetix B.V.
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-06-14
Also published as: US20160268051A1; NL2016408A; GB2536287A; BE1023684A1; GB201504288D0; GB2536287B; NL2016408B1

Abstract

Er wordt een insteekinrichting voor voeding (10) verschaft, die aansluitbaar is tussen een tweeaardige draad (12) en een CATC-inrichting, waarbij de insteekinrichting voor voeding (10) een geleidende, langgerekte staaf (26), ten minste één inductief element (34, 34’ en 34’’) in de vorm van en schijf met openingen (32, 32’) omvat, en de geleidende langgerekte staaf (26) sterkt zich uit door de openingen van de schijf en is gerangschikt om fysiek met de capacitieve elementen (32, 32’) in contact te staan. De inductieve elementen (34, 34’ en 34’’) en de capacitieve elementen (32 en 32’) grenzen fysiek aan elkaar en vormen een elektrisch pad door middel van fysiek contact met elkaar.

Description

Insteekinrichting voor voeding

Gebied van de uitvinding

Deze uitvinding heeft betrekking op een insteekinrichting voor voeding, en in het bijzonder op een dergelijke inrichting voor het leveren van voeding aan een inrichting voor kabeltelevisie (CATV).

Achtergrond van de uitvinding

Voeding voor inrichtingen binnen een CATV-netwerk wordt gewoonlijk verschaft onder gebruikmaking van een coaxiale afgeschermde kabel om 60-90 V wisselstroom te verschaffen. Soms worden niet-afgeschermde tweeaderige draden toegepast om voeding te verschaffen, maar deze genereren een grote hoeveelheid elektromagnetische straling die problemen veroorzaken met elektromagnetische afscherming en kunnen 30-40 dB boven de officiële standaard voor elektromagnetische compatibiliteit zijn zoals in IEC 60728-2 en in het bijzonder EN 58000 klasse A is gedefinieerd.

Het gebruik van afgeschermde draden is duur en elektromagnetische emissies zullen toch optreden, tezamen met de storende RF-signaalingang.

Samenvatting van de uitvinding

Volgens één oogpunt van de onderhavige uitvinding wordt er een insteekinrichting voor voeding verschaft, die aansluitbaar is tussen een tweeaardige draad en een CATV-inrichting, waarbij de insteekinrichting voor voeding een geleidend langgerekt element, ten minste één inductief element in de vorm van een schijf met openingen die is aangebracht tussen ten minste twee capacitieve elementen elk in de vorm van een schijf met openingen, omvat, en het geleidende langgerekte element strekt zich uit door de openingen van de schijf en is in rechtstreeks fysiek contact met de capacitieve elementen als gevolg waarvan een Pi-filter wordt gevormd, die is verbonden met het geleidende langgerekte element. Dit maakt de toepassing mogelijk van een niet-beschermde tweeaardige draad om een CATV-inrichting te voeden, terwijl wordt gegarandeerd dat aan de regulerende screeningvereisten wordt voldaan.

Bij voorkeur grenzen het ten minste één inductieve element en de ten minste twee capacitieve elementen fysiek aan elkaar en vormen een elektrisch pad door fysiek met elkaar in contact te zijn.

Het ten minste één inductieve element kan door middel van een of meer ferrietkorrels worden verschaft, en bij voorkeur door middel van drie ferrietkorrels in de vorm van schijven met openingen of ringen. Bij voorkeur ligt de inductie van het ten minste één inductieve element in het bereik van 80 nH tot 120 nH en met meer voorkeur ongeveer 100 nH.

Bij voorkeur heeft elk capacitief element een capaciteit in het bereik van 4 nF tot 5,5 nF en met meer voorkeur ongeveer 4,7 nF.

Bij voorkeur wordt het geleidende langgerekte element met een schouder bij één uiteinde gevormd teneinde een contactoppervlak met ten minste één capacitief element te verschaffen. De schouder heeft een grotere dwarsdoorsnede dan de rest van het langgerekte element, zodat een middengedeelte van het langgerekte element zich uitstrekt door aangrenzende openingen van de schijven, terwijl de schouder een richtgedeelte verschaft om te verhinderen dat het middengedeelte de inductieve elementen raakt.

Bij voorkeur wordt het uiteinde van het geleidende element distaal van het schoudergedeelte met een schroefdraaddeel verschaft voor het ontvangen van een elektrisch geleidende moer, teneinde een fysieke en elektrische verbinding met het andere capacitieve element te vormen. Van het langgerekte element wordt vereist dat het zich door de gealigneerde openingen van de schijfelementen uitstrekt, maar toch wordt vereist om elektrisch aan elke condensator verbonden te zijn, derhalve de noodzaak voor een demonteerbaar bevestigingselement bij ten minste één uiteinde van de staaf, normaliter in de vorm van een elektrisch geleidende moer.

Bij voorkeur omvat de inrichting verder een geleidende ring voor het verschaffen van een pad naar de aarde, zodat bij een tweedraadssysteem een stroomdraad in elektrisch contact staat met het geleidende langgerekte element en een nulleider in elektrisch contact met de geleidende aardingsring staat.

De uitvinding verschaft een rangschikking van fysiek onderling verbonden componenten die een Pi-filter vormen die verbonden is met het geleidende pad dat door middel van het geleidende langgerekte element wordt verschaft.

De uitvinding wordt thans door middel van een voorbeeld beschreven en met verwijzing naar de begeleidende tekeningen, waarbij:

Figuur 1 een dwarsdoorsnede-aanzicht weergeeft door middel van een insteekinrichting voor voeding volgens de uitvinding;

Figuren 2(a) en (b) de voedingsconnector-inrichting in respectievelijk geassembleerde en opengewerkte aanzichten weergeeft;

Figuur 3 de equivalente elektrische schakeling voor de insteekinrichting voor voeding weergeeft;

Figuur 4 een grafiek van de werkzaamheid van het screenen van de inrichting tussen 5-30 MHz weergeeft;

Figuur 5 een grafiek van de werkzaamheid van het screenen van de inrichting tussen 0-950 MHz weergeeft en

Figuur 6 een grafiek van de werkzaamheid van het screenen van de inrichting tussen 950-1400 MHz weergeeft.

Beschrijving

Figuur 1 geeft een insteekinrichting voor voeding 10 weer die aan een tweeaardige draad 12 is gebonden, met een voedingskabel 14 en een neutrale voedingskabel 16. De insteekinrichting voor voeding omvat een middengedeelte 20 dat met een voorste gedeelte 22 en een achterste gedeelte 23 is verbonden. Het voorste gedeelte 22 bevat een KS pin 24 voor het insteken in een CATV-inrichting om voeding van voedingskabel 12 te verschaffen.

De insteekinrichting voor voeding 10 omvat een centrale langgerekte geleidende staaf 26 die zich uitstrekt door elektrische componenten in de vorm van aangrenzende schijven met openingen, waarbij staaf 26 zodanig is gerangschikt om fysiek en elektrisch aan de schijfelementen die elk uiteinde vormen te verbinden. De elektrische componenten fungeren in combinatie als een Pi-filter. De elektrische componenten omvatten twee schijfcondensatoren 32, 32' waartussen inductieve elementen in de vorm van ferrietkorrels 34, 34' en 34" zijn aangebracht. Al deze elektrische componenten zijn met dezelfde grootte van de centrale opening gevormd, zodat de componenten aan elkaar grenzen en een centraal kanaal vormen waardoor staaf 26 passeert. Hoewel drie inductieve elementen, 34, 34' en 34" worden weergegeven, kan, indien vereist, slechts één langgerekt inductief element met openingen worden gebruikt. De totale inductie van de drie ferrietkorrels is normaliter ongeveer 100 nH, waarbij de schijfcondensatoren normaliter elk een capaciteit van 4,7 nF hebben.

Staaf 26 wordt met een schouderdeel 36 gevormd, die een sluitstop verschaft waartegen capacitief element 32' grenst. Het middengedeelte 38 van staaf 26 heeft een verminderde dwarsdoorsnede diameter vergeleken met schouder 36 en is binnen het kanaal gevormd door middel van de gealigneerde schijven met openingen, zodat er geen elektrisch of fysiek contact is tussen het middengedeelte 38 van staat 26 en de schijven. Het distale uiteinde van staaf 26 is met een draadgedeelte 40 gevormd, waarop een flensmoer 42 is gelokaliseerd en vastgeklemd om fysiek contact tussen schouder 36, capacitieve elementen 32, 32', moer 42 en staaf 36 te garanderen, en te garanderen dat de schijfelementen tezamen worden geduwd, zodat zij fysiek en elektrisch contact met elkaar maken.

Het geassembleerde middengedeelte 20 kan men in figuur 2(a) zien, waarbij figuur 2(b) een opengewerkte doorsnede van middengedeelte 20 weergeeft, waaronder geleidende staaf 26, schijfcondensatoren 32, 32', ferrietkorrels 34, 34', 34" en flenskraag 52 van staaf 26 en flensmoer 42.

Stroomdraad 14 van voedingskabel 12 wordt onder gebruikmaking van een krulpin 50 met staaf 26 verbonden om rechtstreeks elektrisch contact tussen stroomdraad 14 en staaf 26 te garanderen. De neutrale elektriciteitskabel 16 wordt met flenskraag 52 verbonden, zodat in combinatie met de elektrische componenten 32, 32', 34, 34' en 34" een voedingsbron met een verbonden Pi-filter wordt geproduceerd, zie figuur 3.

Hoewel het niet essentieel is voor de werkwijze volgens de uitvinding, heeft de insteekinrichting voor voeding 10 een pakkkingmoer 60 die aan de achterzijde 23 van een van schroefdraad voorzien gedeelte 62 van het insteeklichaam voor voeding hecht en in combinatie met nitrilrubberring 64 en ringas 66 voedingskabel 12 grijpt en bevestigt het ten opzichte van de insteekrichting voor voeding 10. De O-ringen 70, 70' en 70" worden gebruikt om te helpen met het afdichten van het lichaam van inrichting 10 tegen indringing van water.

Insteekinrichting voor voeding 10 kan worden gebruikt om een CATV-inrichting te voeden onder gebruikmaking van een gewone tweeaderige draad, waarbij de inductor en condensatoren een Pi-filter vormen dat de frequenties boven 5 MHz die uit de CATV-inrichting komen afbreekt. Insteekinrichting voor voeding 10 is een kleine eenheid die in een 5/8" poort kan worden geschroefd (of met een standaard koppelkabel die met andere typen poorten kan worden gebruikt) van een CATV-verdelingsinrichting om het systeem in te schakelen. De voeding wordt aan het CATV-netwerk verschaft onder gebruikmaking van niet-afgeschermde draden, terwijl wordt gegarandeerd dat aan de vereisten voor “klasse A” EMC voor passieve elektromagnetische afscherming wordt voldaan voor signalen in het frequentiebereik van ten minste 5 MHz tot 1400 MHz, en mogelijk voor signalen met een hogere frequentie.

De schijfcondensatoren 32, 32’ verminderen de effectieve inductie van de draad en verschaffen een verbeterde betrouwbaarheid als zij robuust zijn. Maximaal 15 Ampère kan de invoer voor een CATV-systeem zijn zonder een significante RF-interferentie (AC hum-modulatie) in het systeem toe te voegen en met onbeduidende vermogensdissipatie.

Wanneer een dergelijke insteekinrichting voor voeding wordt gebruikt voor signalen in het bereik van 0 MHz tot 1400 MHz, wordt werkzaamheid van het screenen verkregen zoals in de figuren 4-6 is weergegeven met in alle gevallen de verkregen werkzaamheid van het screenen ver beneden de grens van de werkzaamheid van het screenen die vereist is om aan de eisen van de “klasse A” EMC te voldoen.

Claims

Conclusies

1. Insteekinrichting voor voeding die aansluitbaar is tussen een tweeaardige draad en een CATV-inrichting, waarbij de insteekinrichting voor voeding een geleidend langgerekt element, ten minste één inductief element in de vorm van een schijf met gaten die tussen ten minste twee capacitieve elementen in de vorm van een schijf met openingen is aangebracht, omvat, en het geleidende langgerekte element zich uitstrekt door de openingen van de schijf en zodanig is gerangschikt om fysiek met de capacitieve elementen in contact te staan.
2. Insteekinrichting voor voeding volgens conclusie 1, waarbij het ten minste één inductieve element en de ten minste twee capacitieve elementen fysiek aan elkaar grenzen en een elektrisch pad vormen door fysiek met elkaar in contact te staan.
3. Insteekinrichting voor voeding volgens conclusie 1 of conclusie 2, waarbij het ten minste één inductieve element door middel van een of meer ferrietkorrels in de vorm van schijven met openingen of ringen wordt verschaft.
4. Insteekinrichting voor voeding volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de inductie van het ten minste één inductieve element in het bereik van 80 nH tot 120 nH ligt.
5. Insteekinrichting voor voeding volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij elk capacitief element een capaciteit in het bereik van 4 nF tot 5,5 nF heeft.
6. Insteekinrichting voor voeding volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het geleidende langgerekte element met een schouder aan één uiteinde wordt gevormd om een contactoppervlak met ten minst één capacitief element te verschaffen.
7. Insteekinrichting voor voeding volgens conclusie 6, waarbij de schouder een grotere dwarsdoorsnede heeft dan de rest van het langgerekte element, zodat een middengedeelte van het langgerekte element zich uitstrekt door aangrenzende openingen van de schijven, terwijl de schouder een richtgedeelte verschaft om te verhinderen dat het middengedeelte inductieve elementen raakt.
8. Insteekinrichting voor voeding volgens conclusie 6 of conclusie 7, waarbij het uiteinde van het geleidende element distaal van het schoudergedeelte een schroefdraaddeel omvat voor het ontvangen van een elektrisch geleidende moer.
9. Insteekinrichting voor voeding volgens een van de voorgaande conclusies, verder omvattende een geleidende ring voor het verschaffen van een pad naar de aarde.