CN101202443B - 电源网络装置及其电涌防护电路 - Google Patents

Abstract

一种电源网络装置电性地连接至一电源网络，该电源网络装置包括一电源网络处理电路以及一电涌防护电路。该电源网络处理电路电性地连接至该电涌防护电路，该电涌防护电路具有至少一电感器、至少一电容器与至少一避雷器，该电感器电性地连接至该电源网络，该避雷器电性地连接至一接地端，该电感器、该电容器与该避雷器串联以引导源于该电源网络的一电涌至该接地端。

Description

电源网络装置及其电涌防护电路

技术领域

本发明涉及一种网络装置，特别涉及一种电源网络装置。

背景技术

电源网络(HomePlug)通过供应电源的电线来互相联系终端的网络设备，并利用电源电线来做数据传输，因此对于一般家庭、学校、公司等等来说可免除网络布线的困扰。

由于电源电线上充满噪声，因此电源网络是以IEEE 802.11中的载波感测多重存取碰撞避免协议(Carrier Sense Multiple Accesswith CollisionAvoidance，CSMA/CA)作为媒体存取的方式，并以电源线材中噪声较少的频段(4.3-20.9MHz)来做数据传输。另外，电源网络利用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的调制方式来增加传输速率以及抗干扰能力。

一般说来，电源电线可能会因为雷击或是受到干扰等因素而产生电涌(surge)，为了避免电涌造成的冲击，因此设计上大多藉由加装电涌防护电路以吸收电涌的冲击。

如图1所示，现有电源网络装置1包括一电源网络处理电路11、二电容器12、13与一避雷器14，该电源网络处理电路11电性地连接至一电源网络2以接收/传送一信息信号(information signal)，并对信息信号解调制/调制或解码/编码等，藉以从信息信号中还原出数据信号，或是将数据信号混入在信息信号中。该电源网络装置1可提供数据信号至一计算机、一数字家电或一计算器装置等等。

所述电容器12、13与该避雷器14是作为一电涌防护电路并设置在该电源网络处理电路11与该电源网络2之间，所述电容器12、13的一端互相电性地连接至一节点S，另一端分别电性地连接至该电源网络2的二端，该避雷器14的一端电性地连接至该节点S，另一端则接地。该电源网络2上的电涌可经由该电容器12与该避雷器14，或是经由该电容器13与该避雷器14适当地缓冲并引导至接地端，因而可避免电涌输入至该电源网络处理电路11而造成电路毁损。

然而，在此种架构下，所述电容器12、13会吸收该电源网络处理电路11与该电源网络2上的信息信号，使得该信息信号的强度衰减，因而造成数据传输率下降并影响数据传输的品质。

因此，如何提供一种电源网络装置，避免上述问题的发生及改善上述的缺点，实为一重要的课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种具电涌防护电路并减少信息信号衰减的电源网络装置。

缘是，为达上述目的，依据本发明的一种电源网络装置电性地连接至一电源网络，该电源网络装置包括一电源网络处理电路以及一电涌防护电路，该电源网络处理电路电性地连接至该电涌防护电路，该电涌防护电路具有至少一电感器、至少一电容器与至少一避雷器，该电感器电性地连接至该电源网络，该避雷器电性地连接至一接地端，该电感器、该电容器与该避雷器串联以引导源在该电源网络的一电涌至该接地端，其中，该电感器、该电容器和避雷器串联连接。

为达上述目的，本发明更提供一电涌保护电路，其电性地连接于一电源网络及一电源网络处理电路，该电涌防护电路包括有至少一电感器、至少一电容器与至少一避雷器，其中，该电感器电性地连接至该电源网络，该避雷器电性地连接至一接地端，该电感器、该电容器与该避雷器串联连接以引导源于该电源网络的一电涌至该接地端，其中，该电感器、该电容器和避雷器串联连接。

承上所述，因依据本发明的电源网络装置中，该电涌防护电路除了具有一电容器与一避雷器之外更具有一电感器，该电感器、该电容器与该避雷器串联而接地，因此该电源网络上的电涌亦可经由该电涌防护电路引导而接地，藉以保护该电源网络处理电路不受电涌的冲击。另外，由于该电感器对于该电源网络的信号具有高阻抗的特性，因而可避免该电涌防护电路吸收该电源网络的信号的缺点。

附图说明

图1为一种现有的电源网络装置的示意图；以及

图2为依据本发明较佳实施例的一种电源网络装置的示意图。

图3为依据本发明较佳实施例的另一种电源网络装置的示意图。

附图符号说明：

1：电源网络装置           11：电源网络处理电路

12、13：电容器            14：避雷器

2：电源网络               3：电源网络装置

31：电源网络处理电路      32：电涌防护电路

321：电感器               322：电容器

323：避雷器               33：断路器

34：电源供应电路          35：以太网络处理电路

4：电源网络               GND：接地端

S：节点                   PWR：功率信号

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的一种电源网络装置。

请参照图2所示，依据本发明较佳实施例的电源网络装置3电性地连接至一电源网络4，该电源网络装置3包括一电源网络处理电路31以及一电涌防护电路32。该电源网络处理电路31电性地连接至该电涌防护电路32。

一信息信号(information signal)传输在该电源网络4与电源网络处理电路31之间，该电源网络处理电路31电性地连接至该电源网络4以接收/传送该信息信号(information signal)，并对信息信号解调制/调制、或解码/编码等，藉以从信息信号中还原出数据信号，或是将数据信号混入在信息信号中。

该电涌防护电路32具有至少一电感器321、至少一电容器322与至少一避雷器323，该电感器321电性地连接至该电源网络4，该避雷器323电性地连接至一接地端GND，该电感器321、该电容器322与该避雷器323串联连接以引导源于该电源网络4的一电涌至该接地端GND。

由于该电感器321对于该电源网络4的信号具有高阻抗的特性，因此信息信号不会耦合至该电感器321，且该电感器321隔离该电容器322与该电源网络4，所以该电容器322亦无法吸收该信息信号，因而可避免该电涌防护电路32吸收该电源网络4的信号。

另外，通常该电源网络4是交流电源，其电力线路包括二条电线，即俗称的火线(line)及地线或中性线(neutral)，以提供电子装置所需的电源。在本实施例中，该电涌防护电路32具有二个电感器321与二个电容器322，所述电感器321分别连接至该电源网络4的两端，所述电感器321与所述电容器322串联在该电源网络4两端之间。该避雷器323的一端与所述电容器322电性地连接，该避雷器323的另一端电性地连接至该接地端GND。

图中所示的A、B路径上的该电感器321、该电容器322与该避雷器323串联，因此在该电源网络4其中一端上产生的一电涌可经由A路径或是B路径而被引导至该接地端GND，使得该电涌并不会输入至该电源网络处理电路31。

另外，该电源网络装置3更包括一断路器33，该断路器33可以是保险丝或保险开关等，该断路器33连接于该电源网络4与该电源网络处理电路31之间，在正常使用情况下，该断路器33导通该电源网络4与该电源网络处理电路31，并保持该电源网络4与该电源网络处理电路31正常运作。若该电源网络4产生电涌时，该断路器33会断路而将该电源网络处理电路31与该电源网络4隔离。

在此架构下，所述电感器321为避免信息信号耦合至该电涌防护电路32，其感值必须要足够大，方能隔离所述电容器322与该电源网络4。例如但不限定所述电感器321的感值最佳实施约为100以上。

请参照图3所示，本发明另一种电源网络装置3更包括一电源供应电路34和一以太网络处理电路35。

该电源供应电路34电性地连接至该电源网络4以输出一功率信号PWR至该电源网络处理电路31与该以太网络处理电路35。一般来说，该电源供应电路34将从该电源网络4输入的交流功率信号转换为直流，并将电压降低后输出(如12V、3.3V或1.2V等等)的直流功率信号PWR。

该以太网络处理电路35电性地连接至该电源网络处理电路31，以将一以太网络格式的数据信号还原并传送至该电源网络处理电路31，或是将由该电源网络处理电路31所接收的一数据信号转换为以太网络格式。该以太网络处理电路35可通过以太网络连接至一计算机、一数字家电或一计算器装置等等，并可提供数据信号至这些装置，或是从这些装置取得数据信号。

另外，该电源网络装置3并非限定以以太网络来和其它计算器装置连接与沟通，在另一实施例中，该以太网络处理电路35可以用USB、IEEE 1394、蓝牙、WiFi、WiMax、有线通信、无线通信等规格的处理电路来取代，亦即该电源网络装置3可以通过前述有线或无线通信协议来和其它电子装置沟通。

本发明亦提供一种电涌保护电路32，其电性地连接于一电源网络4及一电源网络处理电路31，该电涌防护电路32是由至少一电感器321、至少一电容器322与至少一避雷器333所组成，其与前述相同组件具有相同的构成、功能与实施方式，故此不再赘述。

综上所述，在本发明的电源网络装置中，该电涌防护电路除了具有一电容器及一避雷器之外，更包括有一电感器，该电感器、该电容器与该避雷器串联连接而接地，因此该电源网络上的电涌可经由该电涌防护电路引导而接地，藉以保护该电源网络处理电路。另外，由于该电感器对于该电源网络的信号具有高阻抗的特性，因而可避免该电涌防护电路吸收该电源网络信息信号的缺点。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在所附的申请专利范围中。

Claims (17)

1.一种电源网络装置，连接至一电源网络，该电源网络装置包括：

一电涌防护电路，具有至少一电感器、至少一电容器与至少一避雷器，其中，该电感器电性地连接至该电源网络，该避雷器电性地连接至一接地端，该电感器、该电容器与该避雷器连接以引导来自于该电源网络的一电涌至该接地端；以及

一电源网络处理电路，电性地连接至该电涌防护电路，

其中，该电感器、该电容器和避雷器串联连接。

2.如权利要求1所述的电源网络装置，其中，该电涌防护电路包括二个电感器与二个电容器，所述电感器与所述电容器串联，所述电感器分别电性地连接至该电源网络的两端，两个电容器相互连接。

3.如权利要求2所述的电源网络装置，其中，该避雷器的一端与所述二个电容器连接，该避雷器的另一端连接至该接地端。

4.如权利要求1所述的电源网络装置，其中，该电源网络是一交流电源。

5.如权利要求1所述的电源网络装置，其更包括：

一断路器，连接在该电源网络与该电源网络处理电路之间。

6.如权利要求5所述的电源网络装置，其中，该断路器是一保险丝或一保险开关。

7.如权利要求1所述的电源网络装置，其中，一信息信号传输在该电源网络与电源网络处理电路之间，而该电源网络处理电路调制/解调制或编码/解码该信息信号，该电感器隔离该电容器与该电源网络，以避免该电容器吸收该信息信号。

8.如权利要求1所述的电源网络装置，其更包括：

一电源供应电路，电性地连接至该电源网络以输出一功率信号至该电源网络处理电路。

9.如权利要求8所述的电源网络装置，其中，该功率信号是一直流电源。

10.如权利要求1所述的电源网络装置，其更包括：

一以太网络处理电路，电性地连接至该电源网络处理电路，以将一以太网络格式还原的数据信号传送至该电源网络处理电路，或是将由该电源网络处理电路所接收的一数据信号转换为以太网络格式。

11.如权利要求1所述的电源网络装置，其中，该电源网络装置通过USB、IEEE 1394、以太网络、蓝牙、WiFly、WiMax、有线通信或无线通信以与一电子装置沟通。

12.如权利要求1所述的电源网络装置，其中，该电感器感值为100μH以上。

13.一种电涌防护电路，其电性地连接于一电源网络及一电源网络处理电路，该电涌防护电路包括有至少一电感器、至少一电容器与至少一避雷器，其中，该电感器电性连接至该电源网络，该避雷器电性连接至一接地端，该电感器、该电容器与该避雷器连接以引导来自于该电源网络的一电涌至该接地端，

其中，该电感器、该电容器和避雷器串联连接。

14.如权利要求13所述的电涌防护电路，其中，该电涌防护电路具有二个电感器与二个电容器，且所述电感器与所述电容器串联，所述电感器分别电性地连接至该电源网络的两端，两个电容器相互连接。

15.如权利要求14所述的电涌防护电路，其中，该避雷器的一端与所述二个电容器连接，该避雷器的另一端连接至该接地端。

16.如权利要求13所述的电涌防护电路，其中，一信息信号传输在该电源网络与电源网络处理电路之间，而该电源网络处理电路调制/解调制或编码/解码该信息信号，该电感器隔离该电容器与该电源网络，以避免该电容器吸收该信息信号。

17.如权利要求13所述的电涌防护电路，其中，该电感器感值为100μH以上。

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