CN102592432B - 用于经由负载导线传输数据电报的传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明名称是用于经由负载导线传输数据电报的传输系统，提出了经由负载导线在控制设备和至少一个灯之间传输数据电报的传输系统，控制设备另一侧连接在供电电压源的相线上且至少一个灯另一侧与供电电压源的中性线相连，控制设备包括功率部件、控制单元、操作单元、产生数据电报的信道编码器/调制器和短路安全断路器，灯包括在其功率方面可操控的负载、反馈调节器、反馈开关和电流测量电阻，且负载包括分析所接收的数据电报的解码器、操控电路、功率元件和发光机构，反馈调节器的监测电路持续监测负载导线电压是否出现电网干扰，检测到电网干扰之后反馈调节器接通反馈开关，借此发起之前被干扰的数据电报的重新传输。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于经由负载导线在控制设备和至少一个灯之间传输数据电报的传输系统，其中所述控制设备另一侧连接在供电电压源的相线上并且所述至少一个灯另一侧与供电电压源的中性线相连。
背景技术
在用于灯亮度控制的系统中，除了借助相位截止或相位结束截止传输常见的亮度信息之外，经由同根负载导线数字地传输附加的数据也是可能的。在用于灯的亮度或色温选择的安装技术中应用了这种系统。该传输基于通过所述控制设备相位起始截止或相位结束截止的交流电压。该待传输的数据电报被调制在所述电压信号上，其中或者振幅和/或截止相位被键控换向。在此，由于电网干扰可形成传输错误。
发明目的
本发明所基于的任务是，给出一种用于经由负载导线传输数据电报的健壮传输系统，在所述传输系统中电网干扰能够被识别并且在所述传输系统中能够以简单的方式修正被干扰的数据电报传输。
该任务按照本发明通过用于经由负载导线在控制设备和至少一个灯之间传输数据电报的传输系统得到解决，其中所述控制设备另一侧连接在供电电压源的相线上并且所述至少一个灯另一侧与供电电压源的中性线相连，
●其中所述控制设备包括功率部件、控制单元、操作单元、用于产生数据电报的信道编码器/调制器和短路安全断路器，
●其中所述灯包括在其功率方面可操控的负载、反馈调节器、反馈开关和电流测量电阻，
●其中所述负载包括用于分析所接收的数据电报的解码器、操控电路、功率元件和发光机构，
●其中所述反馈调节器的监测电路持续地监测所述负载导线电压是否出现电网干扰，
●其中在检测到电网干扰之后所述反馈调节器接通反馈开关，借此形成经由电流测量电阻和反馈开关的使负载短路的电流，所述电流在负载导线上引起短时间的、脉冲式的增大电流并且
●其中所述短时间的、脉冲式的增大电流被控制设备的短路安全断路器识别，借此发起之前被干扰的数据电报的重新传输。
有利地，该反馈调节器与负载导线电压的过零点同步地产生短时间的、脉冲式的增大电流。
该由反馈调节器产生的短时间的、脉冲式的增大电流与在故障情况中的短路相比在时间特性方面有区别，在出现所述短路情况中所述短路安全断路器按照断路器意义作用于控制设备的控制单元，以便如此阻止借助于所述控制设备的功率部件产生不允许地高的电流。
该反馈调节器的监测电路优选在使用普遍已知的错误识别方法情况下检查数据电报的数据流。
利用本发明可获得的优点尤其是在于，提供了一种反馈调节系统，在所述反馈调节系统中所述负载具有在发送数据电报期间检测电网干扰的能力，以便因此适宜地引起所述控制设备重新传输在电网干扰期间发送的数据电报。在此，在原来的意义下花费大的双向通信是不必要的。
附图说明
以下根据在附图中示出的实施例阐述本发明。其中：
图1示出了用于经由负载导线在控制设备或者调光器和灯之间进行数字数据传输的电路原理图；
图2示出了数据电报、电网干扰、短时间的脉冲式的增大电流和用于数据电报重复的时间窗口的示例性时间曲线。
参考记号列表
1包括短路安全断路器在内的控制设备(调光器)
2-
3灯
4包括发光机构在内的负载
5反馈开关
6电流测量电阻
7反馈调节器(反馈控制)
8-
9供电电压源
10-
11另外的灯
A操控信号
DT数据电报
L供电电压源的相线
L′负载导线
KI短时间的、脉冲式的增大电流
N供电电压源的中性线(零线)
S交流电压或者同步信号
ST电网干扰
T用于数据电报重复的时间窗口
t时间，时间点
具体实施方式
在图1中示出了用于经由负载导线在控制设备或者调光器和灯之间进行数字数据传输的电路原理图。可以看到控制设备(调光器)1，所述控制设备经由负载导线L′与灯3的第一端子相连。该灯3包括
●在其功率方面可操控的(可调光的)、包括电网部件在内的负载4、解码器(尤其是微控制器)、操控电路(例如LED控制)、功率元件(例如LED驱动器)和发光机构(例如一个/多个LED)，
●反馈调节器7(反馈控制FeedbackControl)，
●反馈开关5，
●与反馈开关5串联布置的电流测量电阻6。
该负载导线L′与负载4的第一端子、反馈开关5和反馈调节器7相连，所述反馈调节器7将负载导线L′的电压作为同步信号S接收(为了在电压的过零点上同步)。该控制设备1利用其另一端子与供电电压源9的相线L相连。该灯3的第二端子与供电电压源9的中性线(零线)N相连。负载4的第二端子、反馈调节器7和电流测量电阻6与所述灯3的第二端子相连。该电流测量电阻6另一侧与所述反馈开关5相连。该反馈调节器7经由另一端子位于反馈开关5和电流测量电阻6的共同连接点处。该反馈开关5的操控通过相应的、由反馈调节器7产生的操控信号A进行。
在负载导线L′和中性线N之间能够连接至少一个另外的灯11，其与灯3形式一样地构成。
该控制设备1基本上具有两个主任务：
●通过由供电电压源9提供的供电电压的相位起始截止或相位结束截止对负载4调光，
●从控制设备1向灯3传输附加的数字信息(数据电报)，以便由此进行灯3的适宜的附加操控，例如预给定发光机构的待调节的色温值。
该控制设备1包括功率部件(优选带有至少一个可断开的半导体开关)、用于操控功率部件的控制单元(优选微处理器)、用于作用于控制单元的操作单元和用于产生数据电报DT的信道编码器/调制器，它们能够经由负载导线L′传输至至少一个灯3。此外，该控制设备1具有短路安全断路器，其持续地监测所述负载导线L′是否可能出现短路。一旦所检测到的短路超过预给定的电流值，所述短路安全断路器就会作用于控制单元，以便如此阻止借助于所述功率部件产生给短路馈电的、不允许地高的短路电流。
在此，例如从EP618667B1中已知，所述相位起始截止通过延迟负载的接通达成(点火延迟)并且在交流电压(供电电压)的过零点时结束，也就是在相应的交流电流半波的结束处结束。在相位结束截止时不进行点火延迟，使得控制的半导体的断路间距在半波开始时已经接通，然而在其结束前被断开。为了避免高的断路电压，电感的负载必须在相位起始截止中驱动并且为了避免高的接通电流，在电容的负载中使用相位结束截止。
如前所述，控制设备1和灯3或者灯3、11等之间的数字数据传输以经由负载导线L′传输的数据电报DT的形式进行，其中所述负载4的解码器与被接收的数据电报DT的信息相应地加载(beaufschlagen)操控电路，这导致所述功率元件(例如LED驱动器)的相应操控且由此导致所述发光机构的所期望的调节。在经由负载导线L′的数字传输时除了其它的之外还能够出现三种不同类型的电网干扰ST，它们导致所述数据电报DT的信息内容的变形，由此所传输的数据电报是有错误的并且因此是无价值的：
●出现突发脉冲，例如由电感的开关过程引起。
●出现浪涌脉冲，例如由电流供应系统中的开关过程引起。
●电压突降。
在使用普遍已知的错误识别方法情况下，该电网干扰ST通过反馈调节器7的监测电路检测，其中所述负载导线L′的电压被持续地监测-见邻近的交流电压或者由此可导出的同步信号S。一旦所述监测电路识别到电网干扰ST或有错误的数据电报，该反馈调节器7就会产生闭合所述反馈开关5的操控信号A，使得得到经过被闭合的反馈开关5和电流测量电阻6的负载导线L′的电流，其在负载导线L′上导致短时间的、脉冲式的增大电流KI。因为在反馈调节器7中有同步信号S，因此在考虑了负载导线L′的电压的过零点情况下以简单的方式与交流电压曲线同步地构成操控信号A是可能的，使得所述操控信号A例如在过零点之后的短的时间段期间接近交流电压的电压半波。如在图1中简单描绘的，该反馈调节器7的电压测量元件在电流测量电阻6上检测电压降，由此推导出经过电流测量电阻6的电流。一旦该电流达到预给定的电流值，该反馈开关5就再次借助操控信号A打开。
该控制设备1通过其集成的短路安全断路器对负载导线L′上如此产生的短时间的、脉冲式的增大电流KI作出反应。如果在出现短时间的、脉冲式的增大电流之前用于数据电报重复的时间窗口T中发送数据电报DT，那么所述控制设备1将此理解为故障情况，也就是受干扰而传输的数据电报DT并且紧接着重新发送该数据电报DT。
通过所提出的反馈信道由此实现至少一个灯3和控制设备1之间的反馈信道，借此能够以非常简单的方式提供受限的双向传输系统。通过所述负载4的短时间的短路，该控制设备1经由有错误的数据传输“NACK”或者“NotAcknowledged”(未确认nicht/quittiert)得到通知，借此紧接着能够重复从控制设备1至灯3、11的数据传输。
在此，在图2中概括地示出了数据电报DT、电网干扰ST、短时间的脉冲式的增大电流KI和用于数据电报重复的时间窗口T的示例性时间曲线。在时间点t2和t4之间的时间段内，该数据电报DT1经由负载导线L′进行传输。在时间点t3和t5之间的时间段内，在负载导线L′上出现电网干扰ST1，电网干扰ST1使所述数据电报DT1失真并且由此使得数据电报DT1变得无价值。该反馈调节器7检测到该电网干扰ST1并且由此在时间点t5和t6之间的时间段内产生短时间的、脉冲式的增大电流KI1。该控制设备1的短路安全断路器检测该短时间的、脉冲式的增大电流KI1并且由此检查在时间点t1和t5之间的用于数据电报重复的时间窗口T1期间被发出的所有数据电报。因为在时间点t2和t4之间被发出的数据电报DT1落在该检查的时间窗口中，所以在时间点t6和t7之间重新从控制设备1以数据电报DT2的形式发送。
如果多个灯3、11......并联，那么所述控制设备1不再具备识别配设给被干扰的数据电报的灯的能力。区别哪些灯产生了所出现的短时间的、脉冲式的增大电流KI是不可能的。然而这无论如何都不会有问题，因为重新发送的数据电报几乎一直自动地对多个灯3、11......中的正确的进行响应。
Claims (3)
1.用于经由负载导线(L')在控制设备(1)和至少一个灯(3、11)之间传输数据电报(DT)的传输系统，其中所述控制设备(1)连接在供电电压源(9)的相线(L)上并且所述至少一个灯(3、11)与所述供电电压源(9)的中性线(N)相连，
●其中所述控制设备(1)包括功率部件、控制单元、操作单元、用于产生数据电报(DT)的信道编码器/调制器和短路安全断路器，
●其中所述灯(3、11)包括在其功率方面可操控的负载(4)、反馈调节器(7)、反馈开关(5)和电流测量电阻(6)，
●其中所述负载(4)包括用于分析所接收的数据电报(DT)的解码器、操控电路、功率元件和发光机构，
●其中所述反馈调节器(7)的监测电路持续地监测所述负载导线(L')电压是否出现电网干扰(ST)，
●其中在检测到电网干扰(ST)之后所述反馈调节器(7)接通所述反馈开关(5)，借此形成经由电流测量电阻(6)和反馈开关(5)的使所述负载(4)短路的电流，所述电流在所述负载导线(L')上引起短时间的、脉冲式的增大电流(KI),以及
●其中所述短时间的、脉冲式的增大电流(KI)被所述控制设备(1)的短路安全断路器识别，借此发起之前被干扰的数据电报(DT)的重新传输。
2.根据权利要求1所述的传输系统，其特征在于，所述反馈调节器(7)与所述负载导线(L')电压的过零点同步地产生短时间的、脉冲式的增大电流。
3.根据权利要求1所述的传输系统，其特征在于，所述短时间的、脉冲式的增大电流(KI)比预给定的电流值小，在所述预给定的电流值被超过时所述短路安全断路器会作用于所述控制设备(1)的控制单元，以便如此阻止借助于所述控制设备(1)的功率部件产生不允许地高的电流。
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