CN1088279C - 用于无变压器地传送的母线耦合器 - Google Patents

用于无变压器地传送的母线耦合器 Download PDF

Info

Publication number
CN1088279C
CN1088279C CN97196318A CN97196318A CN1088279C CN 1088279 C CN1088279 C CN 1088279C CN 97196318 A CN97196318 A CN 97196318A CN 97196318 A CN97196318 A CN 97196318A CN 1088279 C CN1088279 C CN 1088279C
Authority
CN
China
Prior art keywords
bus
capacitor
transistor
voltage
capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN97196318A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1225199A (zh
Inventor
英格堡·齐胡特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN1225199A publication Critical patent/CN1225199A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1088279C publication Critical patent/CN1088279C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/10—Current supply arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/04—Control of transmission; Equalising
    • H04B3/14—Control of transmission; Equalising characterised by the equalising network used
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2203/00—Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54—Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5462—Systems for power line communications
    • H04B2203/547—Systems for power line communications via DC power distribution

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)

Abstract

一种用于在传送由有效脉冲及均衡脉冲组成的信息及能量的建筑系统技术母线上，尤其是欧洲安装母线协会EIBA的母线上无变压器地传送的母线耦合器。本发明建议：一个发送信号发生器的发送管(2)按其作用通过一个电容(3)与至少一个母线导线(1)相连接，该电容(3)的电容量相对于一个假想的起到使信息的有效脉冲短路的作用的电容量要小，其中在一个按照其功能基本由一个晶体管(4)及一个调整电阻(5)组成的Miller电路中，通过两个电流放大电路(6；7)，使该小电容被转换成大的电容量，以便充分无损耗地传送有效脉冲，其中用于产生均衡脉冲的储能器用另一电容(8)来实现。

Description

用于无变压器地传送的母线耦合器
本发明涉及一种用于在传送信息和能量的母线上无变压器地传送的母线耦合器。这里信息作为有效脉冲，并出于母线效率的原因还作为每信息位的均衡脉冲构成。这种类型的系统建造技术方面的母线尤其被“欧洲安装母线协会”EIBA使用。
为了使母线耦合器的组件进一步整体化，并尽可能使所有组件用一个IC来实现，人们希望没有所述的变压器也行。
本发明的目的在于，开发一种母线耦合器，它能用一种相对简单的电路结构来解决有效脉冲及均衡脉冲的发送。
本发明的目的是通过提供一种母线耦合器来实现的。该母线耦合器用于将母线携带信息及能量无变压器地传送到母线上，该母线携带信息包括有效脉冲及均衡脉冲，所述母线耦合器包括：
一个米勒电路，包括第一电容器、第一晶体管和一个调整电阻，连接到一个由两个晶体管组成的放大电路，所述第一电容器连接到所述母线的至少一个母线导线，其电容量相对于一个假想电容的电容量要小，该假想电容能起到使所述信息的有效脉冲短路的作用，所述米勒电路将所述第一电容器的电容量转换成更大的电容量，以便以基本上无损耗的方式地发送所述有效脉冲；
一个发送信号发生器的发送管，所述米勒电路和所述放大电路共同通过该发送信号发生器的发送管接地；
一个第二电容器，用于存储用来产生所述均衡脉冲的能量，该第二电容器的一个极与所述母线导线相连接，而它的另一极通过第一和第二电阻和第二晶体管连接到地；
一个第一控制网络，连接到所述晶体管的基极，用于控制所述第二晶体管的通/断，以通过所述第二电容器在所述母线上产生所述均衡脉冲；
第三晶体管，其集电极通过所述第二电阻连接到所述第二晶体管的集电极，其发射极连接到所述母线导线，而其基极通过一个电阻连接到第四晶体管的集电极，所述第二晶体管和第四晶体管的发射极均连接到地；
一个第二控制网络，连接到所述第四晶体管的基极，用于控制所述第四晶体管的通/断，进而控制所述晶体管的通/断，以在所述母线上输出均衡脉冲的电压；以及
机载电源，通过至少一个电阻与所述第二电容器相连。
一个发送信号发生器的发送管按其作用通过一个电容连接到一根母线导线上，该电容的电容量相对于一个假想的起到使信息的有效脉冲短路作用的电容量要小。这里与两个电流放大电路相连接的一个米勒电路用于使该小电容转换成足够大的电容量。在这样转换成足够大电容量的情况下，可充分无损耗地传送有效脉冲。电容的量值也可根据相应的要求来选取。为了产生均衡脉冲，可使用另一电容作为储能器。脉冲及均衡脉冲将借助电容来产生，它们与通过变压器做的耦合器相比占有小的空间并可易于用一个集成电路IC来实现。通过两级放大电路，可以在实际上每级达到10倍的放大系数，以使得能获得数量级为1000的总放大系数。重要的是，这里通过两级放大电路实现了相位合适的放大。
作为小电容量的电容器可用一个极与一个两芯母线的一根母线导线相连接，并用其另一极通过一高阻值电阻与一个电压源相连接，其中可以这样选择电压源，即它的电压可形成有效脉冲的所需电压。米勒电路与它的放大电路一起通过发送信号发送器的发送管接地。这里一根母线导线传送正信号及另一根母线传送负信号，对此接地地线可设置为所谓“自由浮动”的。
作为用于产生均衡脉冲的另一电容量的另一电容器，其一个极与一根母线导线相连接，及其另一极与另一电压源相连接，其中另一电容器的充电及放电通过与信息的脉冲波形相对应的控制网络以及相应的时间常数能受到控制。由此实现了一种特别简单的总电路。比较有利的是，作为小电容的电容器和另一电容器连接在正极性的母线导线上。
现在将借助一个在附图中简略示出的实施例来说明本发明。
附图所示母线耦合器用于在一个母线上无变压器地传送信息及能量，其中信息由有效脉冲及均衡脉冲组合而成。在该实施例中的母线耦合器与一个母线导线1相连接。一个发送信号发生器的发送管2按照其作用通过一个电容3与至少一个母线导线1连接。该电容3的电容量相对于一个假想的能起到使信息的有效脉冲短路的作用的电容量要小。该小电容3在一个米勒(Miller)电路中并通过具有晶体管6或7的两级电流放大电路被转换成足够大的电容量，该米勒电路根据其功能基本由该小电容3及一个晶体管4和一个调整电阻5组成。该被转换成的电容量足够大，它能充分无损耗地传送有效脉冲。用于产生均衡脉冲的储能器用另一电容8来实现。
在该实施例中作为小电容3的电容器的一个极与一个两芯母线中的一根母线导线1相连接，而它的另一极通过一个作为调整电阻的高阻值电阻5与电压源9相连接。选择电压源9，使它的电压形成有效脉冲所需的电压。
设有晶体管4的米勒电路与其具有晶体管6和7的放大电路一起通过发送信号发生器的发送管2接地10。作为用于产生均衡脉冲的另一电容8的另一电容器，其一个极与一根母线导线1相连接，其另一个极通过至少一个电阻16，21与作为机载电源的另一电压源20相连接。作为另一电容的另一电容器8的充电及放电是通过调整网络11、12来实现的，这些网络通过控制输入端13及14受到控制，即在相应时间常数的情况下形成信息的脉冲波形。因此网络11可通过t0至t1的持续时间使另一电容充电并构成一个脉冲，及网络12通过t1至t2的持续时间构成一个均衡脉冲。
作为小电容3的电容器及作为另一电容8的电容器在该实施例中有利地连接在正极性的母线导线1上。该母线耦合器的工作如下：
小电容3以时间常数C3×R5充电到一个电压，该电压可由母线导线1上的母线电压减去电压源9的电压得到。例如母线电压可为24V及电压源9的电压例如可为8V。通过由小电容3及晶体管4及调整电阻5组成的米勒电路并通过与具有晶体管6或7的两级电流放大电路的连接，在晶体管7的发射极上提供了相应时间常数的短时间的对母线导线的低电阻连接。它具有固定的压降，即为母线电压减去如8V的电压源9的电压、再减去晶体管的基极-发射极电压。该发射极通过发送管2在有效脉冲持续时间上一起接地，以使得在母线上具有与母线电压无关的始终为相等幅值的有效脉冲，在该实施例中幅值为8V减基极-发射极电压。网络11的控制输入端13供给发送管2所需的电压。在EIBA的母线情况下它为35μs宽的“高”(电平)脉冲。
网络11的控制输入端13的控制使晶体管15直到时间t1保持导通，由此使另一电容器8通过电阻16和17充电到母线电压减去晶体管15上的压降。对充电时间常数C8×(R16+R17)这样选择，即使得该电容器8在t1结束时被充满电。在t1结束时在母线上输出一个均衡脉冲。在t1结束时对网络12的控制输入端14进行控制。在EIBA的母线情况下该控制持续时间为52.5μs。通过控制输入端14使晶体管18转变为导通状态，由此也使晶体管19受控导通。因为在t1结束时晶体管15被控制成非导通状态，带有其电荷、即在时间t1时得到的电荷的另一电容器8通过电阻16连接到用户接口AST上。在用户接口上的电压值例如为20V。因此将对母线输送一个均衡脉冲的电压20V-8V＝+12V，它以时间常数C8×R16在直至t2的持续时间中通过另一电容8按指数(e)函数放电直到电压下降到小于1V。在该另一电容器8中存储的能量在正确定参数的情况下相应于通常在常规变压器中存储的能量，以使得该母线耦合器完全能与迄今所使用的具有变压器的母线耦合器相兼容。
在电容器20上可以取得用于机载电源的直流电压，其中该电容的充电电路为简明起见被省去而未示出。该充电电路对于发送脉冲的产生是不重要的。
这里所述的全部晶体管可理解为集成电路(IC)技术的开关。所有电容器或电容都可以集成在一个IC上。

Claims (5)

1.一种母线耦合器，用于将母线携带信息及能量无变压器地传送到母线上，所述母线携带信息包括有效脉冲及均衡脉冲，其特征在于，所述母线耦合器包括：
一个米勒电路，包括第一电容器(3)、第一晶体管(4)和一个调整电阻(5)，连接到一个由两个晶体管(6，7)组成的放大电路，所述第一电容器(3)连接到所述母线的至少一个母线导线(1)，其电容量相对于一个假想电容的电容量要小，该假想电容能起到使所述信息的有效脉冲短路的作用，所述米勒电路将所述第一电容器(3)的电容量转换成更大的电容量，以便以基本上无损耗的方式地发送所述有效脉冲；
一个发送信号发生器的发送管(2)，所述米勒电路和所述放大电路共同通过该发送信号发生器的发送管(2)接地；
一个第二电容器(8)，用于存储用来产生所述均衡脉冲的能量，该第二电容器(8)的一个极与所述母线导线(1)相连接，而它的另一极通过第一和第二电阻(16，17)和第二晶体管(15)连接到地；
一个第一控制网络(11)，连接到所述晶体管(15)的基极，用于控制所述第二晶体管(15)的通/断，以通过所述第二电容器(8)在所述母线上产生所述均衡脉冲；
第三晶体管(19)，其集电极通过所述第二电阻(17)连接到所述第二晶体管(15)的集电极，其发射极连接到所述母线导线(1)，而其基极通过一个电阻连接到第四晶体管(18)的集电极，所述第二晶体管(15)和第四晶体管(18)的发射极均连接到地；
一个第二控制网络(12)，连接到所述第四晶体管(18)的基极，用于控制所述第四晶体管(18)的通/断，进而控制所述晶体管(19)的通/断，以在所述母线上输出均衡脉冲的电压；以及
机载电源(20)，通过至少一个电阻(16，21)与所述第二电容器(8)相连。
2.根据权利要求1所述的母线耦合器，其特征在于，所述母线是两芯母线，所述第一电容器(3)的一个极与所述两芯母线中的至少一根母线导线(1)相连接，而它的另一极通过高电阻值的调整电阻(5)与一电压源(9)相连接，该电压源(9)的另一端接地，并且，该第一电压源(9)用于产生形成所述有效脉冲所需的电压。
3.根据权利要求1或2所述的母线耦合器，其特征在于，所述第一电容器(3)和所述第二电容器(8)连接在正极性的母线导线上。
4.根据权利要求1或2所述的母线耦合器，其特征在于，所述第一控制网络11在第一时间段内(t0-t1)使所述第二晶体管(15)导通，由此使所述第二电容器(8)通过所述第一和第二电阻(16，17)充电到母线电压减去所述第二晶体管(15)上的压降所得到的电压，其充电时间常数的选择使得该第二电容器(8)在所述第一时间段结束时被充满电。
5.根据权利要求4所述的母线耦合器，其特征在于，所述第二控制网络(12)在所述第一时间段结束时对所述第四晶体管(18)进行控制，使其转变为导通状态，由此也使所述第三晶体管(19)受控导通，由于在第一时间段结束时所述第二晶体管(15)被控制成非导通状态，因此使所述第二电容器(8)通过电阻(16)连接到用户接口上，由此将对母线输送所述均衡脉冲的电压，该电压在第二时间段(t1-t2)内通过所述第二电容器(8)放电，其放电时间常数的选择使得在该时间段结束时放电电压下降到小于1V。
CN97196318A 1996-07-17 1997-07-11 用于无变压器地传送的母线耦合器 Expired - Fee Related CN1088279C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96111538 1996-07-17
EP96111538.3 1996-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1225199A CN1225199A (zh) 1999-08-04
CN1088279C true CN1088279C (zh) 2002-07-24

Family

ID=8222999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN97196318A Expired - Fee Related CN1088279C (zh) 1996-07-17 1997-07-11 用于无变压器地传送的母线耦合器

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6172515B1 (zh)
EP (1) EP0913021B1 (zh)
CN (1) CN1088279C (zh)
AT (1) ATE190768T1 (zh)
DE (1) DE59701276D1 (zh)
DK (1) DK0913021T3 (zh)
HK (1) HK1019665A1 (zh)
WO (1) WO1998004027A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19901196A1 (de) * 1999-01-14 2000-07-20 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zur Spannungsversorgung
DE102006011595B4 (de) * 2006-03-10 2008-07-24 Tapko Technologies Gmbh Busankoppler für ein Bussystem, insbesondere EIB-Bussystem
EP2529521B1 (de) * 2010-01-29 2013-10-09 GIRA GIERSIEPEN GmbH & Co. KG Sendestufe in einem busknoten eines busnetzes zum erzeugen eines einem sendesignal entsprechenden bitsignals und verfahren zum erzeugen eines bitsignals aus einem sendesignal
US9941693B2 (en) 2014-04-30 2018-04-10 Semiconductor Components Industries, Llc Method of forming a bus coupler and structure therefor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4085411A (en) * 1976-04-16 1978-04-18 Sprague Electric Company Light detector system with photo diode and current-mirror amplifier
DE2833508C2 (de) * 1978-07-31 1986-12-04 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zur Drehrichtungsumkehr eines Gleichstrommotors
DE2903860C2 (de) * 1979-02-01 1983-10-27 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Einrichtung zur Gleichstromversorgung eines Verbrauchers und zur gleichzeitigen Informationsübertragung über ein Aderpaar
DE3853005D1 (de) * 1988-10-24 1995-03-23 Siemens Ag Übertragungssystem.
US5148055A (en) * 1990-11-19 1992-09-15 Sanyo Electric Co., Ltd. Holding circuit for providing a large time constant by using a base current to charge the capacitor

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998004027A1 (de) 1998-01-29
DK0913021T3 (da) 2000-08-21
EP0913021B1 (de) 2000-03-15
DE59701276D1 (de) 2000-04-20
HK1019665A1 (en) 2000-02-18
CN1225199A (zh) 1999-08-04
EP0913021A1 (de) 1999-05-06
ATE190768T1 (de) 2000-04-15
US6172515B1 (en) 2001-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0844736B1 (en) Waveform-Shaping circuit and a data-transmitting apparatus using such a circuit
CN201032706Y (zh) 驱动电路
CN102714420A (zh) 用于差分信号通信系统的主动式通信总线电力采集器
CN1088279C (zh) 用于无变压器地传送的母线耦合器
US20230344264A1 (en) Charger
JP3110653B2 (ja) 信号伝達装置
CN101167240A (zh) 切换式电源调节
US4899113A (en) Switching helix power supply for a TWT
EP1085482A2 (en) Loosely coupled rotary transformer having resonant circuit
CN217901940U (zh) 一种用于二极管浪涌电流测试电路及测试设备
EP0436771B1 (en) Unbalanced transmitter and receiver for bipolar signals
CN1225213A (zh) 带有可控振幅发射电路的总线耦合器
CN101454980A (zh) 模拟绝缘多路复用器
CN1091555C (zh) 用于产生母线系统交流电压信息的发送级
CN210667163U (zh) 一种数据通信装置
CN109936347B (zh) 脉冲调制器高压补偿装置
CN221688324U (zh) 电池与充电器通讯系统
US4856058A (en) Office line interface circuits
US5701240A (en) Apparatus for powering a transmitter from a switched leg
JP4089799B2 (ja) 波形生成回路
CN215412412U (zh) 一种变频空调及其通讯装置
CN216056963U (zh) 具有补偿功能的光耦传输电路
US20060146942A1 (en) Arrangement for compensation of ground offset in a data bus system
CN217135457U (zh) 时变增益电路
CN109981098B (zh) 提高通讯线抗干扰能力的通讯线辅助电路及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20020724

Termination date: 20140711

EXPY Termination of patent right or utility model