CN110707481A - 一种具有电力载波功能的连接器 - Google Patents

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杜娟
赵君力
贺珺
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Abstract

本发明提供了一种具有电力载波功能的连接器，连接器安装在机电设备上，一端连接机电设备内的供电线路和通信线路，另一端供电线路连接外部电缆；连接器包含载波电路，载波电路将输入的通信线路的数字信号转化为载波信号耦合在供电线路上，或者将供电线路上的载波信号转化为通信线路的数字信号。本发明实现了一个连接器既传输电能、又传输通信信号。在不需要在原有机电设备内部增加任何部件的情况下，将设备对外通信连接器取消、系统间通信电缆取消。

Description

一种具有电力载波功能的连接器
技术领域
本发明属于电力和信号传输技术领域，具体涉及一种具有电力载波功能的连接器。
背景技术
当前各类机电类系统中，各部件之间需要互联互通的电信号包括供电和数据通信两类。
现有技术下，以上两类电信号在大部分系统内需要通过繁复的电缆网实现互联互通，而设备之间连接电缆处就需要使用电连接器，而连接器是一种比较可靠的连接器。随之而来的，就是系统中需要选择两种类型的连接器，一是传输供电能量的连接器，另一个是传递数据通信的连接器。系统电缆同样也分为供电电缆和通信电缆。这样，一来连接器数量非常多，二来设备间电缆也非常多，系统可靠性被迫大大降低。
发明内容
本发明提出一种具有电力载波功能的连接器,实现了一个连接器既传输电能、又传输通信信号。在不需要在原有机电设备内部增加任何部件的情况下，将设备对外通信连接器取消、系统间通信电缆取消。
本发明的连接器技术方案为：
所述连接器安装在机电设备上，一端连接机电设备内的供电线路和通信线路，另一端供电线路连接外部电缆；连接器包含载波电路，所述载波电路将输入的通信线路的数字信号转化为载波信号耦合在供电线路上，或者将供电线路上的载波信号转化为通信线路的数字信号。
进一步地，所述连接器由插头和插座组成，所述插座安装在机电设备上，插头连接外部电缆；插座具有两组连接芯点，一组芯点为供电信号芯点，用来连接机电设备内的供电线路；另一组芯点为通信信号芯点，用来连接机电设备内的通信线路；插头的上具有两组芯点，一组芯点为供电信号芯点，用来连接插座上的供电信号芯点；另一组芯点为通信信号芯点，用来连接插座上的通信信号芯点；所述载波电路位于插头内。
进一步地，所述载波电路包括通信接口电路、微处理单元、调制/解调电路、滤波器以及耦合器。
当信息流向为插座方向传递至插头方向时，插头和插座对接后，通信信号经过通信信号芯点首先进入通信接口电路，通信接口电路将通信信号转化为数字信号，并将数字信号提供给微处理单元；微处理单元将数字信号转化为数字载波信号，并将数字载波信号传递给调制/解调电路；调制解调电路将数字载波信号转化为1级模拟载波信号，并将1级模拟载波信号传递给滤波器；滤波器将1级模拟载波信号转化为2级模拟载波信号，并将2级模拟载波信号传递给耦合器；耦合器将2级模拟载波信号转化为载波信号，并将载波信号传递至插头的供电芯点上。
当信息流向为插头方向传递至插座方向时，插头和插座对接后，插头内供电信号芯点上的载波信号首先进入耦合器；耦合器将载波信号转化为2级模拟载波信号，并将2级模拟载波信号传递至滤波器；滤波器将2级模拟载波信号转化为1级模拟载波信号，并将1级模拟载波信号传递给调制/解调电路；调制解调电路将1级模拟载波信号转化为数字载波信号，并将数字载波信号传递给微处理单元；微处理单元将数字载波信号转化为数字信号，并将数字信号传递给通信接口电路；通信接口电路将数字信号转化为通信信号，并将通信信号传递至插座的通信信号芯点上。
采用本发明连接器，将电力载波电路集成入连接器内部，则在不需要在原有机电设备内部增加任何部件的情况下，将设备对外通信连接器取消。通过供电线路即传输供电能量由传输通信信号，取消了机电设备之间间通信电缆。
附图说明
图1为本发明连接器在两台机电设备之间的连接关系框图；
图2为载波电路的原理框图；
图3为本发明连接器插头主视图；
图4为本发明连接器插头左视图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。
现有技术中，机电类设备内部，通过繁复的电缆网实现供电信号和数据通信信号的互联互通，即浪费了成本，也降低了系统的可靠性。
本发明的目的是采用一种具有电力载波功能的连接器，利用一个连接器既传输电能、又传输通信信号。在不需要在原有机电设备内部增加任何部件的情况下，将设备对外通信连接器取消、系统间通信电缆取消。
本发明的连接器包含插头和插座两部分，插头和插座之间可以对接在一起，也可以分离开。插座安装在机电设备上，插头对外连接电缆。插座对外有两组连接芯点，一组芯点为供电信号芯点3，用来连接机电设备内的供电线路；另一组芯点为通信信号芯点1，用来连接机电设备内的通信线路，插座内所有芯点均引至对接面。插头的对接面与插座对接，插头的对接面上包含两组芯点，一组芯点为供电信号芯点3，用来连接插座上的供电芯点；另一组芯点为通信信号芯点1，用来连接插座上的通信芯点。插头内部还布置了一个载波电路2，用来将通信信号调理成载波信号，并连接至供电芯点上。插头对外引线芯点只有供电芯点，机电设备对外供电线路接在插头的对外供电芯点处。供电线路上不但传输供电能量，还传输载波信号。
如图1所示，当两台机电类设备之间需要进行供电能量和通信数据交换时，采用具有电力载波功能的连接器后两台机电设备之间的连接关系框图。使用采用本发明所述的具有电力载波功能的连接器，每台设备上都安装具有电力载波功能的连接器的插座，两个插头之间连接供电电缆，两个插头分别与其对应的插座相对接，这样两台设备之间只有供电电缆，而没有通信电缆。机电设备之间的通信信号通过插头内的电力载波电路2调理耦合到供电线路上，实现机电设备之间的通信。
如图2所示为载波电路的原理框图，其包含1个通信接口电路、1个微处理单元(MCU)、1个调制/解调电路、1个滤波器以及1个耦合器。
当信息流向为插座方向传递至插头方向时，插头和插座对接后，通信信号经过通信芯点首先进入通信接口电路，通信接口电路将通信信号转化为数字信号，并将数字信号提供给MCU。MCU将数字信号转化为数字载波信号，并将数字载波信号传递给调制/解调电路。调制解调电路将数字载波信号转化为1级模拟载波信号，并将1级模拟载波信号传递给滤波器。滤波器将1级模拟载波信号转化为2级模拟载波信号，并将2级模拟载波信号传递给耦合器。耦合器将2级模拟载波信号转化为载波信号，并将载波信号传递至插头的供电芯点上。
当信息流向为插头方向传递至插座方向时，插头和插座对接后，插头内供电芯点上的载波信号首先进入耦合器。耦合器将载波信号转化为2级模拟载波信号，并将2级模拟载波信号传递至滤波器。滤波器将2级模拟载波信号1级模拟载波信号转化为1级模拟载波信号，并将1级模拟载波信号传递给调制/解调电路。调制解调电路将1级模拟载波信号转化为数字载波信号，并将数字载波信号传递给MCU。MCU将数字载波信号转化为数字信号，并将数字信号传递给通信接口电路。通信接口电路将数字信号转化为通信信号，并将通信信号传递至插座的通信芯点上。
如图3所示为采用具有电力载波功能的连接器插头主视图，如图4所示为采用具有电力载波功能的连接器插头左视图，从图中可以看出：将载波电路2集成在插头内部，节省了安装空间，简化了系统连接关系。
采用本发明所述的采用一种具有电力载波功能的连接器，利用一个连接器既传输电能、又传输通信信号。在不需要在原有机电设备内部增加任何部件的情况下，将设备对外通信连接器取消、系统间通信电缆取消。供电能量和数据通信均可以在机电设备之间双向传递。
这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

Claims (3)

1.一种具有电力载波功能的连接器，其特征在于，所述连接器安装在机电设备上，一端连接机电设备内的供电线路和通信线路，另一端供电线路连接外部电缆；连接器包含载波电路，所述载波电路将输入的通信线路的数字信号转化为载波信号耦合在供电线路上，或者将供电线路上的载波信号转化为通信线路的数字信号。
2.如权利要求1所述的一种具有电力载波功能的连接器，其特征在于，所述连接器由插头和插座组成，所述插座安装在机电设备上，插头连接外部电缆；插座具有两组连接芯点，一组芯点为供电信号芯点，用来连接机电设备内的供电线路；另一组芯点为通信信号芯点，用来连接机电设备内的通信线路；插头的上具有两组芯点，一组芯点为供电信号芯点，用来连接插座上的供电信号芯点；另一组芯点为通信信号芯点，用来连接插座上的通信信号芯点；所述载波电路位于插头内。
3.如权利要求1或2所述的一种具有电力载波功能的连接器，其特征在于，所述载波电路包括通信接口电路、微处理单元、调制/解调电路、滤波器以及耦合器；
当信息流向为插座方向传递至插头方向时，插头和插座对接后，通信信号经过通信信号芯点首先进入通信接口电路，通信接口电路将通信信号转化为数字信号，并将数字信号提供给微处理单元；微处理单元将数字信号转化为数字载波信号，并将数字载波信号传递给调制/解调电路；调制解调电路将数字载波信号转化为1级模拟载波信号，并将1级模拟载波信号传递给滤波器；滤波器将1级模拟载波信号转化为2级模拟载波信号，并将2级模拟载波信号传递给耦合器；耦合器将2级模拟载波信号转化为载波信号，并将载波信号传递至插头的供电芯点上；
当信息流向为插头方向传递至插座方向时，插头和插座对接后，插头内供电信号芯点上的载波信号首先进入耦合器；耦合器将载波信号转化为2级模拟载波信号，并将2级模拟载波信号传递至滤波器；滤波器将2级模拟载波信号转化为1级模拟载波信号，并将1级模拟载波信号传递给调制/解调电路；调制解调电路将1级模拟载波信号转化为数字载波信号，并将数字载波信号传递给微处理单元；微处理单元将数字载波信号转化为数字信号，并将数字信号传递给通信接口电路；通信接口电路将数字信号转化为通信信号，并将通信信号传递至插座的通信信号芯点上。
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