CZ2006715A3 - Vstup - výstupní obvod pro powerline komunikaci - Google Patents

Abstract

Vstup-výstupní obvod (1) pro powerline komunikacimezi jednotkami (41) a (42) nebo jednotkami (44) a (45) má odrušovací transformátor (10), jehož první opacne pólované konce (102) a (103) primárních vinutí (11) a (12) jsou pripojeny na uzel (57), pricemž druhé konce (101) a (104) primárních vinutí (11) a (12) jsou pripojeny pres kondenzátory (21) a (22) a vstup-výstupní svorky (51) a (52) na elektrickou sít (2) se zdrojem (43) sítového napetí 230V a impedancí (46). Spojené první konce (106) a (107) stejne pólovaných sekundárních vinutí (13) a (14) jsou spojeny s uzlem (58), který je pres kondenzátor (25) spojen s uzlem (91), na který je pripojen druhý konec (105) sekundárního vinutí (14) a vytvárí tak paralelní rezonancní obvod (84), kterýje z bodu (91) spojen pres vazební kondenzátor (26) s vstup-výstupní svorkou (53). Druhý konec (108) sekundárního vinutí (13) je pripojen na uzel (59), který je spojen prímo se vstup-výstupní svorkou(54) nebo pres spojku (61), pricemž vstup-výstupní svorka (54) je spojena s prístrojovou zemí (80).Paralelne k sekundárnímu vinutí (13) je pripojen potenciometr (70) svými konci (71) a (72) a jeho jezdec (73) je spojen s uzlem (60), který je spojens vstup-výstupní svorkou (54), pricemž mezi uzly (59) a (60) není spojka (61). Mezi vstup-výstupní svorky (53) a (54) je zapojena prepetová ochrana (3), která je sestavena ze dvou sériove a opacne pólovaných zenerových diod (31) a (32) nebo jednoho transilu. Další vstup-výstupní svorka (55) pro pripojení druhé jednotky (45) je pripojena pres vazební kondenzátor (28) na paralelné rezonancní obvod (85) v uzlu (92). Paralelní rezonancní obvod (85) je tvoren sekundárním

Description

Vstup-výstupní obvod pro powerline komunikaci

Oblast techniky

Vynález se týká vstup-výstupní obvodu pro powerline komunikaci (PLC), která umožňuje přenos dat mezi komunikačními jednotkami uvnitř bytu nebo mezi komunikačními jednotkami různých bytů v nejbližším okolí, a to přes stávající rozvod elektrické sítě 230 V. Dosavadní stav techniky

Prudký rozvoj počítačových sítí v poslední době se dostal do stavu, kdy je možné levné připojení každé domácnosti na informační systém. V současné době je tendence rozšiřovat stávající počítačové sítě pomocí sítě Internet. Dále se začínají používat bezdrátové počítačové sítě. Stále se nedaří masově využít k přenosu informace i elektrickou síť 230 V, která je k dispozici.

Podstata vynálezu

Nedostatky známých vstup-výstupních obvodů pro powerline komunikaci (PLC) řeší vstupvýstupní obvod pro powerline komunikaci podle vynálezu, jehož podstatou je využití pouze jednoho odrušovacího transformátoru pro komunikaci mezi jednou dvojicí nebo dvěmi dvojicemi PLC jednotek, ve srovnání s patentem 297034 kde jsou použity nejméně dva transformátory. Jiným způsobem je řešen problém uzemnění a celkové zapojení je jednodušší. Vstup-výstupní obvod pro powerline komunikaci podle vynálezu, řeší problém oddělení informačního signálu PLC od střídavého napětí 230V elektrické sítě, galvanické oddělení komunikačních jednotek od elektrické sítě 230V, impedanční přizpůsobení a odrušení radiových signálů indukovaných do vedení elektrické sítě 230V. Velkým problémem je i malá impedance elektrické sítě, která se pohybuje kolem jednoho ohmu, která pro impedančně nepřizpůsobené jednotky představuje skoro zkrat. Proto impedance odrušovacího transformátoru na primární straně musí mít rovněž malou impedanci, nejlépe stejnou jako má elektrická síť. Dále je vhodné aby mezi fází elektrické sítě a uzemněním byly vždy alespoň dva kondenzátory dimenzované pro provoz s napětím 230 V. Při eventuálním průrazu je k dispozici ještě druhy kondenzátor. Vstup-výstupní obvod podle vynálezu umožňuje poloduplexovou komunikaci dvou dvojic komunikačních jednotek nebo jednu duplexovou komunikaci.

Přehled obrázků na výkresech

Na přiložených výkresech je znázorněno zapojení vstup-výstupního obvodu pro powerline komunikaci (PLC). Na obr. 1 je zapojení pro komunikaci mezi dvěmi jednotkami PLC. Na obr.2 je příklad zapojení pro současnou poloduplexní komunikaci dvou dvojic komunikačních jednotek PLC.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.l je příklad zapojení vstup-výstupního obvodu pro powerline komunikaci (PLC), který umožňuje datové služby mezi jednotkami 41 a 42. Vstup-výstupní obvod i pro powerline komunikaci mezi jednotkami 41 a 42 má odrušovací transformátor 10, který je přes kondenzátory 21 a 22 připojen na zdroj 43 síťového napětí svorkami 51 a 52 tak, že střední uzel 58 opačně polovaných sekundárních vinutí 13 a 14 je přes kondenzátor 25 spojen s uzlem 91 opačného konce sekundárního vinutí 14 a vytváří tak paralelní rezonační obvod 84, který je přes vazební kondenzátor 26 spojen s vstup-výstupní svorkou 53. Druhý konec sekundárního vinutí 13 je připojen na uzel 59, který je přes spojku 61 spojen s vstup-výstupní svorkou 54 a ta je spojena s přístrojovou zemí 80. Paralelně k sekundárnímu vinutí 13 je připojen potenciometr 70 svými konci 71 a 72 a jeho jezdec 73 je spojen s uzlem 60, který je spojen s vstup-výstupní svorkou 54, přičemž mezi uzly 59 a 60 není spojka 61. Mezi vstupvýstupní svorky 53 a 54 je zapojena přepěťová ochrana 3, která je sestavena ze dvou sériově a opačně polovaných zenerových diod 31 a 32 nebo jednoho transilu. Rušivá napětí indukovaná na vedeních elektrické sítě 2 se odečtou na primárních vinutích Π. a 12 při spojení mezi uzlem 57 a uzemněnou vstup-výstupní svorkou 54 pro střídavé signály. Jednotky 41 a 42 na obr. 1 mohou pracovat např. v pásmu B s nosným kmitočtem tj = 110 kHz. Na tento kmitočet je naladěn i paralelní rezonanční obvod 84. Pro kmitočet 50 Hz jsou na sekundárních vinutích 13 a 14 napětí stejná ale opačně polovaná, takže se vyruší mezi uzly 91 a 59 a nepřenáší se tak rušivé napětí s kmitočtem 50 Hz do jednotky 42. Kondenzátory 21 a 22 s primárními vinutími 11 a 12 tvoří sériový rezonanční obvod naladěný na kmitočet fj. Kondenzátor 29 slouží pro vysokofrekvenční uzemnění rádiových a jiných rušivých signálů a proto má podstatně menší kapacitu než kondenzátory 21 a 22.

Další vstup-výstupní svorka 55 na obr. 2 slouží pro připojení druhé jednotky 45 pro komunikaci s jednotkou 44 a je připojena přes vazební kondenzátor 28 na paralelně rezonanční obvod 85 v uzlu 92, přičemž paralelní rezonační obvod 85 je tvořen sekundárním vinutím 15 a kondenzátorem 27 a uzel 93 je spojen s uzlem 58 paralelního rezonačního obvodu 84. V tomto zapojení jednotky 41 a 42 mohou pracovat např. v pásmu B s nosným kmitočtem f₂ = 102,5 kHz a jednotky 44 a 45 s nosným kmitočtem f₃ = 117,5 kHz. Uzemňovací střed 57 mezi primárními vinutími 11 a 12 je buď spojen přímo s vstup-výstupní svorkou 54 nebo přes kondenzátor 29 nebo přes sériově zapojené kondenzátory 23 a 24 přičemž jejich střed 62 je spojen se zemnící svorkou 56, která je spojena se zemí 81. Přepěťová ochrana 7 je zapojena mezi vstup-výstupními svorkami 55 a 54.

\ýΓύ. y Q /c.' i }f Využitelnost

Vstup-výstupní obvod pro powerline komunikaci (PLC), může být využit v jednotkách PLC pro poskytování informačních služeb jako je přenos dat uvnitř bytových jednotek a všeobecných informací z/do bytových jednotek (domácností i firem) při využití stávajícího rozvodu 230V.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vstup-výstupní obvod (1) pro powerline komunikaci mezi jednotkami (41) a (42) nebo i mezi jednotkami (44) a (45) má odrušovací transformátor (10), jehož první opačně polované konce (102) a (103) primárních vinutí (11) a (12) jsou připojeny na uzel (57), přičemž druhé konce (101) a (104) primárních vinutí (11) a (12) jsou připojeny přes kondenzátory (21) a (22) a vstup-výstupní svorky (51) a (52) na elektrickou síť (2) se zdrojem (43) síťového napětí 230 V a impedancí (46), vyznačující se tím, že spojené první konce (106) a (107) stejně polovaných sekundárních vinutí (13) a (14) jsou spojeny s uzlem (58), který je přes kondenzátor (25) spojen s uzlem (91), na který je připojen druhý konec (105) sekundárního vinutí (14) a vytváří tak paralelní rezonační obvod (84), který je z bodu (91) spojen přes vazební kondenzátor (26) s vstup-výstupní svorkou (53).
2. 2. Vstup-výstupní obvod (1) pro powerline komunikaci podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhý konec (108) sekundárního vinutí (13) je připojen na uzel (59), který je spojen přímo se vstup-výstupní svorkou (54) nebo přes spojku (61), přičemž vstup-výstupní svorka (54) je spojena s přístrojovou zemí (80).
3. 3. Vstup-výstupní obvod (1) pro powerline komunikaci podle nároku 1, vyznačující se tím, že paralelně k sekundárnímu vinutí (13) je připojen potenciometr (70) svými konci (71) a (72) a jeho jezdec (73) je spojen s uzlem (60), který je spojen s vstup-výstupní svorkou (54), přičemž mezi uzly (59) a (60) není spojka (61).
4. 4. Vstup-výstupní obvod (1) pro powerline komunikaci podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi vstup-výstupní svorky (53) a (54) je zapojena přepěťová ochrana (3), která je sestavena ze dvou sériově a opačně polovaných zenerových diod (31) a (32) nebo jednoho transilu.
5. 5. Vstup-výstupní obvod (1) pro powerline komunikaci podle nároku 1, vyznačující se tím, že další vstup-výstupní svorka (55) pro připojení druhé jednotky (45) je připojena přes vazební kondenzátor (28) na paralelné rezonanční obvod (85) v uzlu (92), přičemž paralelní rezonační obvod (85) je tvořen sekundárním vinutím (15) a kondenzátorem (27) a uzel (93) je spojen s uzlem (58) paralelního rezonačního obvodu (84), přičemž mezi uzly (92) a (93) je sekundární vinutí (15), které je v uzlu (93) stejně polované jako sekundární vinutí (14) v uzlu (58).
6. 6. Vstup-výstupní obvod (1) pro powerline komunikaci podle nároku 1, vyznačující se tím, že uzemňovací střed v uzlu (57) mezi primárními vinutími (11) a (12) je buď spojen přímo s vstup-výstupní svorkou (54) nebo přes kondenzátor (29) nebo přes sériově spojené kondenzátory (23) a (24), přičemž jejich spojení v uzlu (62) je spojeno se zemnící svorkou (56), která je spojena se zemí (81).
7. 7. Vstup-výstupní obvod (1) pro powerline komunikaci podle nároku 5, vyznačující se tím, že přepěťová ochrana (7) je zapojena mezi vstup-výstupními svorkami (55) a (54).