ES2302607B1 - Dispositivo de comunicaciones a traves de la red electrica con salida auxiliar de potencia filtrada. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de comunicaciones a través de la red
eléctrica con salida auxiliar de potencia filtrada.
Que permite extender ampliamente la cobertura de
un sistema de comunicaciones a través de la red eléctrica (PLC)
mediante el uso de un filtro (5, 6, 7) de alta impedancia integrado
en el propio equipo de comunicaciones, de modo que se evitan los
problemas inherentes al uso de la tecnología PLC en un entorno
adverso como resulta de la conexión de aparatos eléctricos en el
mismo enchufe que los equipos de comunicaciones a través de la red
eléctrica.
Description
Dispositivo de comunicaciones a través de la red
eléctrica con salida auxiliar de potencia filtrada.
La presente invención, tal y como se expresa en
el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un
dispositivo de comunicaciones a través de la red eléctrica con
salida auxiliar de potencia filtrada, en la que se permite la
conexión de otros aparatos eléctricos.
El objeto de la invención es proporcionar un
dispositivo de comunicaciones a través de la red eléctrica que
pueda ser conectado en enchufes en los que se requiere efectuar las
conexiones de otros aparatos eléctricos sin que el dispositivo de
comunicaciones sufra los efectos adversos que provocan las fuentes
de potencia de los otros aparatos eléctricos, como son el ruido y
la bajada de impedancia que producen.
En este documento PLC se refiere a las siglas
inglesas de comunicaciones a través de la red eléctrica (Power Line
Communications).
Uno de los parámetros más importantes para medir
la bondad de un sistema de comunicaciones a través de la red
eléctrica (PLC) es la cobertura alcanzada. Dicha cobertura no sólo
depende del rango dinámico del sistema o de las modulaciones
empleadas, sino también del entorno donde tiene que funcionar el
sistema.
Muchas veces dentro de las casas es necesario
situar los equipos de comunicaciones PLC en enchufes que se
comparten con otros aparatos eléctricos, como ordenadores,
monitores, televisores, etc. Estos aparatos están normalmente
equipados con una fuente de potencia conmutada (SMPS) por su
simplicidad, eficiencia y bajo coste, que durante su funcionamiento
produce alteraciones eléctricas en la red a ciertas frecuencias que
son utilizadas durante la comunicación por la red eléctrica.
De esta forma normalmente se deben emplear
filtros para eliminar el ruido introducido por los SMPS en la red
eléctrica, especialmente si los equipos PLC se sitúan cerca de
dichos aparatos. Además los condensadores (EMI) que incluyen las
SMPS actúan como cortocircuito de las señales PLC por lo que se
produce una pérdida de entre 20 y 30 dB del rango dinámico de la
comunicación.
Para solucionar estos problemas, el dispositivo
de la invención consigue aislar el punto de inyección del equipo
de comunicaciones PLC respecto al resto de aparatos conectados a la
red eléctrica mediante la inserción de un filtro paso bajo de alta
impedancia entre el equipo de comunicaciones y los aparatos
eléctricos. De esta forma los equipos de comunicaciones ven una
alta impedancia (en lugar de la baja impedancia debida los
condensadores EMI) y se filtra el ruido introducido por las
SMPS.
Existen documentos en el estado del arte con
otros procedimientos, como el planteado en la patente US6987430 de
título "Power Line Communication System and Power Line Branching
Apparatus" que se utiliza para realizar una adaptación de
impedancia en los equipos de comunicaciones sobre la red eléctrica.
La presente invención proporciona un dispositivo diferente que
consigue evitar el ruido introducido por otros aparatos conectados
a la red eléctrica y presenta la ventaja adicional de poder incluir
todo el conjunto, equipo de comunicaciones y filtro, en un mismo
dispositivo, lo que representa la ventaja principal de la
invención, consiguiendo ganar cobertura mediante la implementación
del equipo de comunicaciones y del filtro de forma conjunta.
Asimismo, la inclusión de una toma auxiliar de
potencia filtrada en equipos de comunicación por la red eléctrica
constituye una novedad respecto al estado del arte existente.
Para lograr los objetivos y evitar los
inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención
consiste en un dispositivo de comunicaciones a través de la red
eléctrica con salida auxiliar de potencia filtrada, caracterizado
por comprender un filtro construido mediante elementos pasivos,
tales como inductancias y condensadores, que se intercalan entre la
conexión directa a la red eléctrica del dispositivo de
comunicaciones y la salida de potencia o toma auxiliar filtrada de
dicho dispositivo de comunicaciones.
Una implementación de dicho filtro incluye
protecciones contra sobretensiones de la red eléctrica.
La forma usual de realizar el dispositivo es
integrar el equipo de comunicaciones y el filtro en un mismo
dispositivo de forma que el conjunto dispone de una conexión a la
red eléctrica y provee una salida filtrada al resto de dispositivos
susceptibles de interferirle, sea dicha interferencia causada por
la impedancia o por el ruido.
A continuación, para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1.- Representa un ejemplo en el que el se
coloca un filtro tras el dispositivo de comunicaciones de forma
que se tiene una salida a la red y una toma auxiliar filtrada.
Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva
anterior y otra posterior del dispositivo que integra el equipo de
comunicaciones y el filtro.
Seguidamente se realiza la descripción de un
ejemplo de realización de la invención, haciendo referencia a la
numeración adoptada en las figuras.
La utilización de la presente invención extiende
la cobertura de un sistema PLC mitigando en gran medida los
problemas causados por la impedancia, el ruido y por la condena de
uno de los enchufes que se utilizaría para realizar las
comunicaciones a través de la red eléctrica.
Los módem PLC suelen utilizarse en entornos en
los que se comparte la toma o enchufe de alimentación entre
múltiples dispositivos, los cuales están dotados habitualmente de
fuentes de alimentación conmutadas, que además de generar ruido en
la banda utilizada para las comunicaciones PLC, suelen llevar justo
a la entrada un condensador para reducir las emisiones conducidas
de modo diferencial (EMC) en la banda de 150 KHz a 30 MHz. Esta
capacidad realiza su función actuando como baja impedancia para las
señales en la banda de 150 KHz a 30 MHz, que es la banda más
utilizada para las comunicaciones PLC, por lo que indirectamente,
cuando se coloca un módem en las proximidades eléctricas de éstas
fuentes de alimentación, se está colocando en paralelo con el módem
tantas capacidades de supresión de EMI como fuentes de
alimentación haya, y de éste modo el resultado global es
equivalente a colocar un condensador de valor muy elevado y de
rango de actuación 150 KHz a 30 MHz en paralelo con el módem PLC.
Cuando el módem PLC intenta transmitir señales, se encuentra
justamente con una impedancia muy baja que le impide colocar un
nivel de tensión alto en la línea eléctrica (el condensador
equivalente se comporta como un "cortocircuito" en bornas de
señal de salida del módem), que es equivalente a impedir que el
módem pueda inyectar potencia de señal en la línea eléctrica; del
mismo modo, cualquier señal que llegue al módem, verá disminuida
drásticamente su nivel al encontrarse con una baja impedancia a la
entrada del mismo (el módem recibe la potencia de señal en forma de
tensión). El resultado final es una importante pérdida de las
prestaciones del sistema PLC.
La atenuación producida por un conjunto de
dispositivos conectados en el mismo lugar que el módem PLC, puede
llegar a ser muy perjudicial para la comunicación PLC dependiendo
del número de equipos conectados y de su proximidad al módem.
Además del efecto "cortocircuito" de señal,
las fuentes de alimentación conmutadas, introducen ruido de banda
ancha en la red eléctrica, pese a tener que cumplir una normativa
relativamente estricta de EMC. La utilización de un filtro
intercalado entre el punto de conexión del módem PLC y los
dispositivos que originan el ruido ayuda a reducir dicho nivel de
ruido en la entrada de señal del módem.
Como se expresó con anterioridad, el entorno
natural de funcionamiento de un módem PLC es estar rodeado de
equipos, con alimentaciones que funcionan en régimen de conmutación
conectadas en el mismo lugar que los módem PLC, las cuales provocan
una fuerte disminución de impedancia e introducen ruido de banda
ancha en el punto de conexión, por lo que si no se hace nada al
respecto, en el punto de conexión, el uso de la tecnología de
comunicaciones por la red eléctrica puede verse perjudicado
seriamente.
Por otro lado, cuando se conecta un módem PLC en
un enchufe, se obtiene la máxima cobertura cuando se conecta
directamente en el enchufe y dicho enchufe no se comparte con
ningún otro dispositivo. El dispositivo que se describe permite que
no se condene el enchufe al que se conecta el módem PLC ya que
prevé la incorporación de una toma auxiliar (2) para otros
dispositivos sin que éstos perjudiquen la cobertura del sistema
PLC.
En la figura 1 puede observarse una
implementación del filtro. En dicha figura se representa el enchufe
(1) a la red eléctrica y al que se conecta el dispositivo de
comunicaciones (no representado) en la toma (3). La toma auxiliar
(2) es una salida filtrada prevista para conectar el resto de
aparatos (no representados) que requieran utilizar el enchufe (1)
de red. En este ejemplo el filtrado se ha realizado mediante un
condensador (7) y dos inductancias (5) y (6). Además se ha
introducido un fusible, representado como una resistencia (4),
hacia el enchufe (1) de la red.
La figura 2 muestra a título de ejemplo una
realización del dispositivo en el que puede observarse el el
aspecto externo que tiene el dispositivo (10) formado por el
conjunto dispositivo de comunicaciones integrado más el filtro.
Como puede observarse el enchufe (1) de la red no queda condenado y
es posible enchufar otros aparatos eléctricos en la toma auxiliar
(2) sin sufrir los efectos adversos de subida de impedancia y ruido
que provocan, posibilitando mayor cobertura en las comunicaciones a
través de la red eléctrica. El dispositivo (10) se conecta a la
red utilizando el enchufe (8) que incorpora mientras que el resto
de aparatos se conectan a la toma auxiliar (9) en lugar de
directamente a la red. El equipo de comunicaciones en sí esta
ubicado dentro del dispositivo (10) junto con el filtro (5, 6 7) y
con el fusible (4).
Claims (3)
1. Dispositivo de comunicaciones a través de la
red eléctrica con salida auxiliar de potencia filtrada,
caracterizado porque comprende un filtro que cuenta con
elementos pasivos, intercalado entre la conexión directa a la red
eléctrica del dispositivo de comunicaciones y una toma auxiliar de
potencia filtrada.
2. Dispositivo de comunicaciones a través de la
red eléctrica con salida auxiliar de potencia filtrada, según
reivindicación 1, caracterizado porque el filtro incluye al
menos un elemento de protección contra sobretensiones.
3. Dispositivo de comunicaciones a través de la
red eléctrica con salida auxiliar de potencia filtrada, según
reivindicación 1, caracterizado porque el equipo de
comunicaciones y el filtro están integrados en un mismo
dispositivo, que comprende una conexión a la red eléctrica y una
salida filtrada de conexión de otros dispositivos susceptibles de
interferir al dispositivo de comunicaciones por efecto de la
impedancia o del ruido.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20080716 Kind code of ref document: A1 |
|
| PC2A | Transfer of patent |
Owner name: MARVELL HISPANIA, S.L. (SOCIEDAD UNIPERSONAL) Effective date: 20110519 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20211119 |