專利名稱：具有載波電流的電子設(shè)備的制作方法
具有載波電流的電子設(shè)備本發(fā)明涉及用來連接于傳輸交流(AC)功率和疊加在AC功率上的數(shù)據(jù)信號(hào)兩者的供電網(wǎng)絡(luò)的電子設(shè)備。這種類型利用電力線的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸被簡稱為PLC(功率線載波)。 例如，這種設(shè)備是電視(TV)信號(hào)解碼器、提供對互聯(lián)網(wǎng)式網(wǎng)絡(luò)的接入的網(wǎng)關(guān)或適于接入網(wǎng)絡(luò)的任何其它設(shè)備。該設(shè)備包括含有電子中央單元和連接于該中央單元的內(nèi)部供電模塊的盒。該中央單元配置成處理信號(hào)、數(shù)據(jù)和其它信息以執(zhí)行計(jì)算、控制圖像顯示或聲音傳輸……。內(nèi)部供電模塊通常包括直流/直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器，該DC/DC轉(zhuǎn)換器傳輸表現(xiàn)適于向中央單元和設(shè)備的其它組件供電的特征的電流。內(nèi)部供電模塊通過電纜連接于外部供電塊，該外部供電塊設(shè)有連接于供電網(wǎng)絡(luò)的部件，該供電網(wǎng)絡(luò)傳輸其上疊加有數(shù)據(jù)信號(hào)的AC功率，該外部供電塊還設(shè)有將AC功率轉(zhuǎn)換成DC功率的轉(zhuǎn)換器。已知對每個(gè)載波電流具有一個(gè)外部數(shù)據(jù)傳輸模塊。外部數(shù)據(jù)傳輸模塊是分離或合并數(shù)據(jù)信號(hào)和載波電流以允許中央單元與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)的接口。外部傳輸模塊設(shè)有將其連接于供電網(wǎng)絡(luò)的裝置，并且它通過以太網(wǎng)式連接電纜連接于中央單元。這要求在設(shè)備位置的附近有兩個(gè)電出口可用一個(gè)用于連接供電塊而另一個(gè)用來連接外部傳輸模塊。為了避開這個(gè)缺陷，已知將傳輸模塊并入外部供電塊中以使供電塊經(jīng)由包括雙線功率電纜和以太網(wǎng)連接電纜兩者的組合電纜連接于中央單元。設(shè)備的AC功率則是載波電流。配有其特殊連接器的組合電纜是相對昂貴的。另外，發(fā)現(xiàn)供電塊的體積相對較大。本發(fā)明的一個(gè)目的是規(guī)避前面提到的缺陷。本發(fā)明提供一種設(shè)備，該設(shè)備包括含有電子中央單元的盒以及外部供電塊，該外部供電塊通過電纜連接于中央單元并既設(shè)有連接于傳輸AC功率和疊加于其上的數(shù)據(jù)信號(hào)的供電網(wǎng)絡(luò)的連接部件又設(shè)有用于轉(zhuǎn)換AC功率的轉(zhuǎn)換器。該盒包括載波電流數(shù)據(jù)傳輸模塊，轉(zhuǎn)換器經(jīng)由第一分流器部件連接于連接部件并連接于電纜，所述第一分流器部件相對于轉(zhuǎn)換器提取和分流數(shù)據(jù)信號(hào)，并且該模塊和中央單元通過第二分流器部件連接于電纜， 所述第二分流器部件將經(jīng)轉(zhuǎn)換的供電電流與數(shù)據(jù)信號(hào)分開并將供電電流送至中央單元并將數(shù)據(jù)信號(hào)送至傳輸模塊。因此，第一分流器部件將數(shù)據(jù)信號(hào)從供電電流中分出以將供電電流送至轉(zhuǎn)換器并在轉(zhuǎn)換器的出口處將數(shù)據(jù)信號(hào)疊加在經(jīng)轉(zhuǎn)換的供電電流上。在其上疊加數(shù)據(jù)信號(hào)的經(jīng)轉(zhuǎn)換供電電流經(jīng)由可以是傳統(tǒng)雙絞線電纜的電纜傳輸至第二分流器部件。第二分流器部件將數(shù)據(jù)信號(hào)從供電電流中分離出來，所述數(shù)據(jù)信號(hào)送至傳輸模塊，而供電電流可能經(jīng)由介于其間的供電模塊送至中央單元。該結(jié)構(gòu)由此允許將傳輸模塊并入到設(shè)備盒中，該盒只經(jīng)由單個(gè)連接部件連接于供電網(wǎng)絡(luò)。在一特殊實(shí)施例中，第一分流器部件具有分路連接線，該分路連接線將連接部件連接于電纜并包含載波頻率濾波器，轉(zhuǎn)換器通過其入口線路和出口線路在載波頻率濾波器的任一側(cè)上連接于分路連接線，分流器部件具有分別連接在入口線路和出口線路的功率頻率濾波器。作為示例，載波頻率濾波器是設(shè)置成使處于相對高頻率的數(shù)據(jù)信號(hào)通過的帶通濾波器或高通濾波器，而功率頻率濾波器例如是設(shè)置成使處于相對低頻率(在50赫茲 (Hz)-60Hz的AC功率范圍內(nèi))的供電電流通過的低通濾波器。較為有利地，至少一個(gè)電感器連接在載波頻率濾波器和出口線路之間的分路連接線中。該電感器提供更好的載波傳輸，尤其是當(dāng)載波頻率濾波器是電容器時(shí)。較為有利地，第二分流器部件包括第一線路，其連接于電纜并與第二線路相連， 所述第二線路連接于中央單元；以及第三線路，其連接于傳輸模塊；第二線路配有功率頻率濾波器而第三線路配有載波頻率濾波器。該實(shí)施例尤其簡單。在閱讀以下描述，尤其是本發(fā)明的特定、非限制性實(shí)施例時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。參見附圖，在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的簡圖；圖2是圖1的分流器元件5的詳細(xì)示意圖；圖3是構(gòu)成圖1的元件13的本發(fā)明第一實(shí)施例的供電塊的詳細(xì)示意圖；以及圖4是與圖3相似的視圖，示出構(gòu)成圖1的元件13的本發(fā)明第二實(shí)施例的供電塊。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備是電視信號(hào)的解碼器，給予對互聯(lián)網(wǎng)接入的網(wǎng)關(guān)、路由器……，用來連接于至少一個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)，在所述供電網(wǎng)絡(luò)上傳遞疊加在所謂“載波”電流上的數(shù)據(jù)信號(hào)。用于(通常通過頻分多用)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的那種類型網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)本身是已知的并且在本文中不再予以詳細(xì)說明。參照附圖，設(shè)備包括盒1，盒1包含電子中央單元2、載波電流傳輸模塊3以及供電模塊4(如果需要的話)，載波電流傳輸模塊3和供電模塊4均連接于中央單元2。傳統(tǒng)地， 中央單元2尤其包括處理器以及一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器，這些存儲(chǔ)器包含由處理器執(zhí)行的操作程序以使設(shè)備工作。供電模塊4包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，DC/DC轉(zhuǎn)換器配置成向中央單元2、傳輸模塊3和設(shè)備的其它組件提供其工作所需的電壓。傳輸模塊3和供電模塊4連接于分流器部件5，該分流器部件5本身連接于連接器6，該連接器6用來耦合于外部供電塊7，該外部供電塊7設(shè)有連接器8和連接器9。電纜 10連接于連接器6、8。電纜10是傳統(tǒng)的雙絞線電纜，例如同軸電纜，而連接器6、8是雙極型連接器。連接器9連接于電纜11，電纜11連接于供電網(wǎng)絡(luò)100，供電網(wǎng)絡(luò)100提供向設(shè)備供電所需的AC供電以及疊加在其上的數(shù)據(jù)信號(hào)。外部供電塊7包括AC/DC轉(zhuǎn)換器12，用于將AC供電轉(zhuǎn)換成DC供電并用于降壓。 轉(zhuǎn)換器12經(jīng)由分流器部件13連接于連接器8、9。轉(zhuǎn)換器部件5、13是三端口濾波器，該濾波器允許兩個(gè)頻帶分離(分流器部件在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的行話中被更具體地稱為“雙工器”，因?yàn)樗鼈兲峁蓚€(gè)頻率的復(fù)用AC供電頻率和數(shù)據(jù)信號(hào)的載波頻率)。分流器部件因此配置成使供電AC與數(shù)據(jù)信號(hào)分離。參見圖2，分流器部件5包括第一線路14，連接于連接器6并因此連接于電纜11， 并連接于與供電模塊4連接的第二線路15 ；以及連接于傳輸模塊3的第三線路16。第二線路15配有功率頻率濾波器18，而第三線路16配有載波頻率濾波器19。功率頻率濾波器18 是連接在構(gòu)成第二線路15的兩條導(dǎo)線之一中的電感器，而載波頻率濾波器19是連接在構(gòu)成第三線路16的兩條導(dǎo)線之一中的電容器。分流器部件5因此配置成將供電電流送至供電模塊4并將數(shù)據(jù)信號(hào)送至傳輸模塊3。分流器部件13同樣包括在通往轉(zhuǎn)換器12的入口處的AC雙工器13'以及在離開轉(zhuǎn)換器12的出口處的DC雙工器13"。參見圖3，第一實(shí)施例中的分流器部件13包括分路線路20，該分路線路20將連接器8連接于連接器9并包括用總附圖標(biāo)記21表示的載波頻率濾波器。轉(zhuǎn)換器12通過轉(zhuǎn)換器12的入口線路22和出口線路23在載波頻率濾波器21任一側(cè)上連接于分路線路20。分流器部件13具有安裝在構(gòu)成入口線路22的兩個(gè)連接器之一上的功率頻率濾波器以及安裝在構(gòu)成出口線路23的兩個(gè)連接器之一上的功率頻率濾波器。功率頻率濾波器 24' ,24"是電感器，而載波頻率濾波器21是連接在構(gòu)成分路線路20的兩條導(dǎo)線中的每條中的電容器。電感器25安裝在載波頻率濾波器21和出口線路23之間的分路線路20的其中一條導(dǎo)線上。分流器部件13因此配置成相對于轉(zhuǎn)換器12提取和分流數(shù)據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù)信號(hào)在分路線路20上傳輸而不通過轉(zhuǎn)換器12，并沿允許設(shè)備接收數(shù)據(jù)信號(hào)的方向疊加在離開轉(zhuǎn)換器12的經(jīng)整流的供電電流(即DC)輸出上。當(dāng)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)通過分流器部件5、連接器6、電纜10、連接器8、 分路線路20、分流器部件13和連接器9從傳輸模塊3傳輸至供電網(wǎng)絡(luò)。下面參照下列特征給出尺寸選擇的一個(gè)例子·范圍落在1兆赫(MHz)-2MHz內(nèi)的載波頻率(此處為1. 5MHz)；·具有240伏(V)電壓和50Hz頻率的供電網(wǎng)絡(luò)；·在12V電壓下供電和汲取2安㈧電流的設(shè)備；以及·屬于EN60950標(biāo)準(zhǔn)的II類設(shè)備。在這些條件下，功率頻率濾波器M的電感器具有160微亨(μ H)的最小電感，并且構(gòu)成載波濾波器21的電容器具有2納法(nF)的最大電容。電感器25具有大約IlyH 的電感以與構(gòu)成載波頻率濾波器21的電容器諧振。參見圖4并且在分流器部件13的第二實(shí)施例中，將連接器8連接于連接器9的分路線路20包括串聯(lián)在構(gòu)成分路線路20的兩條導(dǎo)線中的每一條中的兩個(gè)載波頻率濾波器 21'、21"。功率頻率濾波器,24"安裝在分別構(gòu)成入口線路22和出口線路23的兩條導(dǎo)線中的每一條中。每個(gè)功率頻率濾波器>24"是電感器并且每個(gè)載波濾波器21'、 21〃是電容器。當(dāng)然，本發(fā)明不限于所述實(shí)施例，而是覆蓋落在權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的任何變化形式。尤其是，電路可與之前描述的那些電路不同。適于執(zhí)行任何所述功能的任何電子組件就該功能而言可取代說明書中提到的組件。濾波器可以是彼此不同的組件。在第一實(shí)施例中，每條導(dǎo)線可配有電感器對或25。電容器可由其它無源濾波器或有源濾波器來代替。在第二實(shí)施例中，每條線路中的一個(gè)電感器足以構(gòu)成載波頻率濾波器。數(shù)字值單純以指示方式給出，并且自然也可使用其它值。中央單元可包括傳輸模塊和供電模塊，或可與之分離……。如果來自供電塊的電流具有對其供電的適宜特性，則可將供電單元省去。
可將連接器8省去，使電纜10直接連接于供電塊。
供電塊可配置成直接連接于墻壁插座而無需經(jīng)由電纜。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，首先包括含電子中央單元O)的盒(1)，其次包括外部供電塊(7)，所述外部供電塊(7)通過電纜(10)連接于中央單元并設(shè)有連接部件(9，11)，所述連接部件(9， 11)用于連接于傳輸AC功率和疊加在其上的數(shù)據(jù)信號(hào)的供電網(wǎng)絡(luò)(100)，還設(shè)有用于轉(zhuǎn)換 AC功率的轉(zhuǎn)換器(12)，其特征在于，所述盒包括載波電流數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)，所述轉(zhuǎn)換器經(jīng)由相對于轉(zhuǎn)換器提取和分流數(shù)據(jù)信號(hào)的第一分流器部件(1 連接于所述連接部件(9，11) 并連接于電纜(10)，并且所述模塊和中央單元通過第二分流器部件(5)連接于電纜，所述第二分流器部件( 用于將經(jīng)轉(zhuǎn)換的供電電流和數(shù)據(jù)信號(hào)分離并將供電電流送至中央單元并將數(shù)據(jù)信號(hào)送至傳輸模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一分流器部件(13)具有分路連接線路(20)，所述分路連接線路00)將連接部件(9，11)連接于電纜(10)并包含載波頻率濾波器(21)，所述轉(zhuǎn)換器(1 通過其入口線路0 和出口線路在載波頻率濾波器的任一側(cè)上連接于分路連接線路，所述分流器部件具有分別連接在入口線路和出口線路的功率頻率濾波器，24")。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，至少一個(gè)電感器05)連接在所述載波頻率濾波器和出口線路03)之間的分路連接線路OO)中。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二分流器部件(3)包括第一線路 (14)，其連接于電纜(10)并與第二線路(15)相連，所述第二線路(15)連接于中央單元；以及第三線路，所述第三線路連接于傳輸模塊(5)，所述第二線路配有功率頻率濾波器(18) 而所述第三線路配有載波頻率濾波器(19)。
5.如權(quán)利要求2-4中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，載波頻率濾波器(19，21)中的至少一個(gè)是例如電容器的無源濾波器。
6.如權(quán)利要求2-5中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述載波頻率濾波器中的至少一個(gè)是電感器。
7.如權(quán)利要求2-6中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，包含兩條導(dǎo)線的每條線路 (14,15,16,20,22,23)具有安裝在導(dǎo)線中的至少一條導(dǎo)線中的濾波器(18，19，21，24，， 24")。
全文摘要
一種設(shè)備，包括盒(1)，盒(1)包含電子中央單元(2)和連接于中央單元的供電模塊(4)，該設(shè)備還包括外部供電塊(7)，該外部供電塊(7)通過電纜(10)連接于模塊并設(shè)有連接部件(9，11)，連接部件(9，11)用于連接于傳輸AC功率和疊加在其上的數(shù)據(jù)信號(hào)的供電網(wǎng)絡(luò)(100)，還設(shè)有用于轉(zhuǎn)換AC功率的轉(zhuǎn)換器(12)，該盒包括載波電流數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)，轉(zhuǎn)換器經(jīng)由相對于轉(zhuǎn)換器提取和分流數(shù)據(jù)信號(hào)的第一分流器部件(13)連接于連接部件(9，11)并連接于電纜(10)，并且該模塊通過第二分流器部件(13)連接于電纜，所述第二分流器部件(13)用于將經(jīng)轉(zhuǎn)換的供電電流和數(shù)據(jù)信號(hào)分離并將供電電流送至供電模塊并將數(shù)據(jù)信號(hào)送至傳輸模塊。
文檔編號(hào)H04B3/54GK102265522SQ200980153003
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者S·荷高爾特 申請人:薩基姆寬帶聯(lián)合股份公司