本發(fā)明涉及包括初級和次級部分的變壓器。本發(fā)明還涉及包括變壓器的接口、負載和系統(tǒng)。這樣的負載的示例是燈。這樣的系統(tǒng)的示例是耦合到線纜的變壓器，以及耦合到線纜的接口。

背景技術(shù)：

EP 0 637 877 B1公開了一種用于電力和數(shù)據(jù)的無接觸傳送的設(shè)備。這以相對復(fù)雜的方式通過兩個電力線圈并且通過兩個數(shù)據(jù)線圈來完成。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于提供饋送和數(shù)據(jù)信號的變壓器。本發(fā)明另外的目標(biāo)是提供一種接口、負載和系統(tǒng)。

根據(jù)第一方面，提供了一種變壓器，包括初級和次級部分，次級部分包括

– 用于向開關(guān)電路和負載的組合提供饋送信號的第一和第二抽頭，以及

– 用于向接收器提供數(shù)據(jù)信號的第三和第四抽頭，第三和第四抽頭中的至少一個不同于第一和第二抽頭。

變壓器包括初級部分和次級部分。次級部分包括用于向開關(guān)電路和負載的組合提供饋送信號的第一和第二抽頭。次級部分還包括用于向接收器提供數(shù)據(jù)信號的第三和第四抽頭。第三和第四抽頭中的至少一個不同于第一和第二抽頭。

相比于相對復(fù)雜的現(xiàn)有技術(shù)中的通過兩個電力線圈并且通過兩個數(shù)據(jù)線圈來無接觸傳送電力和數(shù)據(jù)，所述變壓器引入電力和數(shù)據(jù)的相對簡單的傳送，其是巨大的改進。

附加優(yōu)點在于，只要第三和第四抽頭中的至少一個不同于第一和第二抽頭，數(shù)據(jù)信號就將更好地可得到，例如甚至在第一和第二抽頭被短路的情況下也如此。

開關(guān)電路和負載的第一組合可以是配置成耦合到第一和第二抽頭的負載和開關(guān)的并聯(lián)組合。開關(guān)電路和負載的第二組合可以包括開關(guān)、整流器電橋和負載，其中開關(guān)的電極配置成耦合到第一和第二抽頭并且耦合到整流器電橋的輸入電極，并且其中整流器電橋的輸出電極耦合到負載。開關(guān)電路和負載的第三組合可以包括整流器電橋、開關(guān)、二極管和負載，其中整流器電橋的輸入電極配置成耦合到第一和第二抽頭，其中整流器電橋的輸出電極耦合到開關(guān)的第一和第二電極，并且其中開關(guān)的第一電極經(jīng)由二極管耦合到負載的第一電極，并且其中開關(guān)的第二電極耦合到負載的第二電極。開關(guān)電路和負載的第四組合可以包括第一和第二開關(guān)、第一和第二二極管和負載，其中第一二極管和第一開關(guān)的第一電極配置成耦合到第一抽頭，其中第二二極管和第二開關(guān)的第一電極配置成耦合到第二抽頭，其中第一和第二二極管的第二電極耦合到負載的第一電極并且其中第一和第二開關(guān)的第二電極耦合到負載的第二電極。開關(guān)電路和負載的第五組合可以包括第一和第二開關(guān)、第一和第二二極管和負載，其中第一和第二二極管的第一電極配置成耦合到第一抽頭，其中第一和第二開關(guān)的第一電極配置成耦合到第二抽頭，其中第一二極管和第一開關(guān)的第二電極耦合到負載的第一電極并且其中第二二極管和第二開關(guān)的第二電極耦合到負載的第二電極。不排除其它組合。并且，可以存在另外的元件，其串聯(lián)或并聯(lián)耦合到開關(guān)中的一個或多個、二極管中的一個或多個和/或負載，諸如例如并聯(lián)耦合到負載的電容器以用于平滑目的等。

變壓器的實施例由以下限定：初級部分包括一個初級繞組，次級部分包括一個次級繞組，第一、第二、第三和第四抽頭是次級繞組的抽頭。優(yōu)選地，初級部分包括（僅）一個初級繞組，并且次級部分包括（僅）一個次級繞組。第一、第二、第三和第四抽頭是次級繞組的抽頭。

變壓器的實施例由以下限定：第一和第三抽頭是相同的抽頭，第二和第四抽頭是不同的抽頭。該變壓器在次級部分處具有（僅）三個不同的抽頭。

變壓器的實施例由以下限定：第四抽頭位于第一和第二抽頭之間。該第四抽頭是位于第一和第二抽頭之間的某處的中間抽頭。

變壓器的實施例由以下限定：第一和第二抽頭是外部抽頭并且第四抽頭是中心抽頭。這些第一和第二抽頭是外部抽頭并且該第四抽頭是位于外部抽頭的中部的中心抽頭。

變壓器的實施例由以下限定：初級和次級部分被電流隔離。該變壓器提供電流隔離。

根據(jù)第二方面，提供了一種用于對接線纜和負載的接口，接口包括如以上限定的變壓器，初級部分配置成耦合到線纜。

接口的實施例由以下限定：其還包括耦合到第一和第二抽頭中的至少一個并且配置成耦合到負載的開關(guān)電路。開關(guān)電路耦合到第一和第二抽頭中的至少一個并且配置成耦合到負載，其中也可以存在整流器電橋、一個或多個二極管和電容器，如以上在第一至第五組合的方面描述的那樣。

接口的實施例由以下限定：其還包括耦合到第三和第四抽頭的接收器，接收器配置成控制開關(guān)電路。只要第三和第四抽頭中的至少一個不同于第一和第二抽頭，數(shù)據(jù)信號將更好地可得到，并且接收器可以與開關(guān)電路的模式獨立地控制開關(guān)電路。

接口的實施例由以下限定：接收器經(jīng)由第一電容器耦合到第三抽頭并且經(jīng)由第二電容器耦合到第四抽頭。第一和第二電容器阻擋相對低頻饋送信號（例如，分別地1kHz或10kHz或100kHz）并且讓相對高頻數(shù)據(jù)信號（例如，分別地10kHz或100kHz或1MHz）通過。

接口的實施例由以下限定：初級部分包括一個初級繞組，次級部分包括一個次級繞組，第一、第二、第三和第四抽頭是次級繞組的抽頭。

接口的實施例由以下限定：第一和第三抽頭是相同的抽頭，第二和第四抽頭是不同的抽頭。

根據(jù)第三方面，提供了一種負載，包括如以上限定的變壓器或包括如以上限定的接口。

負載的實施例由以下限定：其還包括發(fā)光二極管電路。發(fā)光二極管電路包括無論什么種類和無論什么組合的一個或多個發(fā)光二極管。

根據(jù)第四方面，提供了一種系統(tǒng)，包括如以上限定的接口并且還包括線纜。

系統(tǒng)的實施例由以下限定：其還包括耦合到線纜的驅(qū)動器。

洞悉在于饋送信號和數(shù)據(jù)信號可以經(jīng)由變壓器被提供。基本想法是第一和第二抽頭可以向開關(guān)電路和負載的組合提供饋送信號，并且第三和第四抽頭可以向接收器提供數(shù)據(jù)信號，其中第三和第四抽頭中的至少一個應(yīng)當(dāng)不同于第一和第二抽頭。

已經(jīng)解決了提供變壓器的問題。另外的優(yōu)點在于數(shù)據(jù)信號將更好地可得到，并且接收器可以與開關(guān)電路的模式獨立地控制開關(guān)電路。

本發(fā)明的這些和其它方面將從以下描述的實施例是明顯的并且將參照以下描述的實施例進行闡述。

附圖說明

在附圖中：

圖1示出現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，

圖2示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器以及開關(guān)電路和負載的第一組合，

圖3示出變壓器以及開關(guān)電路和負載的第一組合的實施例，

圖4示出接口的實施例，

圖5示出系統(tǒng)，

圖6示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器以及開關(guān)電路和負載的第二組合，

圖7示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器以及開關(guān)電路和負載的第三組合，

圖8示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器以及開關(guān)電路和負載的第四組合，以及

圖9示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器以及開關(guān)電路和負載的第五組合。

具體實施方式

在圖1中，示出現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)包括耦合到線纜24的導(dǎo)體的第一端的驅(qū)動器25。諸如例如變壓器100的初級繞組之類的初級部分被耦合到線纜24，并且諸如例如變壓器100的次級繞組之類的次級部分被耦合到負載21，所述負載21例如包括發(fā)光二極管電路。諸如例如變壓器100'的初級繞組之類的初級部分耦合到線纜24，并且諸如例如變壓器100'的次級繞組之類的次級部分耦合到負載21'，負載21'例如包括發(fā)光二極管電路。初級部分每一個在不同位置處中斷線纜24的導(dǎo)體中的一個并且因而被串聯(lián)耦合。線纜24的導(dǎo)體的第二端互連。不排除其它耦合和其它連接。在最小情形中，可以存在一個驅(qū)動器25、一條線纜24、一個變壓器100和一個負載21。在擴展情形中，可以存在更多驅(qū)動器和/或每個驅(qū)動器可以存在多于一條線纜和/或每條線纜存在多于一個變壓器和/或每個變壓器存在多于一個負載。

在圖2中，示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器100以及開關(guān)電路22和負載21的第一組合。變壓器100包括初級和次級部分。初級部分包括例如一個初級繞組15，并且次級部分包括例如一個次級繞組16。次級部分包括第一和第二抽頭11,12以用于向開關(guān)電路22和負載21的組合提供饋送信號。初級和次級部分可以提供電流隔離。開關(guān)電路22在此包括一個開關(guān)。

歸因于初級繞組15、次級繞組16及其感應(yīng)耦合可能不是理想的這一事實，另外示出的是并聯(lián)耦合到初級繞組15的虛擬電感31，以及串聯(lián)耦合到次級繞組16的一側(cè)的虛擬電感32和虛擬電阻35的串聯(lián)組合。

開關(guān)電路22并聯(lián)耦合到負載21，使得對于處于相對高阻抗模式的開關(guān)電路22，經(jīng)由諸如例如經(jīng)由第一和第二抽頭11,12提供的饋送電壓或饋送電流之類的饋送信號向負載21提供電力。對于處于相對低阻抗模式的開關(guān)電路22，向負載21提供較少電力或者完全不向其提供電力。諸如例如經(jīng)由第一和第二抽頭11,12提供的數(shù)據(jù)電壓之類的數(shù)據(jù)信號只有開關(guān)電路22處于相對高阻抗模式才可得到。一旦開關(guān)電路22已經(jīng)進入相對低阻抗模式，在該現(xiàn)有技術(shù)情形中數(shù)據(jù)信號不再可得到，這歸因于第一和第二抽頭11,12已經(jīng)被短路這一事實。

在圖3中，示出變壓器1以及開關(guān)電路22和負載21的第一組合的實施例。變壓器1包括初級和次級部分。初級部分包括例如一個初級繞組15，并且次級部分包括例如一個次級繞組16。次級部分包括第一和第二抽頭11,12以用于向開關(guān)電路22和負載21的組合提供饋送信號。次級部分還包括第三和第四抽頭13,14以用于向接收器23提供數(shù)據(jù)信號，接收器23在此未示出，但是在圖4方面進一步討論。

歸因于初級繞組15、次級繞組16及其感應(yīng)耦合可能不是理想的這一事實，進一步示出的是并聯(lián)耦合到初級繞組15的虛擬電感31，以及串聯(lián)耦合到次級繞組16的第一側(cè)的虛擬電感33和虛擬電阻36的第一串聯(lián)組合，以及串聯(lián)耦合到次級繞組16的第二側(cè)的虛擬電感34和虛擬電阻37的第二串聯(lián)組合。

第一、第二、第三和第四抽頭11-14是次級繞組16的抽頭。第三和第四抽頭13,14中的至少一個不同于第一和第二抽頭11,12。作為結(jié)果，諸如例如經(jīng)由第三和第四抽頭13,14提供的數(shù)據(jù)電壓之類的數(shù)據(jù)信號現(xiàn)在更好地可得到，諸如在增加的時間量期間可得到，并且獨立于開關(guān)電路22的模式。

第一和第三抽頭11,13可以例如是相同的抽頭，并且第二和第四抽頭12,14可以例如是不同的抽頭。第四抽頭14可以例如位于第一與第二抽頭11,12之間。第一和第二抽頭11,12可以是外部抽頭并且第四抽頭14可以是中心抽頭。在該情況中，虛擬電感33,34的值可以相同并且等于虛擬電感32的值的一半。類似地，虛擬電阻36,37的值然后可以相同并且等于虛擬電阻35的值的一半。

可替換地，第一和第二抽頭11,12可以是外部抽頭，并且第三和第四抽頭13,14可以是（不同的）中間抽頭。可替換地，第一和第四抽頭11,14可以是外部抽頭，并且第二抽頭12可以是中間抽頭等?？商鎿Q地，第一和第四抽頭11,14可以是外部抽頭，并且第二和第三抽頭12,13可以是（不同的）中間抽頭等?？商鎿Q地，第二和第四抽頭12,14可以是外部抽頭，并且第一抽頭11可以是中間抽頭等?？商鎿Q地，第二和第四抽頭12,14可以是外部抽頭，并且第一和第三抽頭11,13可以是（不同的）中間抽頭等。一般地，第一至第四抽頭11-14中的每一個可以具有次級部分中的任意位置，只要第三和第四抽頭13,14中的至少一個（的位置）不同于第一和第二抽頭11,12（的位置）即可。

在圖4中，示出接口2的實施例。接口2包括在圖3中示出并且在圖3方面討論的變壓器1。接口2還可以包括開關(guān)電路22并且還可以包括用于控制開關(guān)電路22的接收器23。接收器23的第一輸入端可能地經(jīng)由第一電容器耦合到第三抽頭13，諸如例如第一抽頭11，并且接收器23的第二輸入端可能地經(jīng)由第二電容器耦合到第四抽頭14。接收器23可以例如包括放大器，所述放大器具有耦合到第三和第四抽頭13,14的輸入端并且具有耦合到用于控制開關(guān)電路22的控制單元的輸入端的輸出端。所述控制可以例如包括向采用燈的形式的負載21提供的電力的控制，而沒有排除其它種類的控制和其它種類的負載。接收器23與負載21之間的一個或多個耦合（未示出）可以針對一個或多個其它種類的控制存在，諸如例如負載21在采用燈的形式時的強度的控制和顏色的控制。

在圖5中，示出系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括耦合到線纜24的導(dǎo)體的第一端的驅(qū)動器25。負載21耦合到線纜24，并且負載21'耦合到線纜24。負載21,21'每一個在不同位置處中斷線纜24的導(dǎo)體中的一個并且因而被串聯(lián)耦合。線纜24的導(dǎo)體的第二端互連。不排除其它耦合和其它連接。負載21,21'每一個包括變壓器1（在此未示出）并且然后還可以每一個都包括開關(guān)電路22（在此未示出）和/或接收器23（在此未示出）?？商鎿Q地，負載21,21'可以每一個包括接口2（在此未示出）并且然后還可以每一個包括——如果不是已經(jīng)存在于接口2中的話——開關(guān)電路22（在此未示出）和/或接收器23（在此未示出）。在最小情形中，可以存在一個驅(qū)動器25、一條線纜24和一個負載21。在擴展情形中，可以存在更多驅(qū)動器和/或每個驅(qū)動器可以存在多于一條線纜和/或每條線纜可以存在多于一個負載。

在圖6中，示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器100以及開關(guān)電路22和負載21的第二組合。第二組合可以包括開關(guān)22、整流器電橋41和負載21，其中開關(guān)22的電極耦合到第一和第二抽頭11,12，并且耦合到整流器電橋41的輸入電極，并且其中整流器電橋41的輸出電極耦合到負載21。與負載21并聯(lián)地，存在電容器51以用于平滑目的。

在圖7中，示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器100以及開關(guān)電路22和負載21的第三組合。第三組合可以包括整流器電橋41、開關(guān)22、二極管42和負載21，其中整流器電橋41的輸入電極耦合到第一和第二抽頭11,12，其中整流器電橋41的輸出電極耦合到開關(guān)22的第一和第二電極，并且其中開關(guān)22的第一電極經(jīng)由二極管42耦合到負載21的第一電極，并且其中開關(guān)22的第二電極耦合到負載21的第二電極。與負載21并聯(lián)地，存在電容器51以用于平滑目的。二極管42防止電容器51的經(jīng)由開關(guān)22的不想要的放電。

在圖8中，示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器100以及開關(guān)電路22,26和負載21的第四組合。第四組合可以包括第一和第二開關(guān)22,26、第一和第二二極管43,44和負載21，其中第一二極管43和第一開關(guān)22的第一電極耦合到第一抽頭11，其中第二二極管44和第二開關(guān)26的第一電極耦合到第二抽頭12，其中第一和第二二極管43,44的第二電極耦合到負載21的第一電極，并且其中第一和第二開關(guān)22,26的第二電極耦合到負載21的第二電極。與負載21并聯(lián)地，存在電容器51以用于平滑目的。相比于具有整流器電橋41的第二和第三組合，第四組合示出減少的損失。開關(guān)電路22,26在此包括兩個開關(guān)22,26。

在圖9中，示出現(xiàn)有技術(shù)變壓器100以及開關(guān)電路22,26和負載21的第五組合。第五組合可以包括第一和第二開關(guān)22,26、第一和第二二極管43,44和負載21，其中第一和第二二極管43,44的第一電極耦合到第一抽頭11，其中第一和第二開關(guān)22,26的第一電極耦合到第二抽頭12，其中第一二極管43和第一開關(guān)22的第二電極耦合到負載21的第一電極，并且其中第二二極管44和第二開關(guān)26的第二電極耦合到負載21的第二電極。與負載21并聯(lián)地，存在電容器51以用于平滑目的。在第五組合中，第一和第二開關(guān)22,26需要以反相方式操作，以防止電容器51的經(jīng)由第一和第二開關(guān)22,26的不想要的放電。開關(guān)電路22,26在此包括兩個開關(guān)22,26。

第二到第五組合中的每一個可以被引入到圖3和4中。在存在可能需要分離控制的兩個開關(guān)22,26的情況中，接收器23可能需要被給出附加輸出端等。不排除其它組合。并且可以存在另外的元件，其串聯(lián)或并聯(lián)耦合到開關(guān)22,26中的一個或多個、整流器電橋41、二極管42-44中的一個或多個和/或負載21等。電容器51是可選的。多于兩個開關(guān)22,26也可以是可能的。第一和第二元件可以直接耦合而沒有第三元件在其間，或者可以經(jīng)由第三元件間接耦合。另外的元件可以存在于變壓器1中和接口2中，諸如例如用于阻擋DC分量的一個或多個電容器等。

總結(jié)來說，變壓器1包括初級部分和次級部分，其中第一和第二抽頭11,12用于向開關(guān)電路22,26和負載21的組合提供饋送信號，并且其中第三和第四抽頭13,14用于向接收器23提供數(shù)據(jù)信號。第三和第四抽頭13,14中的至少一個不同于第一和第二抽頭11,12。在該情況中，數(shù)據(jù)信號將更好地可得到，甚至在第一和第二抽頭11,12被短路的情況下也如此。初級部分可以包括初級繞組15，次級部分可以包括次級繞組16。第一至第四抽頭11-14可以是次級繞組16的抽頭。第一和第三抽頭11,13可以是相同的抽頭，并且第二和第四抽頭12,14可以是不同的抽頭。第一和第二抽頭11,12可以是外部抽頭并且第四抽頭可以是中心抽頭。

雖然已經(jīng)在附圖和前述描述中詳細圖示和描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和描述要被視為是說明性或示例性而非限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實踐所要求保護的發(fā)明時，通過研究附圖、公開內(nèi)容和隨附權(quán)利要求，可以理解和實現(xiàn)對所公開的實施例的其它變型。在權(quán)利要求中，詞語“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。在相互不同的從屬權(quán)利要求中記載某些措施的僅有事實不指示這些措施的組合不能用來獲益。權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)解釋為限制范圍。