BE1020122A5 - Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal, en busapparaat. - Google Patents

Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal, en busapparaat. Download PDF

Info

Publication number
BE1020122A5
BE1020122A5 BE2011/0464A BE201100464A BE1020122A5 BE 1020122 A5 BE1020122 A5 BE 1020122A5 BE 2011/0464 A BE2011/0464 A BE 2011/0464A BE 201100464 A BE201100464 A BE 201100464A BE 1020122 A5 BE1020122 A5 BE 1020122A5
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
bus
current
signal
circuit
input
Prior art date
Application number
BE2011/0464A
Other languages
English (en)
Inventor
Pol Raymond Diane Veldeman
Brabander Gino Dora Clement De
Original Assignee
Niko Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Niko Nv filed Critical Niko Nv
Priority to BE2011/0464A priority Critical patent/BE1020122A5/nl
Priority to PL12176177T priority patent/PL2549679T3/pl
Priority to EP12176177.9A priority patent/EP2549679B1/en
Priority to HUE12176177A priority patent/HUE040227T2/hu
Priority to DK12176177.9T priority patent/DK2549679T3/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1020122A5 publication Critical patent/BE1020122A5/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/40006Architecture of a communication node
    • H04L12/40045Details regarding the feeding of energy to the node from the bus
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/548Systems for transmission via power distribution lines the power on the line being DC
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • H04L12/10Current supply arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/40006Architecture of a communication node
    • H04L12/40032Details regarding a bus interface enhancer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal, waarbij de inrichting tussen de eerste en tweede ingang daarvan een impedantie heeft, en een omzettingsschakeling die zodanig ingericht is en verbonden is met de eerste en tweede ingang dat een stroom onttrokken wordt uit de bus voor het aanbieden van een spanningssignaal aan een lineaire of schakelende voeding; en een compensatieschakeling ingericht voor het verlagen van de impedantie wanneer de stroom die onttrokken wordt uit de bus onder een bepaalde drempel daalt, omvat.

Description

Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal, en busapparaat
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal op een bus, en in het bijzonder op een zogenaamde voedingsontkoppelaar. De uitvinding heeft verder betrekking op een busapparaat omvattende een dergelijke inrichting.
In bestaande 2-draadsbussystemen worden het voedingssignaal en het datasignaal gecombineerd op dezelfde draden.
Bijgevolg is het nodig om in een busapparaat dat aangesloten is op een dergelijk bussysteem een inrichting te voorzien om het voedingssignaal te scheiden van het datasignaal. De bestaande busapparaten gebruiken voedingsontkoppelaars die ofwel weinig efficiënt zijn, ofwel niet toelaten dat een groot aantal busapparaten gelijktijdig worden aangesloten op het bussysteem.
WO 2007/130017 heeft betrekking op een bus loop power interface met een impedantiecontrolemodule die de busstroom Iloop omzet in een stroom Isupply. Er is een feedbackmodule 115 voorzien die gekoppeld is met enerzijds de impedantiecontrolemodule 120 en anderzijds de power supply (spanningscontrolemodule 110), waarbij het feedbacksignaal de spanningscontrolemodule 110 in staat moet stellen om een vooraf bepaalde spanning VSupply te behouden. De impedantiecontrolemodule omvat een weerstand Ri waardoor de stroom Iloop stroomt en een op-amp Ui voor het meten van de spanning over Ri.
De onderhavige uitvinding heeft als doel een inrichting en busapparaat van het in de aanhef genoemde type te verschaffen waarmee het voedingssignaal op een verbeterde manier wordt geëxtraheerd uit het bussignaal, waarbij het moduleren van een datasignaal op de bus niet noemenswaardig wordt verstoord. Uitvoeringsvormen van de inrichting en het busapparaat volgens de uitvinding laten bij voorkeur toe dat een vrij groot aantal busapparaten gelijktijdig verbonden worden met de bus.
Daartoe verschaft de uitvinding een inrichting van het in de aanhef genoemde type bedoeld voor gebruik met een bus met een eerste en een tweede draad. De inrichting is voorzien van een eerste en een tweede ingang bedoeld voor verbinding met de eerste en tweede draad. De inrichting omvat een omzettingsschakeling die zodanig ingericht is en verbonden is met de eerste en tweede ingang dat een stroom onttrokken wordt uit de bus voor het aanbieden van een spanningssignaal aan een lineaire of schakelende voeding; en een compensatieschakeling die ingericht is voor het wijzigen van de impedantie wanneer de stroom die onttrokken wordt uit de bus onder een bepaalde drempel daalt, typisch als gevolg van de aanwezigheid van modulatiesignalen in het bussignaal.
In een dergelijke inrichting zal op het ogenblik dat de stroom in de bus daalt, typisch als gevolg van het moduleren van een datasignaal op de bus, deze stroomdaling ten minste gedeeltelijk gecompenseerd worden doordat de compensatieschakeling de impedantie tussen de eerste en tweede ingang op gepaste wijze zal wijzigen, in het bijzonder verlagen. Bijgevolg kan een noemenswaardige verstoring van het datasignaal op de bus vermeden of gereduceerd worden.
Verder wordt opgemerkt dat in het geval van een niet-gepolariseerde 2-draadsbus de eerste en tweede ingang typisch niet rechtstreeks verbonden zullen zijn met de eerste en tweede draad van de bus, maar door tussenkomst van een gelijkrichterschakeling.
Volgens een voordelige uitvoeringsvorm is de compensâtieschakeling ingericht om de stroom die onttrokken wordt aan de bus te meten, en om in functie van deze stroommeting een bepaalde dummybelasting in te zetten tussen de eerste en tweede ingang. Deze dummybelasting zal dan extra stroom trekken op het ogenblik dat de stroom die onttrokken wordt aan de bus gedaald is onder een bepaalde drempel.
Een typisch busapparaat heeft een bepaald maximaal of gemiddeld verbruik. Volgens een voordelige uitvoeringsvorm is de compensatieschakeling ingericht om de impedantie zodanig te wijzigen dat de stroom die onttrokken wordt uit de bus zorgt voor in hoofdzaak het maximaal of gemiddeld verbruik. Met andere woorden zal een stroomdaling als gevolg van de aanwezigheid van een modulatiesignaal in het bussignaal onmiddellijk gecompenseerd worden in een dergelijke inrichting.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de compensatieschakeling een meetschakeling voor het genereren van een meetsignaal dat een functie is van de stroom die onttrokken wordt uit de bus, en een met de meetschakeling gekoppelde belastingsschakeling die zodanig verbonden is met de eerste en tweede ingang dat een dummybelasting gecreëerd wordt tussen de eerste en tweede ingang die een functie is van de waarde van het meetsignaal. Op die manier zal een stroomdaling dus ten minste gedeeltelijk gecompenseerd kunnen worden doordat de belastingsschakeling stroom gaat trekken in functie van het meetsignaal.
De meetschakeling en dummybelasting zijn bij voorkeur ingericht om wanneer het meetsignaal in een bepaald bereik komt, een stroom uit de bus te trekken die in hoofdzaak gelijk is aan een eerste stroom die onttrokken wordt uit de bus voordat het meetsignaal in dit bepaald bereik kwam.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is de meetschakeling ingericht om de stroom die onttrokken wordt uit de bus te meten, en om gekoppeld aan deze stroommeting de dummybelasting meer of minder in te schakelen. Op die manier kan men dus heel nauwkeurig een dummybelasting met een bepaalde waarde gaan inzetten in functie van de gemeten stroom. De meetschakeling en dummybelasting kunnen bijvoorbeeld zodanig ingericht zijn dat bij generatie van een meetsignaal de dummybelasting een stroom trekt die een functie is van de vóór de generatie van het meetsignaal gemeten stroom.
Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm omvat de dummybelasting één of meer van de volgende elementen: ten minste één weerstand, of ten minste één stroombron, of ten minste één stroomspiegel, of ten minste één transistor, of een combinatie daarvan. In het geval dat de dummybelasting een stroomspiegel omvat, dan is deze bij voorkeur ingericht om een eerste stroom die door de diode loopt vóór generatie van het meetsignaal te spiegelen zodanig dat de stroom die doorheen de dummybelasting en de diode loopt bij generatie van het meetsignaal in hoofdzaak gelijk is aan deze eerste stroom.
Volgens een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm omvat de dummybelasting een transistor waarvan de geleiding geregeld wordt in functie van het meetsignaal. Het gebruik van een transistor heeft het voordeel dat de stroom zeer snel geregeld kan worden door het aan-/uitschakelen van de transistor, en in het bijzonder het aanschakelen daarvan wanneer de stroom die onttrokken wordt uit de bus onder een bepaalde waarde daalt.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de meetschakeling een verschilschakeling die ingericht is om een verschilwaarde te meten die representatief is voor het verschil tussen de stroom die onttrokken wordt uit de bus en de stroom die geleverd wordt aan de lineaire of schakelende voeding. De meetschakeling omvat bij voorkeur verder een versterker voor het versterken van de verschilwaarde, waarbij deze versterkte verschilwaarde het meetsignaal vormt voor het aansturen van de belastingsschakeling.
Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm is de verschilschakeling een weerstandsschakeling met een eerste en een tweede tak tussen de tweede ingang en de lineaire of schakelende voeding. De eerste tak omvat ten minste twee weerstanden en is tussen twee weerstanden van de eerste tak verbonden met een referentiespanning. De tweede tak omvat ten minste twee weerstanden en is tussen deze ten minste twee weerstanden verbonden met een ingang van de versterker. Door het gebruik van een dergelijke weerstandsschakeling kan aan de ingang van de versterker een spanningsignaal worden aangeboden dat representatief is voor verschil tussen de stroom die onttrokken wordt aan de bus en de stroom die geleverd wordt aan de lineaire of schakelende voeding.
Volgens een voordelige uitvoeringsvorm omvat de omzettingsschakeling een diode en een condensator. De diode en condensator zijn zodanig verbonden met de eerste ingang en de tweede ingang, dat in gebruik een stroom in de eerste of tweede draad de condensator kan opladen voor het aanbieden van een spanningssignaal aan een lineaire of schakelende voeding. De compensatieschakeling is dan bij voorkeur ingericht voor het wijzigen van de impedantie wanneer de spanning over de diode onder een bepaalde drempel komt.
Op die manier kan een goede compensatie worden verkregen in het geval dat de diode spert of slechts een zeer lage stroom trekt. Merk op dat een zeer kleine spanningsdaling over de diode als gevolg kan hebben dat de stroom verwaarloosbaar wordt in vergelijking met de stroom die in de open stand door de diode vloeit. Deze terugval kan dan dus gecompenseerd worden doordat de dummybelasting stroom gaat trekken. Op die manier zal de invloed van het sperren van de diode het moduleren niet of nauwelijks verstoren.
Merk op dat de term "diode" in het kader van de onderhavige uitvinding verwijst naar een element of een combinatie van elementen met een diodefunctie, en dus bijvoorbeeld ook een als diode geschakelde transistor kan zijn.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting een voedingsontkoppelaar die verder de lineaire of schakelende voeding omvat voor het omzetten van het aangeboden spanningssignaal in een stabiel voedingssignaal. Dit stabiel voedingssignaal kan aangewend worden voor het voeden van allerhande componenten, typisch componenten die samen met de voedingsontkoppelaar voorzien zijn in een busapparaat.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm heeft de diode, optioneel in serie met een weerstand, een eerste aansluitpunt dat verbonden is met de eerste ingang en een tweede aansluitpunt dat bedoeld is voor verbinding met de lineaire of schakelende voeding. De condensator is dan bij voorkeur in serie geschakeld met de diode tussen de eerste ingang en de tweede ingang. Op die manier wordt een zeer compacte en efficiënte inrichting verschaft.
De uitvinding omvat verder een busapparaat waarin een uitvoeringsvorm van een inrichting zoals hierboven beschreven is opgenomen. Dergelijke busapparaten zullen toelaten dat een relatief groot aantal busapparaten in parallel verbonden worden met dezelfde bus zonder dat dit nefaste gevolgen heeft voor de datasignalen op de bus.
Volgens een voordelige uitvoeringsvorm is het busapparaat bedoeld voor gebruik op een niet-gepolariseerde bus en omvat het busapparaat verder een gelijkrichterschakeling tussen de niet-gepolariseerde bus en de eerste en tweede ingang van de inrichting.
Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm omvat het busapparaat een voedingsontkoppelaar zoals hierboven beschreven en een microcontroller die gevoed wordt met het stabiel voedingssignaal van de voedingsontkoppelaar.
Verder kan het busapparaat een ontvangstschakeling omvatten die ingericht is voor het meten van een datasignaal in het bussignaal, en/of een modulatieschakeling die ingericht is voor het moduleren van een datasignaal in het bussignaal, en/of apparaat specifieke modules al naargelang de taak van het busapparaat.
De onderhavige uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van een aantal geenszins beperkende uitvoeringsvoorbeelden van een inrichting en een busapparaat volgens de uitvinding met verwijzing naar de tekeningen in bijlage. De tekening toont in:
Figuur 1 een blokschema van een elektrisch systeem, in het bijzonder een domoticasysteem, waarin een uitvoeringsvorm van een busapparaat volgens de uitvinding bruikbaar is;
Figuur IA een elektrisch schema voor het illustreren van een probleem van de voedingsontkoppelaar van figuur 3A van de stand van de techniek;
Figuur 2 een blokschema van een uitvoeringsvorm van een busapparaat volgens de uitvinding;
Figuren 3A, 3B en 3C drie mogelijke uitvoeringsvormen voor een voedingsontkoppelaar volgens de stand van de techniek; Figuur 4 een blokschema van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding; en Figuur 5 een blokschema van een gedetailleerde uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding.
Figuur 1 illustreert een 2-draadsbussysteem 3 voor het voeden van en het communiceren met een aantal busapparaten 4 in een elektrisch systeem, bijvoorbeeld een domoticasysteem in een gebouw. In een dergelijk elektrisch systeem zal men typisch een wisselspanning VAC, bijvoorbeeld de netspanning, eerst omzetten in een gelijkspanning VDC met behulp van een omzetter 1. Deze gelijkspanning VDC wordt aangelegd tussen de draden 5, 6 van het 2-draadsbussysteem 3, bij voorkeur een 2-draads niet-gepolariseerd bussysteem. Om te kunnen communiceren tussen de busapparaten 4 is een koppelaar 2 met spoelen 7, 8 voorzien. In een dergelijk 2-draadsbussysteem worden het voedingssignaal en het datasignaal gecombineerd op dezelfde draden 5, 6. In de busapparaten 4 is dus een inrichting nodig om het voedingssignaal en het datasignaal van elkaar te scheiden.
Onder een dergelijk busapparaat 4 valt elk apparaat of toestel dat koppelbaar is met de bus 3. Voorbeelden van een dergelijk busapparaat zijn een lichtschakelaar, een stopcontact, een DIN-rail module, een thermostaat, een weergavescherm met één of meer knoppen, etc. Het kan hier bijvoorbeeld gaan over busapparaten die koppelbaar zijn aan de bus van een automatisering- of domoticasysteem in een gebouw zoals een woning of een industriegebouw.
Een voorbeelduitvoeringsvorm van een busapparaat 4 is getoond in figuur 2. Een busapparaat 4 omvat typisch een gelijkrichterschakeling 10 die ingericht is om het ingangssignaal VIN gelijk te richten voor het verschaffen van een gelijkgericht signaal Vi. Dit gelijkgericht signaal Vi wordt aangeboden aan een voedingsontkoppelaar 9 die ingericht is om vermogen te extraheren uit de 2-draadsbus 3, zonder dat het op het voedingssignaal gesuperponeerd datasignaal noemenswaardig verstoord wordt. Het is dus de bedoeling om aan de uitgang van de voedingsontkoppelaar 9 een stabiele constante spanning VStab te verschaffen die gebruikt kan worden voor het voeden van diverse componenten van het busapparaat, zoals bijvoorbeeld de microcontroller 12 en/of één of meer apparaatspecifieke modules 14. Verder omvat een busapparaat typisch een ontvangstschakeling 11 die ingericht is voor het meten van het datasignaal dat gesuperponeerd is op het voedingssignaal op de 2-draadsbus 3, en een modulatieschakeling 13 voor het in opdracht van de microcontroller 12 moduleren van een datasignaal op de bus. De ontvangstschakeling 11 zal typisch een uitgangssignaal afleveren dat doorgegeven wordt aan de microcontroller 12 voor het aansturen van de apparaatspecifieke modules 14 van het busapparaat 4. Een voorbeeld van een bijzonder voordelige ontvangstschakeling wordt beschreven in de octrooiaanvrage met de titel "Meetinrichting voor het meten van een modulatiesignaal op een niet-gepolariseerde bus en busapparaat omvattende een dergelijke meetinrichting", welke aanvrage ingediend is op 28 januari 2011, met aanvraagnummer jXXXX. De tekst van deze aanvrage wordt hier opgenomen door verwij zing.
Merk op dat de uitvinding zowel toepasbaar is op een gepolariseerd als op een niet-gepolariseerd bussysteem. In het geval van een gepolariseerde bus, zal de gelijkrichterschakeling 10 niet nodig zijn.
Voor een beter begrip van de onderhavige uitvinding zullen nu drie mogelijke uitvoeringsvormen voor de voedingsontkoppelaar volgens de stand van de techniek besproken worden, met verwijzing naar figuren 3A, 3B en 3C. Figuur 3A illustreert een eerste uitvoeringsvorm 309A waarin de ingangsspanning Vi via een diode 320, een condensator 321 en een lineaire of schakelende voeding 322a omgezet wordt in een gestabiliseerde voeding VStab- Een dergelijke uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat de schakeling zeer eenvoudig en efficiënt werkt. Echter, wanneer een groot aantal busapparaten 4 verbonden is met de bus, kunnen problemen optreden omdat de totale DC stroom die getrokken wordt door alle busapparaten 4 dan groter kan worden dan de beschikbare modulatiestroom, met als gevolg dat de modulatie verstoord of teniet gedaan wordt. Dit probleem is geïllustreerd in het elektrisch schema van figuur IA. De voor modulatie nodige stroom is schematisch voorgesteld door de stroombron 351. Wanneer deze stroom plots stijgt, zie verwijzingscijfer 350, zal de spanning op punt 352 als gevolg van spoelen 7, 8 omlaag zakken, hetgeen kan leiden tot het sperren van de dioden 320 of tot het aanzienlijk reduceren van de stroom die door deze dioden 320 loopt, met als gevolg een aanzienlijke verstoring van het datasignaal indien meer apparaten in parallel verbonden zijn met de bus en gelijktijdig in bedrijf zijn.
Een tweede mogelijke uitvoeringsvorm van de voedingsontkoppelaar 309B van de stand van de techniek is geïllustreerd in figuur 3B en omvat een spoel 330, een condensator 331 en een lineaire of schakelende voeding 322B. Een dergelijke uitvoeringsvorm is zeer efficiënt, maar heeft het nadeel dat de component als gevolg van de aanwezigheid van de spoel 330 typisch relatief groot is en bijgevolg niet geschikt is voor kleine busapparaten. Verder zal voor een dergelijke uitvoeringsvorm het aantal parallel op de 2-draadsbus 3 geschakelde busapparaten typisch beperkt zijn.
Ten slotte toont figuur 3C nog een derde uitvoeringsvorm van een bestaande voedingsontkoppelaar 309C die een lineaire spanningsrégulator 340 met een lage ingangscapaciteit, een condensator 344 en een lineaire of schakelende voeding 322C omvat. Deze derde uitvoeringsvorm heeft het voordeel eenvoudig en compact te zijn en dat een groot aantal busapparaten in parallel mogelijk zijn op de bus 3. De efficiëntie van een dergelijke uitvoeringsvorm is echter typisch beperkt als gevolg van de aanwezigheid van de lineaire spanningsregelaar.
Nu zal een uitvoeringsvorm van de uitvinding besproken worden met verwijzing naar figuur 4. In figuur 4 is een uitvoeringsvorm van een voedingsontkoppelaar 409 volgens de uitvinding getoond. De voedingsontkoppelaar 409 omvat een inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal V2 uit een typisch gelijkgericht bussignaal Vi. De inrichting heeft een eerste en een tweede ingang 431, 432 die bedoeld zijn om al dan niet via tussenkomst van een gelijkrichterschakeling verbonden te worden met een eerste en tweede draad 5, 6 van de bus 3. De voedingsontkoppelaar 409 omvat een diode 420 en een condensator 421. De diode 420 is geschakeld om stroom uit te bus te trekken en zo de condensator 421 op te laden. Het spanningssignaal V2 over de condensator 421 wordt aangeboden aan een lineaire of schakelende voeding 422. Verder is een meetschakeling, ook genaamd modulatiedetector 423 voorzien voor het genereren van een bepaald meetsignaal wanneer de spanning over de diode onder een bepaalde drempel komt of bij een bepaalde stroomdaling van de stroom IBos die onttrokken wordt uit de bus. De modulatiedetector 423 is gekoppeld met een belastingschakeling 424 voor het creëren van een dummybelasting tussen de eerste en de tweede ingang 431, 432 bij het dalen van de spanning over de diode (of de stroom Ibus door de diode) onder een vooraf bepaalde drempel. Merk op dat deze drempel een variabele grootheid kan zijn. Volgens een voordelige uitvoering wordt een dummybelasting ingezet wanneer de stroom IBus daalt onder de stroom Iload die geleverd wordt aan de voeding 422.
De belasting 424 kan bijvoorbeeld ingericht zijn om bij generatie van het meetsignaal een stroom te trekken die in hoofdzaak gelijk is aan een eerste stroom die door de diode loopt vóór generatie van het meetsignaal. De modulatiedetector kan verder tevens ingericht zijn om de stroom doorheen de diode te meten, en om gekoppeld aan deze stroommeting de dummybelasting in te zetten. Volgens een bijzonder voordelige uitvoering kunnen de modulatiedetector 423 en belasting 424 zodanig ingericht zijn dat bij generatie van een meetsignaal de belasting een stroom trekt die een functie is van de vóór generatie van het meetsignaal gemeten stroom. De belasting omvat bijvoorbeeld één of meer van de volgende componenten: één of meer weerstanden en/of één of meer stroombron en/of één of meer transistors en/of een stroomspiegel. De stroomspiegel is dan bij voorkeur ingericht om een eerste stroom die door de diode 420 loopt vóór generatie van het meetsignaal te spiegelen zodanig dat de stroom door belasting 424 en de diode 420, na generatie van het meetsignaal, in hoofdzaak gelijk is aan deze eerste stroom.
Ten slotte zal een meer gedetailleerde uitvoeringsvorm van de uitvinding besproken worden met verwijzing naar figuur 5. Figuur 5 illustreert een uitvoeringsvorm van een voedingsontkoppelaar 509 voor het omzetten van een typisch gelijkgericht bussignaal Vi in een voedingssignaal VStab- De voedingsontkoppelaar 509 omvat een omzettingsschakeling voor het onttrekken van een stroom IBus uit de bus om een voedingssignaal V2 aan te bieden aan een lineaire of schakelende voeding 522. Deze omzettingsschakeling omvat een diode 520 en een condensator 521 welke analoog zijn aan de diode 420 en condensator 421 die besproken werden in het kader van figuur 3 en hier niet verder zullen worden toegelicht. Verder is compensatieschakeling met een belastingsschakeling 524 en een meetschakeling 523 voorzien.
De meetschakeling 523 omvat een weerstandsschakeling 531-534 en een versterker 535. De waarden van de weerstanden 531, 532 zijn typisch enkele grootorden kleiner dan de waarden van de weerstanden 533, 534, zodanig dat door weerstand 532 in hoofdzaak de stroom Iload loopt en dat door weerstand 531 in hoofdzaak de stroom IBus loopt. Indien de weerstanden 531 en 532 gelijk zijn, zal de waarde van de spanning VE tussen de weerstanden 533 en 534 proportioneel zijn met (Iload-Ibus) ·
De belastingsschakeling 524 omvat een transistor 541. Deze is met tussenkomst van weerstanden 540, 542 parallel aan condensator 521 geschakeld. De meetschakeling 523 levert een meetspanning VE die gebruikt wordt om de geleiding van de transistor 541 te regelen. Wanneer de transistor 541 niet geleidt, is de stroom die onttrokken wordt uit de bus IBus =
Iload· Wanneer deze stroom IBus daalt onder de waarde van de stroom Iload stijgt de spanning VE, en dus ook de spanning VD. Hierdoor zal de transistor 541 geleiden, waardoor de impedantie tussen de eerste en de tweede ingang daalt en er dus meer stroom zal getrokken worden uit de bus. Deze stroomcompensatie zal dus duren tot de stroom IBus die onttrokken wordt uit de bus terug gelijk is aan de stroom Iload die geleverd wordt aan de voeding 522. Op die manier verkrijgt men een nauwkeurige compensatie met een betrekkelijk eenvoudige en goedkope schakeling. Merk op dat de vakman zal begrijpen dat ook een meer complexe uitvoering met een nog hogere nauwkeurigheid denkbaar is in het kader van de onderhavige uitvinding.
De aan de hand van figuur 4 of figuur 5 beschreven voedingsontkoppelaar 409 kan op voordelige wijze gebruikt worden in het busapparaat van figuur 2 of een ander willekeurig busapparaat.
De vakman zal begrijpen dat vele modificaties en aanvullingen denkbaar zijn binnen het kader van de onderhavige uitvinding dat geenszins beperkt wordt door de hierboven gegeven uitvoeringsvoorbeelden. De beschermingsomvang wordt enkel bepaald door de hiernavolgende conclusies.

Claims (18)

1. Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal op een bus (3) met een eerste en een tweede draad (5, 6), welke inrichting voorzien is van een eerste ingang (431) en een tweede ingang (432) bedoeld voor verbinding met de eerste en tweede draad van de bus, waarbij de inrichting tussen de eerste en tweede ingang een impedantie heeft, welke inrichting omvat: - een omzettingsschakeling die zodanig ingericht is en verbonden is met de eerste en tweede ingang dat een stroom onttrokken wordt uit de bus voor het aanbieden van een spanningssignaal (V2) aan een lineaire of schakelende voeding; met het kenmerk, dat de inrichting verder omvat: - een compensatieschakeling ingericht voor het verlagen van de impedantie wanneer de stroom die onttrokken wordt uit de bus onder een bepaalde drempel daalt, zodanig dat deze stroomdaling ten minste gedeeltelijk wordt gecompenseerd; waarbij de compensatieschakeling omvat: - een meetschakeling (423) voor het genereren van een meetsignaal dat een functie is van de stroom die onttrokken wordt uit de bus; en - een met de meetschakeling gekoppelde belastingschakeling (424) die zodanig verbonden is met de eerste en tweede ingang dat een dummybelasting gecreëerd wordt tussen de eerste en de tweede ingang in functie van het meetsignaal.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dummybelasting en de meetschakeling ingericht zijn om wanneer het meetsignaal in een bepaald bereik komt, een stroom uit de bus te trekken die in hoofdzaak gelijk is aan een eerste stroom die onttrokken wordt uit de bus voordat het meetsignaal in dit bepaald bereik kwam.
3. Inrichting volgens één der conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de meetschakeling en dummybelasting zodanig ingericht zijn dat de dummybelasting een stroom trekt die ervoor zorgt dat de stroom (IBus) die ontrokken wordt uit de bus nagenoeg steeds in hoofdzaak gelijk is aan de stroom (Iload) die geleverd wordt aan de lineaire of schakelende voeding.
4. Inrichting volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de meetschakeling een verschilschakeling omvat die ingericht is om een verschilwaarde te meten die representatief is voor het verschil tussen de stroom (Ibus) die onttrokken wordt uit de bus en de stroom (ILoad) die geleverd wordt aan de lineaire of schakelende voeding.
5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de meetschakeling een versterker (535) omvat voor het versterken van de verschilwaarde, waarbij deze versterkte verschilwaarde het meetsignaal vormt voor het aansturen van de belastingsschakeling.
6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de verschilschakeling een weerstandsschakeling (531-534) is met een eerste en een tweede tak tussen de tweede ingang en de lineaire of schakelende voeding, waarbij de eerste tak ten minste twee weerstanden omvat en tussen deze ten minste twee weerstanden verbonden is met een referentiespanning, en waarbij de tweede tak ten minste twee weerstanden omvat en tussen deze ten minste twee weerstanden verbonden is met een ingang van de versterker.
7. Inrichting volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de dummybelasting één of meer van de volgende elementen omvat: ten minste één weerstand, en/of ten minste één transistor, en/of ten minste één stroombron, en/of ten minste één stroomspiegel.
8. Inrichting volgens één der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de dummybelasting een transistor omvat waarvan de geleiding geregeld wordt in functie van het meetsignaal (VD) .
9. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de omzettingsschakeling omvat: - een diode (420,520) en een condensator (421,521); waarbij de diode en condensator zodanig verbonden zijn met de eerste en tweede ingang dat in gebruik een stroom in de bus de condensator kan opladen voor het aanbieden van een spanningssignaal (V2) aan een lineaire of schakelende voeding.
10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de compensatièschakeling ingericht is voor het genereren van een meetsignaal wanneer de spanning over de diode onder een bepaalde drempel komt. ·
11. Inrichting volgens één der conclusies 9 of 10, met het kenmerk, dat de diode, optioneel in serie met een weerstand, geschakeld is tussen de eerste ingang en de lineaire of schakelende voeding.
12. Inrichting volgens één der conclusies 9-11, met het kenmerk, dat de condensator in serie geschakeld is met de diode tussen de eerste ingang en de tweede ingang.
13. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting verder de lineaire of schakelende voeding omvat voor het omzetten van het spanningssignaal (V2) in een stabiel voedingssignaal (VStab) ·
14. Busapparaat omvattende een inrichting volgens één der voorgaande conclusies.
15. Busapparaat volgens conclusie 14, voor gebruik op een bus verder omvattende een gelijkrichterschakeling tussen de bus en de eerste en tweede ingang van de inrichting volgens één der voorgaande conclusies.
16. Busapparaat volgens één der conclusies 14-15, met het kenmerk, dat het busapparaat verder een microcontroller omvat die gevoed wordt met het stabiel voedingssignaal.
17. Busapparaat volgens één der conclusies 14-16, met het kenmerk, dat het busapparaat verder een ontvangstschakeling omvat die ingericht is voor het meten van een datasignaal in het bussignaal.
18. Busapparaat volgens één der conclusies 14-17, met het kenmerk, dat het busapparaat verder een modulatieschakeling omvat die ingericht is voor het moduleren van een datasignaal in het bussignaal.
BE2011/0464A 2011-07-19 2011-07-19 Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal, en busapparaat. BE1020122A5 (nl)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2011/0464A BE1020122A5 (nl) 2011-07-19 2011-07-19 Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal, en busapparaat.
PL12176177T PL2549679T3 (pl) 2011-07-19 2012-07-12 Urządzenie do wyodrębnienia sygnału zasilającego z sygnału magistrali, oraz układ magistrali
EP12176177.9A EP2549679B1 (en) 2011-07-19 2012-07-12 Device for extracting a supply signal from a bus signal, and bus apparatus
HUE12176177A HUE040227T2 (hu) 2011-07-19 2012-07-12 Eszköz egy tápjel kivonására egy buszjelbõl, és buszkészülék
DK12176177.9T DK2549679T3 (en) 2011-07-19 2012-07-12 DEVICE FOR DRAWING A SUPPLY SIGNAL FROM A BUS SIGNAL AND BUS DEVICE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2011/0464A BE1020122A5 (nl) 2011-07-19 2011-07-19 Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal, en busapparaat.
BE201100464 2011-07-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1020122A5 true BE1020122A5 (nl) 2013-05-07

Family

ID=46458391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2011/0464A BE1020122A5 (nl) 2011-07-19 2011-07-19 Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal, en busapparaat.

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2549679B1 (nl)
BE (1) BE1020122A5 (nl)
DK (1) DK2549679T3 (nl)
HU (1) HUE040227T2 (nl)
PL (1) PL2549679T3 (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK2802100T3 (en) 2013-05-10 2016-06-20 Friwo Gerätebau Gmbh Improved drosselkredsløb bus line rectifier and comprising the same
DE102013214825B4 (de) 2013-07-30 2023-11-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Anpassen der Übertragungseigenschaften eines Signals

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007130017A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Micro Motion, Inc. Bus loop power interface and method
EP2190094A2 (de) * 2008-11-20 2010-05-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Bereitstellen von Strom für Verbraucher in einem Busgerät sowie Vorschalteinrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007130017A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Micro Motion, Inc. Bus loop power interface and method
EP2190094A2 (de) * 2008-11-20 2010-05-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Bereitstellen von Strom für Verbraucher in einem Busgerät sowie Vorschalteinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DK2549679T3 (en) 2018-10-29
EP2549679A3 (en) 2015-08-05
EP2549679B1 (en) 2018-09-05
HUE040227T2 (hu) 2019-02-28
PL2549679T3 (pl) 2018-12-31
EP2549679A2 (en) 2013-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW425753B (en) Switching regulator capable of increasing regulator efficiency under lightload
US9853548B1 (en) Accurate high-side current emulation with auto-conversion for smart power stage applications
TWI354433B (en) Switching regulators and slope compensation method
US9712052B2 (en) Power supply apparatus with cable voltage drop compensation
US7787271B2 (en) Power supply start-up and brown-out inrush management circuit
CN103197121B (zh) 一种电流检测电路以及应用其的开关型调节器
EP3447881B1 (en) Battery current measurement
EP1780881A1 (en) Compensated current sensing circuit
TW200941907A (en) System and method for improving inductor current sensing accuracy of a DC/DC voltage regulator
US8354835B2 (en) Wide range current sensing
BE1020122A5 (nl) Inrichting voor het extraheren van een voedingssignaal uit een bussignaal, en busapparaat.
US9531265B1 (en) Capacitive current-mode control of a DC/DC converter
CN104502679A (zh) 双向电流检测电路
US8654550B2 (en) Circulating current detection for redundant power supply
US20150054483A1 (en) Load bank providing constant power
US9080911B2 (en) Boost converter for tracking input voltages
KR100943510B1 (ko) 결상 보호 기능을 가진 배전반
WO2005029691A1 (en) Circuit and system for detecting dc component in inverter device for grid-connection
KR20150100235A (ko) 소프트 스타트 회로 및 이를 포함하는 직류-직류 변환 장치
JP2010213450A (ja) 地絡検出装置
RU2711138C1 (ru) Импульсный стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок по току
JP6537316B2 (ja) 電源装置、及び、電源装置を備える画像形成装置
JP6159190B2 (ja) 定電流発生回路、定電流発生装置、および定電流発生方法、並びに、抵抗測定装置、および、抵抗測定方法
JP2018057108A (ja) 電源装置
US10277125B1 (en) Wide range power supply for use in meters and other devices