PT1900110E

PT1900110E - MODEM DE BARRAMENTO PARA SISTEMAS ELéCTRICOS RESIDENCIAIS E INDUSTRIAIS

Info

Publication number: PT1900110E
Application number: PT06754201T
Authority: PT
Inventors: Piero Camillo Gusi
Original assignee: Vimar Spa
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2006-06-06
Publication date: 2010-07-01
Also published as: ATE463092T1; EP1900110B1; MX2007012126A; MA29307B1; US20120190730A1; ES2342105T3; CN101176269B; CR9547A; WO2007003254A1; EP1900110A1; RU2395162C2; DE602006013316D1; RU2007138850A; SA07270496B1; US7965099B2; MD20070292A; DOP2006000264A; PL1900110T3; IL183432A0; CN101176269A

Description

ΕΡ1900110

DESCRIÇÃO

MODEM DE BARRAMENTO PARA SISTEMAS ELÉCTRICOS RESIDENCIAIS E

INDUSTRIAIS 0 presente invento refere-se a um dispositivo modem para comunicação por barramento para sistemas eléctricos residenciais e industriais, tais como, por exemplo o barramento conhecido pelo nome comercial de "Konnex TP1 bus", que possibilita numa parametrização residencial, terciária e industrial, para conseguir a gestão integrada de vários sistemas, tais como, por exemplo, sistemas eléctricos, de aquecimento, de ar condicionado, de rega e anti-intrusão e alarmes técnicos, tais como gás, água e detectores de fumo. 0 modem de acordo com o invento permite o fornecimento da voltagem necessária para operação dos vários dispositivos de controlo a serem levados do barramento e faculta a possibilidade de descodificação dos sinais transmitidos no barramento e de codificação dos sinais a serem transmitidos no barramento. A comunicação entre o modem e o barramento é do tipo de duas vias meio duplex e o suporte de transmissão dos dados trocados é conseguido por intermédio de um único par torcido de condutores, também conhecido como cabo duplex.

As voltagens presentes no cabo condutor de barramento são do tipo SELV (Tensão Extra-Baixa de Segurança).

Neste campo de aplicação os dispositivos integrados produzidos pela Siemens estão presentes no mercado com a ΕΡ1900110 função de modems para o Konnex TP1 bus. Exemplos desses dispositivos modem estão descritos na patente Europeia EP 0770285. São conhecidos da arte dois componentes: FZE 1066-EIB Twisted Pair Transceiver e EIB-TP-UART-IC. O primeiro componente é um modem integrado que permite principalmente que seja criada uma interface entre o barramento e um microcontrolador. De facto, torna possível gerar do barramento várias voltagens de fornecimento, sinais de interface para o microcontrolador, descodificação do sinal no barramento e codificação das mensagens a serem transmitidas.

As mensagens transmitidas no barramento são sobrepostas no fornecimento de voltagem directa, que varia entre cerca de 20 V e 30 V. Isto é um sinal digital no qual o simples bit "0" é obtido conseguindo-se uma queda na voltagem de cerca de 7 V com uma duração de cerca de 35 μθ. 0 bit dura 104 με no todo, o que resulta numa transmissão a 9600 Baud. O bit "1" por outro lado, não conduz a variações significativas na voltagem directa do barramento.

Na figura 1 as especificações do Konnex bus para transmissão do bit "0" são mostradas a título de exemplo. Na figura 2, por outro lado, é mostrado um diagrama que ilustra a transmissão por barramento de uma sequência de bits. A função principal do modem FZE 1066 é obter os vários fornecimentos dos dispositivos, de tal maneira que apenas minimamente perturba a transmissão de sinal no barramento. Em 2 ΕΡ1900110 particular um tal modem não deve carregar as transições que surgem e desaparecem na criação da queda da voltagem e só deve provocar uma variação mínima na corrente no barramento quando as mensagens estão a ser transmitidas.

No que diz respeito à descodificação das mensagens presentes no barramento, o modem descodifica cada bit individual, com adaptação dos níveis dos sinais presentes no barramento aos necessários para um microcontrolador. Todas as transições dos bits transmitidos são descodificadas sem acção de filtração analógica ou digital. A terceira característica básica do modem FZE 1066 é a conversão das mensagens transmitidas pelo microcontrolador em níveis de voltagem adequados para serem transmitidos no barramento. Isto deve ser capaz de gerar quedas de voltagem no barramento com profundidade e transições adequadas.

No que se refere ao segundo dispositivo modem EIB-TP-UART-IC, a diferença essencial em relação ao primeiro reside na descodificação dos bytes das mensagens presentes no barramento, isto é, converte as mensagens do tipo TP presentes no barramento em UART a ser enviado a um microcontrolador e vice-versa. O objecto do presente invento é realizar um circuito modem para comunicação por barramento, em particular para Konnex TP1 bus, que é extremamente versátil, facilmente adaptável a várias aplicações para controlo, através do barramento, de vários tipos de dispositivos. 3 ΕΡ1900110

Outro objecto do presente invento consiste em proporcionar um tal modem por barramento que é modular, composto por vários módulos flexiveis que podem ser acrescentados ao barramento de acordo com as necessidades dos vários dispositivos que deverão ser ligados ao barramento.

Ainda um outro objecto do presente invento consiste em facultar um tal modem por barramento em que os módulos facultam componentes intermutáveis que podem ser acrescentados de acordo com as várias necessidades.

Ainda um outro objecto do presente invento consiste em facultar um tal modem por barramento que tem um número limitado de componentes discretos de modo a optimizar custos e espaço ocupado.

Estes objectos são conseguidos de acordo com o invento com as caracteristicas listadas na reivindicação independente 1 apensa.

Formas de realização vantajosas do invento são evidentes a partir das reivindicações dependentes. 0 modem por barramento para sistemas eléctricos residenciais e industriais de acordo com o invento compreende um módulo que compreende um par de pinos de entrada concebido para ser ligado ao barramento e um par de pinos de saída concebido para ser ligado ao circuito eléctrico de um dispositivo a ser ligado ao barramento. 0 módulo compreende adicionalmente: 4 ΕΡ1900110 - um circuito de controlo de voltagem apto a levar a voltagem do barramento e a controlar a voltagem num condensador disposto nos terminais dos pinos de saída, e um circuito de controlo de transmissão apto a controlar um interruptor electrónico, que controla um circuito limitador de corrente, apto a limitar a corrente no barramento durante a transmissão de sinais do barramento para os dispositivos ligados ao barramento e vice-versa. A vantagem principal deste tipo de sistema é a flexibilidade, entendida como a possibilidade de ser apto para programação e reprogramação de funções e controlos à vontade. A ligação entre os dispositivos ocorre de uma maneira "lógica". Cada componente, mesmo os que desempenham as funções mais simples, tal como por exemplo, um botão de pressão, é apto para receber e para transmitir sinais codificados e comandos no cabo do barramento. Os dados assim transmitidos circulam no barramento e são recebidos só pelo aparelho para o qual são pretendidos.

Os dispositivos individuais de controlo, sinalização e actuação podem ser ligados em qualquer ponto do barramento, sem lógica particular. As ligações funcionais e lógicas são definidas por intermédio de um procedimento de configuração adequado. 5 ΕΡ1900110

As correlações e condições operativas do sistema são modificadas por modificação da configuração do sistema sem intervenção nos condutores. Isto é uma oportunidade fundamental, não só nas definições residenciais, mas também nas definições do terciário e industriais, onde a necessidade de modificação da utilização designada ou a divisão de ambientes operativos (escritórios, espaços abertos, compartimentação móvel) é mais frequente.

Portanto, a versatilidade do sistema torna-se completa. Em qualquer momento a utilização dos componentes pode ser "reprogramada" para melhor se adaptar às necessidades de cada compartimento.

Qualquer requisito de Cliente pode ser cumprido, oferecendo-se a cada um uma solução dedicada personalizada, apta para cumprir necessidades especificas. A instalação é de longe mais fácil do que num sistema tradicional. Não são necessários condutores dedicados para os dispositivos de controlo; basta um simples cabo duplex torcido para ligar entre si todos os dispositivos domóticos do sistema. A comunicação entre os vários dispositivos ocorre na forma de pacotes digitais. Cada pacote contém um certo número de bytes, geralmente não superior a dez. Os pacotes são frequentemente chamados com termos equivalentes: mensagens, telegramas ou imagens. As velocidades de transmissão típicas são 9,6 kbit/s.

Partilhar informação significa possibilitar que apenas um elemento de cada vez aceda ao barramento para transmitir dados; de outro modo, no caso de múltiplos acessos, ocorrem 6 ΕΡ1900110 colisões. 0 número máximo de dispositivos que pode ser ligado depende de vários factores e geralmente não excede 256.

Contudo, a utilização de dispositivos conhecidos como "acopladores" possibilita a ligação de mais de 10.000 dispositivos. O comprimento máximo do cabo do barramento é limitado pela atenuação do sinal. Sem a utilização de "acopladores", podem ser atingidas distâncias da ordem do quilómetro, mais do que suficiente para a maioria dos sistemas.

As ligações entre dispositivos podem ser feitas das seguintes maneiras: - linear: existe uma única estrutura de base à qual todos os dispositivos são ligados; - em estrela: cada dispositivo individual é ligado a um ponto central; - em árvore: ramificações que ligam uma pluralidade de dispositivos que partem de uma estrutura de base central; - livre: esta é uma combinação de todas as modalidades descritas acima.

As caracteristicas e vantagens do invento serão mais claras através da descrição pormenorizada de formas de realização feitas abaixo, a titulo de exemplos não limitativos, com referência às figuras anexas, nas quais: 7 ΕΡ1900110

Figura 1 é um diagrama que ilustra as especificações para a transmissão do bit "0" no "Konnex TP1 bus";

Figura 2 é um diagrama que ilustra uma sequência genérica de bits transmitidos num barramento;

Figura 3 é uma disposição de um diagrama de blocos que ilustra um primeiro módulo do modem por barramento de acordo com o invento;

Figura 4 é uma disposição de um diagrama de blocos que ilustra um segundo módulo do modem por barramento de acordo com o invento;

Figura 5 é um diagrama de circuito que ilustra pormenorizadamente uma forma de realização do circuito de controlo VABS do primeiro módulo da Figura 3;

Figura 6 é um diagrama de circuito que ilustra pormenorizadamente uma forma de realização do circuito de limitação de corrente do primeiro módulo da Figura 3;

Figura 7 é um diagrama de circuito, como o da Figura 6, na qual está ilustrada pormenorizadamente uma forma de realização do circuito de controlo de interruptor;

Figura 8 é um diagrama de circuito, como o da Figura 7, no qual está ilustrada pormenorizadamente uma forma de realização do circuito de controlo de transmissão; e, 8 ΕΡ1900110

Figura 9 é um diagrama de circuito que ilustra pormenorizadamente uma forma de realização do circuito de controlo Vm_bus do segundo módulo da Figura 4. 0 módulo por barramento de acordo com o invento é descrito com o auxilio das figuras. 0 modem de acordo com o invento compreende um primeiro módulo 100, cuja disposição está ilustrada na Figura 3 e um segundo módulo opcional 200, cuja disposição está ilustrada na Figura 4 .

Como mostrado na Figura 3, o primeiro módulo 100 do modem compreende dois pinos de entrada 1 e 2 destinados a serem ligados ao barramento e dois pinos de saída 9 e 10 destinados a serem ligados ao circuito de um dispositivo ligado ao barramento, tal como por exemplo, um dispositivo de domótica.

Entre os pinos 1 e 2 está disposto um circuito de controlo VASB designado por 3, apto para controlar a voltagem VASB nos terminais dos pinos de saída 9 e 10. O circuito de controlo VAsb é ligado, por intermédio de uma ligação 6, a um condensador Cl disposto entre os pinos de saída 9 e 10. Assim o circuito de controlo VASB mantém o condensador Cl carregado para controlar a voltagem nos terminais dos pinos 9 e 10. 0 módulo 100 compreende um circuito de controlo de transmissão 5, que controla um circuito de limitação de corrente 8, que age num interruptor 7. 0 interruptor 7 é ligado por meio de uma ligação 4 ao pino de saída 6 do circuito de controlo 3 VASb e ao circuito de limitação de 9 ΕΡ1900110 corrente 8. O circuito de controlo de transmissão 5 é disposto entre os pinos de entrada 1 e 2 e é ligado ao pino de saída 9 e ao interruptor 7. O circuito de controlo 3 VASB deve abastecer o condensador Cl do qual retira energia a maioria dos vários circuitos electrónicos de controlo de um dispositivo domótico destinado a ser ligado ao barramento. 0 objecto do circuito de controlo 3 VASB é levar a corrente necessária do barramento sem interferir com as mensagens transmitidas no barramento. A absorção de corrente não deve variar apreciavelmente quando as quedas de voltagem ocorrem devido aos bits transmitidos no barramento. 0 condensador Cl serve de filtro passa baixo e, por conseguinte, se o circuito de controlo 3 VASB estiver correctamente dimensionado, a frequência máxima de ajuste é mais baixa do que a frequência mínima de transmissão. Isto assegura que a resistência do circuito de controlo 3 VASB é suficientemente baixa para o abastecimento aos circuitos ligados entre os pinos 9 e 10 e suficientemente grande para os sinais transmitidos no barramento.

Na prática é útil definir a frequência máxima de ajuste dez vezes mais baixa do que a frequência mínima de transmissão.

Na figura 5, a título de exemplo, ilustra-se uma forma de realização possível do circuito de controlo 3 VASB da figura 3. 10 ΕΡ1900110 O circuito de controlo 3 VASb compreende um condensador C3 carregado por um circuito de carga 31 que compreende um diodo de Zener Dl em série com uma resistência RI disposta entre os pinos de entrada 1 e 2. Uma resistência R2 tem um terminal ligado entre Dl e RI e o outro terminal ligado ao condensador C3. A voltagem estabilizada de C3 é utilizada para controlar a voltagem em Cl, por meio de um circuito estabilizador de voltagem 30, que compreende três transístores Q2, Q3 e Q4. Os colectores de Q2, Q3 e Q4 estão ligados ao pino 1 e o emissor de Q2 está ligado às bases de Q3 e Q4. Entre a base de Q2 e o emissor de Q3 estão dispostos quatro díodos em série D2, D3, D4 e D5. Adicionalmente a base de Q2 está ligada entre a resistência R2 e o condensador C3 e uma resistência R6 é ligada ao emissor Q3. Uma resistência R7 é ligada entre o emissor de Q4 e o pino de saída 6 do circuito de controlo 3 VASB. 0 circuito de controlo 3 VASB compreende um circuito de redução de consumo de energia 32 apto a reduzir o consumo de energia do circuito de controlo 3 VASB. 0 circuito de redução de consumo de energia 32 compreende um condensador C4 ligado ao pino 1 em série com uma resistência R3 e a uma resistência R4 disposta entre a base e o emissor de um transístor Q1. 0 colector de Q1 é ligado por meio de uma resistência R5 e de um condensador C5 ao pino 2. 0 condensador C3 é carregado a uma voltagem cerca de 10 volt mais baixa do que a voltagem média presente no 11 ΕΡ1900110 barramento por meio do díodo de Zener Dl e das resistências RI e R2. A constante de carga R2 x C3 é de molde a assegurar uma voltagem sem ondulações no condensador C3, mesmo guando a transmissão de imagens está presente no barramento.

Além disso, dado que o barramento, devido à resistência do cabo condutor e aos vários dispositivos distribuídos, tem uma voltagem que diminui à medida gue a distância à fonte de energia aumenta, o condensador C3 tem uma voltagem estabilizada reduzida pelo valor do díodo de Zener Dl, variável na gama permitida pela voltagem do barramento. 0 valor de estabilização revela-se inferior ao valor mínimo de voltagem do barramento quando estão a ser transmitidas imagens. A voltagem do condensador C3 é utilizada como a voltagem de referência para realizar um estabilizador de voltagem, por meio dos transístores Q2, Q3 e Q4 . 0 transístor Q2 serve como amplificador de corrente para Q3 e Q4. Os díodos D2, D3, D4, D5 juntamente com as resistências R6 e R7 e com os transístores Q2, Q3 e Q4 desempenham a função de limitadores de máximo de corrente, quer quando o dispositivo está ligado, quer no caso de uma absorção excessiva pelo circuito de controlo 3 VASB entre os pinos 9 e 10. O transístor Q4 e a resistência R7 podem ser omitidos, se o consumo de energia do circuito a jusante assim o permitir. 12 ΕΡ1900110 O condensador C4 actua na base do transístor Q1 e activa-o durante um breve período que coincide com as transições positivas dos bits transmitidos no barramento. Isto possibilita o descarregamento do condensador C5 numa extensão mínima de modo a reduzir o consumo de energia do dispositivo durante um curto período.

Isto favorece a sobrevoltagem no barramento gerada pelo bit "0" transmitido. Esta especificação é formalizada nas especificações Konnex, Volume 8 Teste de Conformidade de Sistema, Capítulo 5 Receptor, parágrafo 5.1 Pulso/Impedância. 0 condensador Cl, tal como o condensador C3, tem uma tensão estabilizada inferior ao valor mínimo da tensão presente no barramento quando estão a ser transmitidas imagens. Isto assegura que a corrente absorvida pelo barramento é mantida em alterações mínimas, mesmo na presença de transmissão de imagens no barramento, como nas supracitadas especificações Konnex. O valor de voltagem não tem um valor fixo, mas compreendido numa gama, devido à gama de operação da voltagem do barramento permitida.

Alguns circuitos ligados a jusante do circuito de controlo VASB, em particular o microcontrolador para controlar a totalidade do dispositivo de domótica, requerem um estabilizador de voltagem adicional a um valor muito inferior, que pode ser realizado quer com dispositivos de comutação quer com lineares presentes no mercado.

Na figura 6, a título de exemplo, ilustra-se uma forma de realização possível do circuito de limitação de corrente 8 da figura 3. 0 circuito de limitação de corrente 8 compreende 13 ΕΡ1900110 um transístor Q5 que tem o colector ligado ao pino de entrada 2 e o emissor ligado, por meio da resistência R8, ao pino de entrada 1.

Um transístor Q6, cujo emissor está ligado, por meio de uma resistência R9, ao pino 1, é ligado entre a base e o colector de Q5. A base de Q6 está ligada ao interruptor 7.

Entre a base de Q6 e o pino 1 são dispostos três díodos em série D6, D7, D8 e uma resistência RIO em paralelo com um condensador C6. 0 transístor Q5 é um dispositivo de energia apto para absorver a corrente do barramento quando as imagens estão a ser transmitidas pelo dispositivo. 0 transístor Q5 é controlado pelo transístor Q6 disposto numa configuração

Darlington. A resistência R9 assegura que, na ausência de comandos pelo interruptor 7 (interruptor 7 aberto) , o transístor Q5 está desligado. A resistência RIO, por outro lado, assegura que o transístor Q6 está desligado.

Os díodos em série D6,D7 e D8, constituem um limitador de voltagem e evitam que a voltagem em R8 exceda cerca de 0,7 V. Segue-se que também a corrente em R8 (e assim a corrente absorvida pelo transístor Q5 durante a transmissão) fica limitada. O condensador C6 abranda o ligar e o desligar das transições de Q5 de maneira a cumprir as especificações 14 ΕΡ1900110

Konnex e para reduzir qualquer fenómeno de retrocesso devido ao comprimento da linha de barramento. 0 circuito de limitação de corrente 8 é controlado pelo interruptor electrónico 7. Na queda de voltagem para o bit "0" a base do transístor Q6 é trazida para um valor perto da voltagem VASB presente em Cl.

Por sua vez o transístor Q6 controla Q5 e assim a voltagem VBus do barramento entre os pinos 1 e 2 baixa com uma frente dada pela carga C6. 0 valor de VBus estabiliza a um valor de voltagem superior a VASB como resultado dos vários desfasamentos dados pelas voltagens das bases dos transístores Q5,Q6 pela voltagem na resistência R8 e pela voltagem presente nos terminais do interruptor electrónico 7. A corrente em Q5 é ainda também limitada pelo supracitado circuito. Em consequência, se a corrente de transmissão exceder o valor definido, o transístor Q5 reduz a amplitude da queda de voltagem. Na abertura do interruptor 7, os transístores Q5 e Q6 são desligados com uma frente abrandada pela descarga do condensador C6. A figura 7 mostra, a título de exemplo, uma forma de realização possível do interruptor controlado 7 da figura 6. 0 interruptor electrónico 7 é composto por uma série de transístores Q7 do tipo PNP, por uma resistência Rll e por dois díodos D9 e D10.

Os díodos D9 e D10 desempenham a função de desfasamento entre a amplitude da queda de voltagem no barramento e a 15 ΕΡ1900110 voltagem VAsb· A resistência Rll serve para limitar a corrente máxima em Q7. 0 transistor Q7 é controlado pelo circuito de controlo de transmissão 5. A figura 8 ilustra, a titulo de exemplo, uma forma de realização possível do circuito de controlo de transmissão 5 da figura 7. 0 circuito de controlo de transmissão 5 compreende um microcontrolador 50 abastecido, por meio do estabilizador de voltagem, com a voltagem VASB. Para salvaguarda de simplicidade o diagrama eléctrico do microcontrolador 50 não é mostrado, e pode ser realizado com componentes comerciais normalizados. 0 micro controlador 50 gera um sinal ENVIAR que emite como saída por intermédio de um dos seus pinos de saída. O sinal ENVIAR por intermédio de um circuito de acoplamento 51 adequado, controla o ligar e o desligar de um transístor Q8 que, por sua vez, controla o interruptor 7, por meio de duas resistências R13 e R12 ligadas em série ao seu colector. A base do transístor Q7 do interruptor 7 é ligada entre as resistências R13 e R12. 0 circuito de acoplamento 51 entre o microcontrolador 50 e o transístor Q8 tem uma função dupla de obtenção de uma adequada velocidade de ligar e desligar de Q8 e de limitação da duração máxima da temporização do ligar de Q8.

Segue-se uma descrição do circuito de acoplamento 51. O pino ENVIAR do microcontrolador é ligado a dois condensadores C7 e C8 ligados em série às resistências respectivas R15 e R16 ligadas à base de Q8. É ligado um díodo Dll em paralelo 16 ΕΡ1900110 com a resistência R16. Uma resistência R17 tem um terminal entre o condensador C7 e a resistência R15 e o outro terminal ligado a um díodo D12 por sua vez ligado ao emissor de Q8. É disposta uma resistência R14 entre a base e o emissor de Q8.

Quando o sinal ENVIAR muda de baixo para alto, o transístor Q8 é ligado por intermédio da corrente através de C7 e R14. 0 condensador C8 é carregado através de R16. A constante de carga de C7 é calculada de maneira a assegurar gue ao longo de toda a duração do sinal ENVIAR alto (tipicamente 35 με) o transístor Q8 permanece ligado.

Contudo, na eventualidade de um sinal ENVIAR permanecer blogueado alto no seguimento de uma avaria, uma vez carregado o condensador C7, corta a corrente da base de Q8 gue, por conseguinte, é desligado. Isto assegura uma protecção na duração máxima da corrente através do transístor de energia Q5 do limitador de corrente 8 que, de outro modo, poderia avariar.

Quando o sinal ENVIAR muda de alto para baixo, o transístor Q8 é rapidamente desligado, graças ao condensador C8 que esvazia as cargas da base, e à resistência R14. Simultaneamente C7 é descarregado graças a D12 e R17.

Além do primeiro módulo 100, o modem de acordo com o invento pode compreender um segundo módulo 200, tal como o mostrado na figura 4. O segundo módulo 200 do modem compreende dois pinos de entrada 11 e 12, destinados a serem ligados ao barramento, e 17 ΕΡ1900110 dois pinos de saída, 16 e 17, destinados a serem ligados ao circuito dos dispositivos ligados ao barramento, tais como, por exemplo, relés biestáveis.

Entre os pinos de entrada 11 e 12, está disposto um circuito de controlo VM_BUs apto para controlar a voltagem Vm_bus nos terminais dos pinos de saída 16 e 17. 0 circuito de controlo Vm_bus é ligado, por meio de uma ligação 14, a um condensador C2 disposto entre os pinos de saída 16 e 17. Assim, o circuito de controlo, VM_Bus mantém o condensador C2 carregado para controlar a voltagem nos terminais dos pinos 16 e 17. 0 objecto do circuito de controlo VM_BUS é obter uma voltagem estabilizada igual ao valor médio de voltagem do barramento VBus/· tipicamente o valor de voltagem directa, mas sem comprometer ou interferir significativamente com as imagens transmitidas.

Para este efeito a corrente máxima absorvida deve ser limitada a cerca de 1 mA, por intermédio de um circuito de constante de corrente. Adicionalmente isto possibilita vir ao encontro dos limites impostos pelas especificações de teste Konnex para Pulso/Impedância.

Uma aplicação típica do segundo módulo 200 é aos relés biestáveis que requerem pulsos de corrente de comutação particularmente altos mas durante períodos de tempo muito curtos. O condensador C2, adequadamente dimensionado, armazena toda a energia necessária para controlar os relés. A recarga necessária é obtida muito vagarosamente por meio de um circuito de corrente limitada. 18 ΕΡ1900110

Geralmente o circuito possibilita facultar um abastecimento de energia com um consumo de energia médio de cerca de 1 mA. Quaisquer picos de absorção são garantidos pelo condensador C2, adequadamente dimensionado. A figura 9 ilustra, a titulo de exemplo, uma forma de realização possível do circuito de controlo Vm_bus da figura 4.

Um díodo D13, uma resistência R18 e um condensador C9 são dispostos em série entre os pinos de entrada 11 e 12. Uma resistência R19 tem um terminal ligado entre R18 e C9 e o outro terminal ligado à base de um transístor Q9. 0 colector de Q9 está ligado entre D13 e R18 e o emissor é ligado, por intermédio de uma resistência R20, a uma ligação 14 ligada ao pino de saída 16. É ligado um díodo 16 entre o emissor e o colector de Q9. 0 diodo D13 assegura que a corrente é de uma via do barramento para o condensador de acumulação C2. 0 valor de voltagem média presente no barramento é obtido por intermédio de R18 e C9. Esta voltagem é utilizada para controlar um transístor de corrente limitada Q9.

Os dois díodos D14 e D15 proporcionam um limite de voltagem que limita a voltagem em R20 a cerca de 0,7 V. Isto também determina um limite na corrente em R20 e assim também em Q9, isto é, na corrente levada pelo barramento. 0 díodo D16 serve para evitar voltagens inversas excessivas que são geradas no transístor Q9 na ausência de voltagem no barramento e com o condensador C2 ainda carregado. 19 ΕΡ1900110

Podem ser feitas numerosas variações e modificações de pormenor às presentes formas de realização do invento, ao alcance do especialista, sem por isso sair do âmbito do invento, como exposto nas reivindicações apensas.

Lisboa, 24 de Junho de 2010 20

Claims

ΕΡ1900110 REIVINDICAÇÕES 1. Modem por barramento para sistemas eléctricos residenciais e industriais compreendendo um módulo (100) que compreende um par de pinos de entrada (1,2) destinado a ser ligado ao barramento e um par de pinos de saída (9, 10) que se destina a ser ligado ao circuito eléctrico de um dispositivo a ser ligado ao barramento, caracterizado por o referido módulo (100) compreender adicionalmente: - um circuito de controlo de voltagem (3) apto a levar a voltagem do referido barramento e de controlar a voltagem (VASB) num condensador (Cl) disposto nos terminais dos referidos pinos de saída (9, 10), e - um circuito de controlo de transmissão (5) apto a controlar um interruptor electrónico (7), que controla um circuito de limitação de corrente (8), apto a limitar a corrente no barramento durante a transmissão de sinais do barramento para os dispositivos ligados ao barramento e vice-versa.
2. Modem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido circuito de controlo de voltagem (3) compreender um condensador (C3) que é carregado e estabilizado por intermédio de um circuito de carga (31) ligado aos terminais dos pinos de entrada (1, 2) de modo a controlar a voltagem do condensador (Cl) por meio de um circuito estabilizador de voltagem (30).
3. Modem de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o referido circuito de carga (31) do condensador (C3) 1 ΕΡ1900110 compreender um díodo de Zener (Dl) ligado a um divisor resistivo (R1,R2).
4. Modem de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por o referido circuito estabilizador de voltagem (30) compreender pelo menos um transístor estabilizador (Q3, Q4) cujo emissor é ligado, por intermédio de pelo menos uma resistência (R6, R7) e pelo menos um díodo (D2, D3, D4, D5) ao referido condensador (Cl) no qual a voltagem deve ser estabilizada.
5. Modem de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o referido circuito estabilizador de voltagem (30) compreender um transístor amplificador de corrente (Q2) cujo emissor é ligado à base de pelo menos um transístor estabilizador (Q3,Q4).
6. Modem de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido circuito de controlo de voltagem (3) compreender um circuito de redução de consumo de energia (32) apto a reduzir o consumo de energia do circuito de controlo (3).
7. Modem de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o referido circuito de redução de consumo de energia (32) compreender um condensador (C4) ligado, por meio de um divisor resistivo (R3, R4) a um transístor (Ql) cujo colector é ligado por meio de uma resistência (R5) a um condensador (C5) ligado ao referido condensador de voltagem estabilizada (C3) . 2 ΕΡ1900110
8. Modem de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido circuito de limitação de corrente (8) compreender um transístor de energia (Q5) com o emissor e o colector ligados ao referido par de pinos de entrada (1, 2) controlado por um circuito de polarização, apto a limitar a voltagem entre a base e o emissor do referido transístor de energia (Q5).
9. Modem de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o circuito de polarização do referido transístor de energia (Q5) compreender um transístor (Q6) em configuração Darlington e pelo menos um díodo (D6, D7, D8) em paralelo com uma resistência (RIO) e com um condensador (C6) posicionado entre a base do referido transístor (Q6) e o pino de entrada (D ·
10. Modem de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido interruptor electrónico (7) compreender um transístor (Q7) em que a base do referido transístor (Q7) é ligada ao referido circuito de controlo de transmissão (5) e o emissor e o colector do referido transístor (Q7) são ligados ao referido circuito de limitação de corrente (8) e respect ivamente a um pino de saída (9) do referido módulo (100).
11. Modem de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por entre o colector do referido transístor (Q7) do interruptor (7) e o referido pino de saída (9) do módulo (100) ser interposta uma resistência (Rll) em série com pelo menos um díodo (D10, D9) . 3 ΕΡ1900110
12. Modem de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado por o referido circuito de controlo de transmissão (5) compreender um micro controlador (50) apto a enviar um sinal de controlo (ENVIAR) ao referido interruptor (7).
13. Modem de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o referido circuito de controlo de transmissão (5) compreender um transístor (Q8) cujo colector é ligado ao referido interruptor (7) e a um circuito de acoplamento (51) que acopla a base do referido transístor (Q8) ao referido micro controlador (50).
14. Modem de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender um segundo módulo (200) compreendendo: - um par de pinos de entrada (11, 12) destinado a ser ligado ao barramento, - um par de pinos de saída (16, 17) destinado a ser ligado ao circuito eléctrico de um dispositivo a ser ligado ao barramento, e - um circuito de controlo de voltagem (13) apto para levar a voltagem do referido barramento e para controlar a voltagem (VMBus) num condensador (C2) disposto nos terminais dos referidos pinos de saída (16,17).
15. Modem de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o referido circuito de controlo de voltagem (13) compreender um transístor (Q9) apto para levar a corrente do barramento e 4 ΕΡ1900110 enviá-la para os referidos pinos de saida (16, 17) do segundo módulo (200) .
16. Modem de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o referido circuito de controlo de voltagem (13) compreender um diodo (D13), uma resistência (R18) e um condensador (C9) dispostos em série nos terminais dos pinos de entrada (11,12) e em que entre a base do emissor do referido transístor (Q9) estão dispostos pelo menos um díodo (D14,D15) e uma resistência (R20) e entre o emissor e o colector do referido transístor (Q9) está um díodo (D16). Lisboa, 24 de Junho de 2010 5