用于经由双线数据通信电缆的多路复用的功率和数据供应的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于控制到连接到总线类型结构的双线数据通信电缆（70）的至少一个负载设备（61-64）的数据传送和功率供应的方法和装置。经由双线数据通信电缆来多路复用功率供应和数据传送，从而可使用标准同轴电缆用于共享的功率和数据输送，使得能够实现基于在总线拓扑中的便宜、灵活、预配置的电缆且使用已知芯片组的在零售业和办公室中的照明应用或其它应用的操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于经由双线数据通信电缆的多路复用的功率和数据供应的方法和装置
本专利技术涉及用于经由网络连接（例如以太网连接）控制功率供应的装置。此外，本专利技术涉及一种供应设备、负载设备以及包括该供应设备、负载设备以及数据连接的系统。本专利技术还涉及对应的方法和对应的计算机程序。
技术介绍
以太网是用于局域网（LAN）的计算机联网技术的族。以太网在1980年被商业引入并且在1985年由电气与电子工程师协会（IEEE）标准化为IEEE802.3。以太网已大部分取代竞争的有线LAN技术。以太网标准包括与以太网一起使用的开放系统互连（OSI）物理层的多个布线和信令变体。最初的10BASE5以太网使用同轴电缆作为共享的介质。后来同轴电缆被连同集线器或交换机的双绞线和光纤链路取代。10BASE-T以太网标准被设计成仅用于点到点链路，并且将所有终端构建在以太网设备中。较高速的连接使用初始的自动协商来协商关于速度、半双工和全双工以及主/从。该自动协商是基于类似于由10BASE-T设备使用来检测到另一设备的连接的存在的那些的脉冲。当自动协商已完成时，当不存在数据发送时，设备仅发送空闲字节，以保持链路。通过以太网供电（PoE）是允许PoE电源通过分离的联网耗电器（像是路由器、交换机、打印机假脱机系统（printerspooler）等）的标准以太网电缆连接向它们提供电能的现行标准（IEEE802.3.af和IEEE802.3.at）。在此，实际标准化将要支持甚至每个Cat5连接在50W以上的功率水平。当前，讨论正在提出使用同一标准用于像是照明装备（传感器、开关、光源）的所有种类的低功率消耗器或像是有源扬声器、互联网收音机、数字多功能盘（DVD）播放器、机顶盒和甚至电视（TV）机的娱乐电器。PoE电话和PoE供电的控制设备正变得已经普遍用于办公室中。在业内，如由PoE标准覆盖的通过网络电缆的功率分布得以越来越多地使用。而且，作为提供越来越多的基于LED的照明系统的结果，对于高效低成本驱动架构的要求是高的。一个重要的应用区域可以是通过以太网的照明。如在IEEE802.3.af中覆盖的PoE是基于星形网络拓扑。然而，在照明应用中，具有多个负载的导体并行地（像是在其中点被夹在具有导体轨的轨道上的轨道照明系统中）或以菊花链连接，在菊花链中，来自一个照明器的电缆卡入（clickinto）下一个并且以此类推。在两种照明拓扑中，用于网络的共享介质更好地匹配布线方案。旧的10Base2以太网标准精确描述了那一点。但是传统PoE仅仅支持双绞线布线。常规架构使用标准Cat5以太网电缆接线，因为电缆是可便宜获得的，具有预先安装的端连接器。通常采用PoE标准用于功率管理。然而，该标准的使用将解决方案在布线方面限制成星形拓扑，因为开关的每一端口只有一个负载能够请求功率。菊花链接不是容易可行的，因为在中间的被供电设备将需要向下一个被供电设备供给能够提供功率的功率供应单元（PSU）端口。另一方面，该设备需要向PSU指示沿着线路向上/下的功率需求，该PSU将固有地需要沿着线路向上/下的功率需求的知识。图1示出了具有中央功率供应设备（例如供电装备（PES））1的基于PoE的照明系统的常规架构，该中央功率供应设备1具有多个使能PoE的输出端口12。针对每个负载设备2，输出端口12中的一个通过具有连接器的Cat5/6电缆3而得以连线。在图1的示例中，负载设备2是合并光源26和PD控制器/驱动器20的PoE灯。其它负载设备还可包括风扇、传感器或用户接口设备（像是显示器或开关面板）。供应设备1包括PSU控制器10，该PSU控制器10针对每个单独输出端口12控制所施加的电压并且监测相对于由每个负载设备中的PD控制器20用信号传送的功率请求的过电流。然而，仅支持星形类型的布线或拓扑或配置，并且因此需要在每个和每一负载（灯、传感器、……）与中央PSE之间的单独布线。US2011/0112700A1公开了一种将信息信号传输到客户端并且从客户端接收信息信号的电功率供应服务器。在电功率供应服务器和客户端之间的直流电功率的供应和信息信号的传输和接收两者都使用总线线路。电功率供应服务器以规则间隔输出同步分组到总线线路。为了向客户端供应电功率，电功率供应服务器输出信息分组和类似物以及电功率分组，该信息分组和类似物是被传输到客户端的信息信号。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于通过使用双线数据通信电缆对负载进行高效供电的网络连接，该双线数据通信电缆诸如但不限于同轴（例如BayonetNeill-Concelman（BNC）电缆）。该目的通过如权利要求1和权利要求2中要求保护的装置、通过如权利要求10中要求保护的供应设备、通过如权利要求11中要求保护的负载设备、通过如权利要求12中要求保护的系统、通过如权利要求14中要求保护的方法，并且通过如权利要求15中要求保护的计算机程序产品来实现。相应地，双线数据通信电缆（例如标准BNC电缆）可用于共享或多路复用的功率和数据输送，使得能够实现基于总线拓扑中的便宜、灵活、预先配置的电缆且使用已知芯片组的在零售业和办公室中的照明应用的操作。这允许在正常同轴电缆（例如RG58或其它BNC电缆）或任何其他双线均衡或非均衡介质上的（一种）PoE的实施。根据第一方面，可以将多个负载设备连接到总线类型结构的双线通信电缆，其中可应用时分多路复用以将双线数据通信电缆共享用于功率和数据输送。由此，可以通过将新负载连接到总线类型结构来容易地扩展基于多个负载的系统，而不需要到中央PSU的新的端口或布线。根据可与第一方面组合的第二方面，负载设备的装置的数据传送部分可以被适配成通过生成利用预定电流拉低在双线数据通信电缆上的数据信号的电流宿（currentsink）以建立在双线数据通信电缆的终端单元两端的电压降来传输数据。这确保了可利用低电路复杂性实现经由双线数据通信电缆的可靠数据通信。根据可以与第一或第二方面组合的第三方面，负载设备的装置的数据传送部分可以被适配成通过检测在双线数据通信电缆的终端单元两端的电压降并且从在双线数据通信电缆上的下拉脉冲的序列提取数据来接收数据。因此，还可以利用少的努力实现数据接收。根据可以与第一到第三方面中的任一个组合的第四方面，终端单元可以被适配成将流过终端单元的电流限制到在数据传输期间足以在预定最大终端电流之上但在供电阶段期间在预定待机电流之下的值。这使得能够实现在数据传送电流和功率供应电流之间的清晰分离并且同时保持终端电流在处于数据传输模式时不失真。根据可以与第一到第四方面中的任一个组合的第五方面，数据传送部分可以被适配成使用以太网10Base2数据仲裁来在数据输送阶段期间共享双线数据通信电缆。提出的解决方案可因此基于已知标准流程和命令来实施。根据可以与第一到第五方面中的任一个组合的第六方面，负载设备的装置可进一步包括被适配成在供电阶段期间将数据传送部分从双线数据通信电缆去耦的去耦部分。由此，可防止故障。根据可以与第一到第六方面中的任一个组合的第七方面，（多个）负载设备可包括以太网数据驱动器和以太网收发器接口中的至少一个用于数据传送。这提供了可使用现有以太网标准用于提出的解决方案的优点。根据可以与第一到第七方面中的任一个组合的第八方面，选择供电电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于经由双线数据通信电缆（70）向至少一个负载设备（61‑64）供应功率的装置，所述装置（30）被适配成在一部分时间内重复地将预定极性和幅度的脉冲供电电压施加到所述双线数据通信电缆（70），所述预定幅度不同于用于经由所述双线数据通信电缆（70）来传送数据的电压的幅度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.29 US 61/6942861.一种用于经由双线数据通信电缆（70）向至少一个负载设备供应功率的装置，所述装置（30）被适配成在一部分时间内重复地将预定极性和幅度的脉冲供电电压施加到所述双线数据通信电缆（70），所述预定幅度不同于用于经由所述双线数据通信电缆（70）来传送数据的电压的幅度，其中选择所述供电电压的所述预定极性和幅度，使得将所述供电电压的施加检测为在所述双线数据通信电缆（70）上的数据冲突，并且使得通过所应用的数据通信协议的冲突检测和仲裁流程来处置起源于所述供电电压的施加的数据通信的失真。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述双线数据通信电缆（70）是同轴电缆。3.根据权利要求1所述的装置，其中多个所述负载设备连接到总线类型结构的所述双线数据通信电缆（70），并且其中应用时分多路复用以将所述双线数据通信电缆（70）共享用于功率和数据输送。4.一种用于在连接到双线数据通信电缆（70）的负载设备处控制数据传送和功率供应的装置，所述装置包括被适配成当将预定极性和幅度的供电电压施加到所述双线数据通信电缆（70）时被再充电的功率供应存储部分（613、623），以及数据传送部分（612、622），所述数据传送部分（612、622）被适配成在所述双线数据通信电缆（70）上检测不同于所述预定幅度的幅度的电压的临时下降以便接收数据，并且所述数据传送部分（612、622）进一步被适配成生成不同幅度的所述电压的所述临时下降以便传输数据。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述双线数据通信电缆（70）是同轴电缆。6.根据权利要求4所述的装置，其中多个所述负载设备连接到总线类型结构的所述双线数据通信电缆（70），并且其中应用时分多路复用以将所述双线数据通信电缆（70）共享用于功率和数据输送。7.根据权利要求4所述的装置，其中所述数据传送部分（612、622）被适配成通过生成利用预定电流拉低在所述双线数据通信电缆（70）上的数据信号的电流宿以建立在所述双线数据通信电缆（70）的终端单元（41、42）两端的电压降来传输数据，并且其中所述数据传送部分（612、622）被适配成通过检测在所述双线数据通信电缆（70）的终端单元（41、42）两端的电压降并且从在所述双线数据通信电缆（70）上的下拉脉冲的序列中提取数据来接收数据。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述终端单元（41、4...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJG拉德马彻尔，M温特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL