功率/数据电耦合器、耦合系统及数据和电源传输网络技术方案

功率/数据电耦合器、耦合系统及数据和电源传输网络。本发明专利技术涉及一种功率/数据电耦合器，所述功率/数据电耦合器被设计为在双线总线上发送或接收数据信号并且向所述双线总线传送电源电位或者在所述双线总线处接收电源电位。这种耦合器包括：变压器，所述变压器包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述第二绕组和第三绕组利用连接至电源线的公共端子和连接至双线总线的其它两个端子串联连接在一起。所述耦合器还包括：第二隔离变压器，所述第二隔离变压器连接在所述第一变压器与所述双线总线之间。根据本发明专利技术，所述第二绕组和第三绕组共用的所述端子经由带阻滤波器(90；100)连接至所述电源线，所述带阻滤波器(90；100)抑制包括通过将所述隔离变压器(70；80)和所述变压器(30；50)相关联产生的一个或者多个谐振频率的一个或者多个频带。本发明专利技术还涉及一种耦合系统，所述耦合系统包括以上描述的两个耦合器以及电源的数据传输网络。

Power / data electric coupler

The invention relates to a power / data electric coupler. The power / data electric coupler is designed to transmit or receive data signals on the dual line bus and transmit the power potential to the dual line bus or to receive the power potential at the double line bus. The coupler includes a transformer, which comprises a first winding, a second winding and a third winding, and the second winding and the third winding are connected in series by using the common terminal connected to the power supply line and the other two terminals connected to the double wire bus. The coupler also includes: second isolation transformer, and the second isolation transformer is connected between the first transformer and the dual line bus. According to the invention, the second winding and third winding in the terminal via a bandstop filter (90; 100) connected to the power line, the bandstop filter (90; 100) including the suppression of the isolation transformer (70; 80) and the transformer (30; 50) related to produce one or more of the resonant frequency of one or more frequency bands. The invention also relates to a coupling system, which includes two couplers described above and a data transmission network of the power supply.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率/数据电耦合器本专利技术涉及一种功率/数据电耦合器。这种电耦合器被设计为在双线总线上发送由控制单元传送的数据信号或者从所述双线总线接收数据信号并且将它们传送至控制单元。提供该电耦合器还用于向所述双线总线传送电源电位或者从所述双线总线接收电源电位。例如，这种功率/数据耦合器用于通过形成数据和电源传输网络经由双线总线将电致动器耦合至控制单元和电源。例如，这种网络安装在飞机上。如下文将理解的，当将根据本专利技术的电耦合器成对分组在一起时，根据本专利技术的电耦合器形成所谓的耦合系统。这种功率/数据电耦合器的各种实施例是已知的，并且例如，可以参照在专利公开CA2699584、FR2993106和FR2937199中描述的那些示例。关于图1描述了另一等效实施方式以更好地呈现本专利技术需要解决的问题。图1示出了这种数据和电源传输网络的一部分，该数据和电源传输网络包括致动器10和两个耦合系统2001和2002。致动器10连接至系统2001以便：首先，通过引脚21和22分别以第一电位U1和第二电位U2给致动器供电；其次，经由引脚23通过网络来发送数据，或者经由引脚24从网络接收数据。同样，耦合系统2002包括引脚21和22，以给连接至所述引脚21和22的致动器(未示出)供电，或者升高到来自电源(未示出)的第一电源电位U1和第二电源电位U2。该数据和电源传输网络还包括用于分别例如从外围设备(诸如，致动器)或者控制单元(诸如，计算机)接收和发送数据信号的引脚23和24。耦合系统2001和2002经由其相应引脚25、26、27、和28连接至两对接线T和R，这两对接线T和R分别用于传输由致动器或者控制单元发送的数据信号和想要用于网络的致动器或者控制单元的数据信号。可以将除了示出的那些电耦合系统之外的其它电耦合系统连接至用于其它致动器或者控制单元的接线T和R，这些接线对T和R然后均形成双线总线。另外，接线对T、R中的每根接线处于电源电位U1；U2，并且因此，将来自电源的电源电流传输至致动器。如下文将明白的，在差模下在双线总线T和R上传输数据，在共模下传输电源电流。在图1中，详细描述了耦合系统2002的结构。该耦合系统2002包括电耦合器20T和20R。电耦合器20T专用于通过双线总线T来发送数据信号。为此，电耦合器20T连接至所述双线总线T以在所述双线总线T上发送由连接至引脚23的控制单元(未示出)传送的数据信号。此外，引脚23上的电源电位U1是双线总线T的每根接线的电源电位。第二耦合器20R专用于接收存在于双线总线R上的数据信号。为此，第二耦合器20R连接至所述双线总线R以在所述双线总线R上接收其数据信号并且将数据信号传送至连接至引脚24的控制单元(未示出)。此外，引脚21上的电源电位U2是所述双线总线R的每根接线的电源电位。电耦合器20T包括第一变压器30，该第一变压器30的绕组31的端子经由相应阻抗匹配电阻器连接至放大器40的两个输出端，该放大器40在其输入端处接收存在于引脚23上的数据信号。该绕组31产生激励变压器30的另外两个相同绕组32和33的磁通量。这些绕组32和33利用公共端子和连接至引脚23和26并且因此连接至接线对T的另外两个端子串联连接在一起。卷绕这些绕组32和33，使得它们从绕组31接收相同磁通量并且将相同信号传送至它们的端子(参见为此目的使用符号点的表示)。两个绕组32和33的公共端子通过电源线22L连接至耦合器20T的引脚22，以根据所讨论的电耦合器的使用方法在引脚22上接收或者传送电源电位U1。同样，电耦合器20R还包括第二变压器50，该第二变压器50的两个相同绕组52和53利用公共端子和连接至引脚27和28并且因此连接至接线对R的另外两个端子串联连接在一起。该电耦合器20R包括第三绕组51，该第三绕组51的端子经由阻抗匹配电阻器连接至放大器60的输入端，该放大器60的输出端连接至电连接器20R的引脚24以向外围设备传送数据。卷绕绕组52和53，使得其相应磁通量相加以激励绕组51(参见为此目的的符号点)。两个绕组52和53的公共端子通过电源线21L连接至耦合器的引脚21，以根据耦合器的使用方法在引脚21上接收或者传送电源电位U2。当电源连接至引脚21和22时，经由绕组32和33中的每个在接线对T中的每根接线上发现电位U1，并且经由绕组52和53中的每个在接线对R中的每根接线上发现针对该部分的电位U2。相反，当致动器连接至引脚21和22时，存在于接线对T中的每根接线上的电位U1被发现在绕组32和33的公共点处并且因此在电源线22L上，并且存在于接线对R中的每根接线上的电位U2被发现在绕组52和53的公共点处并且因此在电源线22L和引脚21上。这是共模。在由放大器40放大之后，存在于引脚23上的数据信号激励绕组31，该绕组31生成由绕组32和33捕获的磁通量，该绕组31和32在接线对T中的相应接线上生成相反振幅的数据信号。同样，分别存在于接线对R的接线上的具有相反振幅的数据信号生成磁通量，将该磁通量的绝对振幅添加到绕组52和53中，然后激励绕组51，该绕组51然后生成差分数据信号，该差分数据信号在由放大器60放大之后被提供至用于外围设备的引脚24。这就是差模。因此，在差模下在接线对R和T上传输数据，而在共模下在一个方向上或者另一方向上传输用于该部分的电源电流。通过电源电位U1与U2之间的差值生成电压，并且构成对致动器的供电可以是相对低频率(例如，小于1MHz)的直流电或交流电，而数据传输频率可以更高(例如，对于以太网类型的传输，几百MHz)。应该注意，特定耦合系统可以仅包括一个电耦合器，该电耦合器然后将专用于通过双线总线T发送数据信号，或者专用于接收存在于双线总线R上的数据信号。每个电耦合器(诸如，图1中的电耦合器20R和20T)的这种特定结构在杂散高频电流流过双线总线T或者R时可能会引起问题。在闪电击中安装有包括耦合系统的网络(包括所讨论的所述电耦合器并且总线R和T)的飞机的情况下，或者在高频测试(诸如，标准DO-160推荐的那些高频测试)期间，可能会发生这种情况。这些高频电流被发现在电源线22L和21L上，并且可能会损坏连接至耦合系统2002的引脚21和22的电源或者外围设备。它们还可能会损坏放大器40和60。在图2中示出了现有技术的另一个实施方式。与图1中的元件相同的元件具有相同标记。对于与双线总线T对应的路径，除了图1中已经存在的元件之外，所示出的耦合系统200的电耦合器20T还包括由磁耦合的两个相同绕组组成的隔离变压器70，该隔离变压器的输入端子(用点标记)连接至耦合系统200的旨在连接至双线总线T的引脚25和26，并且该隔离变压器的输出端子(用点标记)分别连接至变压器30的绕组32和33的端子。由该变压器70在共模下传输的信号被高度衰减，而在差模下传输的信号不被高度衰减。在差模下传输高频数据信号(高频数据信号在总线T的接线上的电位是不同的)，并且因此，不被变压器70干扰。另一方面，在共模下传输高频杂散信号(高频杂散信号在总线T的接线上的电位基本相等)，使得它们在变压器30的绕组32和33的端子处被高度衰减。同样，对于与接线对R对应的路径，图2中的电耦合器20R包括具有与隔离变压器70的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种如下类型的功率/数据电耦合器(20T；20R)，所述功率/数据电耦合器包括：变压器(30；50)，所述变压器(30；50)由被设计为接收或者传送数据信号的第一绕组(31；51)、以及第二绕组和第三绕组(32和33；52和53)组成，所述第二绕组和所述第三绕组(32和33；52和53)彼此并且与所述第一绕组(31；51)磁耦合，并且所述第二绕组和所述第三绕组(32和33；52和53)通过连接至电源线(22L；21L)的公共端子彼此串联连接，隔离变压器(70；80)，所述隔离变压器(70；80)由彼此磁耦合的两个相同绕组组成，所述隔离变压器(70；80)的相应绕组的第一端子连接至所述变压器(30；50)的所述第二绕组和所述第三绕组的端子并且所述隔离变压器(70；80)的所述相应绕组的第二端子连接至双线总线(T；R)，所述变压器(30；50；70；80)的所述绕组使得所述电耦合器在差模下向所述总线(T)传送数据信号或者从所述总线(R)接收数据信号，并且在共模下向所述总线(T)传送所述电源线的电源电位(U1；U2)或者从所述总线(R)接收所述电源线的电源电位(U1；U2)，其特征在于，所述第二绕组和所述第三绕组(32和33；52和53)公共的所述端子通过带阻滤波器(90；100)连接至所述电源线(22L；21L)，所述滤波器(90；100)抑制包括通过将所述隔离变压器(70；80)和所述变压器(30；50)相关联产生的一个或者多个谐振频率的一个或者多个频带。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.25 FR 15524981.一种如下类型的功率/数据电耦合器(20T；20R)，所述功率/数据电耦合器包括：变压器(30；50)，所述变压器(30；50)由被设计为接收或者传送数据信号的第一绕组(31；51)、以及第二绕组和第三绕组(32和33；52和53)组成，所述第二绕组和所述第三绕组(32和33；52和53)彼此并且与所述第一绕组(31；51)磁耦合，并且所述第二绕组和所述第三绕组(32和33；52和53)通过连接至电源线(22L；21L)的公共端子彼此串联连接，隔离变压器(70；80)，所述隔离变压器(70；80)由彼此磁耦合的两个相同绕组组成，所述隔离变压器(70；80)的相应绕组的第一端子连接至所述变压器(30；50)的所述第二绕组和所述第三绕组的端子并且所述隔离变压器(70；80)的所述相应绕组的第二端子连接至双线总线(T；R)，所述变压器(30；50；70；80)的所述绕组使得所述电耦合器在差模下向所述总线(T)传送数据信号或者从所述总线(R)接收数据信号，并且在共模下向所述总线(T)传送所述电源线的电源电位(U1；U2)或者从所述总线(R)接收所述电源线的电源电位(U1；U2)，其特征在于，所述第二绕组和所述第三绕组(32和33；52和53)公共的所述端子通过带阻滤波器(90；100)连接至所述电源线(22L；21L)，所述滤波器(90；100)抑制包括通过将所述隔离变压器(70；80)和所述变压器(30；50)相关联产生的一个或者多个谐振频率的一个或者多个频带。2.根据权利要求1所述的电耦合器，其特征在于，所述电耦合器进一步包括：低通滤波器(110；120)，所述低通滤波器(110；120)在所述带阻滤波器(90；...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·吉略特，
申请(专利权)人：赛峰电子与防务公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR