專利名稱：基于恒定電流源的電力線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于恒定電流的電力線通信系統(tǒng)，尤其涉及利用恒定電流解決在需要驅(qū)動(dòng)串聯(lián)連接的多個(gè)負(fù)載的系統(tǒng)、諸如控制燈的機(jī)場(chǎng)(進(jìn)場(chǎng))照明系統(tǒng)中由于電壓分壓引起的通信信號(hào)衰減的缺點(diǎn)，從而穩(wěn)定地執(zhí)行電力線通信。
背景技術(shù)：
由于使用既有電力線而不需要額外安裝通信線的優(yōu)點(diǎn)，電力線通信被認(rèn)為是一種用于需要控制和監(jiān)視多個(gè)燈的機(jī)場(chǎng)照明系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的合適的通信方法。然而，根據(jù)串聯(lián)連接到電力線的負(fù)載的數(shù)量，現(xiàn)有技術(shù)的使用電壓信號(hào)的電力線通信會(huì)涉及通信信號(hào)的衰減，導(dǎo)致執(zhí)行順暢通信困難。作為特定的例子，有線通信被機(jī)場(chǎng)照明領(lǐng)域優(yōu)選，以防止出現(xiàn)對(duì)飛行員與控制塔之間的無線電通信的干擾。由于安裝新線困難，機(jī)場(chǎng)應(yīng)用電力線通信來控制各個(gè)獨(dú)立燈和監(jiān)視機(jī)場(chǎng)照明。機(jī)場(chǎng)照明的電源是具有單環(huán)路的恒定電流源，并且從產(chǎn)生恒定電流源的恒流調(diào)節(jié)器到跑道的最末端燈，安裝有多個(gè)燈，幾十盞到幾百盞，使得線長達(dá)幾千米到幾十千米。由恒流調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的恒定電流流經(jīng)電力線以形成閉合環(huán)路，并且電力線被串聯(lián)連接到多個(gè)通過絕緣變壓器被連接的獨(dú)立燈驅(qū)動(dòng)器以控制各獨(dú)立燈。參考

圖1的等效電路，電力線通信電壓信號(hào)Vi被施加到單環(huán)路上，該單環(huán)路串聯(lián)連接到輸電線阻抗、對(duì)應(yīng)于絕緣變壓器的阻抗和對(duì)應(yīng)于恒流調(diào)節(jié)器的阻抗。電力線通信電壓信號(hào)經(jīng)過多個(gè)絕緣變壓器被衰減，因?yàn)殡妷罕幻恳粋€(gè)阻抗分壓。即，施加到第M個(gè)絕緣變壓器的通信信號(hào)V。ut可以通過以下等式1表達(dá)。[等式1]
權(quán)利要求
1.在一種基于恒定電流的電力線通信系統(tǒng)中，其中恒定電流流經(jīng)的電力線形成閉合環(huán)路，并且所述電力線與多個(gè)獨(dú)立設(shè)備串聯(lián)連接，所述多個(gè)獨(dú)立設(shè)備通過絕緣變壓器連接到所述電力線并且利用恒定電流和電力線通信信號(hào)運(yùn)行，每個(gè)獨(dú)立設(shè)備的特征在于電力線通信調(diào)制解調(diào)器，其用于收發(fā)由電壓信號(hào)形成的電力線通信信號(hào)；電壓/電流轉(zhuǎn)換部件，其將由所述電力線通信調(diào)制解調(diào)器發(fā)送的由電壓信號(hào)形成的所述電力線通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，并將所述電流信號(hào)施加到所述絕緣變壓器上；和電流/電壓轉(zhuǎn)換部件，其將通過所述絕緣變壓器接收的由電流信號(hào)形成的電力線通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并將所述電壓信號(hào)傳送到所述電力線通信調(diào)制解調(diào)器。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓/電流轉(zhuǎn)換部件被構(gòu)造為當(dāng)電壓信號(hào)被施加到運(yùn)算放大器的不倒相輸入端子時(shí)所述電壓/電流轉(zhuǎn)換部件輸出與相關(guān)電壓信號(hào)成比例的電流信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電流/電壓轉(zhuǎn)換部件被構(gòu)造為當(dāng)電流信號(hào)被施加到運(yùn)算放大器的倒相輸入端子時(shí)所述電流/電壓轉(zhuǎn)換部件輸出與相關(guān)電流信號(hào)成比例的電壓信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述每個(gè)獨(dú)立設(shè)備包括配置為根據(jù)經(jīng)由電力線通信信號(hào)傳送的燈控制命令來控制機(jī)場(chǎng)照明燈的獨(dú)立燈驅(qū)動(dòng)器。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述獨(dú)立燈驅(qū)動(dòng)器包括用于與相關(guān)絕緣變壓器耦合的電力線耦合器；與所述電力線耦合器并聯(lián)連接并且由流到絕緣變壓器的次級(jí)側(cè)的恒定電流產(chǎn)生預(yù)定電力的電源電路；和靠電源電路產(chǎn)生的電力運(yùn)行的控制部件。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電力線耦合器串聯(lián)連接到用于阻斷恒定電流信號(hào)的電容器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在其中多個(gè)負(fù)載串聯(lián)連接到恒定電流源的電力線通信系統(tǒng)，尤其是基于恒定電流源的電力線通信系統(tǒng)，每個(gè)獨(dú)立設(shè)備通過絕緣變壓器連接到形成閉合環(huán)路的電力線，每個(gè)獨(dú)立設(shè)備具有電流/電壓轉(zhuǎn)換部件和電壓/電流轉(zhuǎn)換部件，其中發(fā)向所述電力線的電壓信號(hào)被轉(zhuǎn)換和發(fā)送為電流信號(hào)，以及從所述電力線接收的電流信號(hào)被轉(zhuǎn)換和輸入為電壓信號(hào)，通過執(zhí)行電流型電力通信能夠解決當(dāng)使用電壓型電力通信時(shí)所觀測(cè)到的通信性能降低的問題，特別地，該系統(tǒng)可應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)照明系統(tǒng)中，其中多個(gè)燈串聯(lián)連接到恒定電流流經(jīng)的單閉合環(huán)路，從而更加穩(wěn)定地提供電力線通信以控制機(jī)場(chǎng)照明燈。
文檔編號(hào)H04B3/54GK102163993SQ201110043049
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月18日
發(fā)明者劉永奎 申請(qǐng)人:Ls產(chǎn)電株式會(huì)社