用于通过低压供电网传输信息的装置及其转接器 本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于通过低压供电网传输信息的装置及在所述装置中使用的转接器。
已经公知,通过低压供电网也可传输信息,如电话语音,电传信息,数字数据等。为此目的,将信息编码及以公知的方式通过譬如频率调制载入一个高频载波信号。该被调制的载波信号将从相应的发送器耦合到低压供电网中及由相应的接收器以类似方式去耦合及解码。以此方式利用供电网的信息传输系统例如被描述在WO-A-95/19537中。但在低压供电网中也可由于不同的过程形成高频干扰,它将叠加在载波信号上,被一起去耦及在一定情况下对信息传输质量产生很不良的影响。由此就需要重复地传输,这将引起数据速率的降低。在接收机上抑制这种干扰通常仅能用成本昂贵的电路技术或根本作不到。
通常最强的干扰信号来自参与信息交换地装置的邻近区。尤其是连接在电网上的装置产生各类干扰信号,例如在开关过程中产生具有显著高频分量的干扰信号,当该干扰信号在连接到接收器的装置的附近来到电网中时,该干扰信号几乎未受阻尼地到达并强烈地干扰信息的接收。
此外在敞开的导线区段通常出现反射。常常会有,在插头及装置之间的电缆长度正好为载波信号波长的四分之一或涉及该波长的非偶数倍。与装置的导通或关断无关地,这导致特别显著的反射,它叠加在载波信号上。尤其在具有大量接入装置的办公楼中以此方式使许多干扰进入电网,这严重地影响了信息传输的质量。
为了保护接入的装置,已公知在电源插头中集中安装电源滤波器,其具有在相导线及零线中的电感及它们电容性地耦合到与电缆屏蔽层连接的接地导体(例如参见US-A-4614924),但其中这些电容增大了插头的体积,并显著地增加了其长度及成本。由US-A-5266055也公知了一个三极电源插头,其中仅使用了电感。在这两种情况下电感仅保护接入装置免于高频信号干扰。出于该原因该插头总是与装置固定地连接。上述后一个文献也给出一种连接部件,它用于抑制一个装置中的干扰。无论在电源插头还是在连接部件中总在铁氧体中埋设了一个直导体段或半圈。但以此方式仅能实现很小的电感,它仅能抑制很高频率的信号。
本发明的任务在于,给出一种所述类型的装置,它在适应信息传输方面相对所述类型的公知装置有显著改善,并给出适于使用根据本发明的装置的转接器。
通过根据本发明的用于通过低压供电网传输信息的装置将使它更好地用于信息传输。所述类型的干扰将被束缚或抑制在其源头并与电网隔开。因此信息的接收不会受到来自邻近区域的几乎未衰减的干扰。对于数据传输所使用的频率相当高时,这特别适用。由插头及装置之间的电缆线段引起的干扰作用同样可被抑制及总能形成有利于低压电网传输性能的导线终端。
通过对干扰的抑制可提供更大的信息传输的能力,因为允许的总干扰电平(载波信号也算在内)通常由法规限定。这种有利的作用将会进一步增强,因为在低干扰电平时较小的载波信号就足够了。
根据本发明的转接器提供了一种特别简单及成本合适地实现本发明的装置的可能性。它可很紧凑地构成,尤其可作得很短及在需要时能既容易又快速地插入及同样容易地拔下,以使得电网能在很大程度上避免干扰。使用电抗线圈能节约位置及可避免饱和效应。
以下将借助仅表示一个实施例的附图来详细描述本发明。附图为:
图1:根据本发明的转接器的概要示图;
图2:根据本发明的转接器的水平纵截面图;
图3:沿图2中线Ⅲ-Ⅲ的截面图;
图4:沿图2中线Ⅳ-Ⅳ的截面图;及
图5:根据本发明的信息传输装置的概要示图。
根据本发明的转接器1在一个由塑料作的牢固结合上的壳体2中具有一个插头3,及在对立壳壁上具有一个朝着相反侧的插座4。该插头3包括三个平行的插销5a,b,c,其中插销5a,b位于一个平面中,而插销5c相对该平面稍微错开地布置在两个插销5a,b之间。该插头3适于被插入一个符合标准的电源插座。
插座4包括三个设在壳体2内、具有与插销5a,b,c的布置对应构型的插孔6a,b,c并由此可与插头3兼容,并适于接收一个与它相对应的标准电源插头。插销5c与插孔6c及一个在这两者之间的直连接线段7构成一体。因此插销5c与插孔6c不是通过一个电感相连接,而是出于安全的原因直接地连接,插销5c、连接线段7及插孔6c构成一个接地导体连接,以致该连接的阻抗小到可被忽略。
相反地,插销5a与插孔6a通过一个电抗线圈8a形成导电连接,该电抗线圈在壳体2中被布置在插孔6a的下面及插孔6c的旁边。同样地,插销5b与插孔6b通过一个电抗线圈8b相连接。所述该结构特别能节省空间。插销5a及5b和电抗线圈8a或8b与插孔6a或6b构成一个相导体连接或零线连接。电抗线圈8a,b各具有最好至少为10μH的电感量,以使得其频率显著高于约50Hz电网频率、尤其高于1MHz的信号受到很大的衰减。
由于限制在电抗线圈上,放弃了电容器的使用,该转接器不仅能廉价地制造,而且其结构非常紧凑。尤其是能避免大的结构长度,由于该较大的力臂在各种情况下作用的力将显著地增加转接器折断或损坏或从电源插座拉脱的危险。
在一个公共建筑或私人建筑或楼群内通过低压供电网9(图5)传输信息(在此可涉及电话语音,电传信息,数字数据;任意的音频或视频信号或其它信号)的装置中,一个参与信息交换的装置、如一个PC10直接地被连接在所述电网上,其方式为它的电源插头11被插入电网的一个电源插座12中。通过该连接,一方面PC10被供电,另一方面它通过插头及低压电网9与另一未示出的并也与该电网连接的装置交换信息。在此情况下,使用一个远离电网频率的载波频率、它最好在1MHz至40MHz之间,并最好至少10MHz。
此外,在与PC10连接的电源插座12的附近范围中,通过电网插座12'及电源插头11'连接在低压电源9上的、并不参与信息交换的装置,如打印机13,电视机14,一个终端15及一个立体声设备16可能在譬如开关过程中产生具有高频分量的干扰信息。PC10与所述这些装置通过属于低压供电网9的短导线相连接,当该干扰信息实质上无衰减地到达PC10时,该干扰信息可能在那里仅受到很昂贵的电路技术措施的抑制或根本未受到抑制,该干扰信息叠加在接收的信息上,信息的接收受到严重的干扰。
出于该原因,作为干扰信号源的这些装置各通过转接器1与低压供电网9相连接。在此情况下,最好各转接器1的插头3直接插在相应的电源插座12'中,而其插座4接收这些装置的电源插头11'。当使用加长电缆或分线盒时,该转接器也可设置在其它位置上。在每种情况下,来自所述装置的高频信号、尤其是在所述对于信息交换优选的1MHz及40MHz之间的范围内的高频信号将通过转接器1的电抗线圈8a,b实际上完全被抑制,以使得它不会干扰PC10上的信息接收。
此外,该转接器1还具有一个作用,即在插头与相应装置之间的电缆主要当其长度不适时形成一个敞开的导线终端,即使在装置关断时也可引起显著的干扰,该转接器对于较高频的信号实际可去耦。由此使反射受抑制及低压电网9上干扰信号的总和进一步降低及在一定情况下十分显著地降低。
通过减小干扰可使数据传输速度显著提高。此外载波信号的强度可减小,以使得对于低压供电网9上高频信号的总电平的法规限制可非常容易地被遵守。
在本发明的范围内,该转接器可以有各种变型。例如可构成具有多个插座的分线盒,其中相导线及零线的相应插孔最好与一个在相应插销后面的电抗线圈相连接。它也可构成加长电缆,其中插头为一方及一个或多个插座作为另一方被设置在由一个三芯电缆连接的两个壳体中。电抗线圈则被设置这两个壳体中的一个内或分配在这两者中。但所述单件的实施方式由于其特别紧凑的结构及简单性(尤其当该转接器直接插在电源插座中时)以及其使用的一目了然而优先。
当然本发明也可类似地使用在另外标准的低压电网中,如具有三个相导线的电网中。