大容量負(fù)荷的閉合電路電力線通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大容量負(fù)荷的閉合電路電力線通信系統(tǒng)，在傳輸裝置上并列連接由半導(dǎo)體元件構(gòu)成的第1開(kāi)關(guān)和由繼電器元件構(gòu)成的第2開(kāi)關(guān)而構(gòu)成開(kāi)關(guān)部，并通過(guò)選擇性地使用此開(kāi)關(guān)而生成及傳輸通信信號(hào)，由此，即使對(duì)于大容量的負(fù)荷，也可極大提高通信信號(hào)的識(shí)別率和正確性。
【專利說(shuō)明】大容量負(fù)荷的閉合電路電力線通信系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及閉合電路電力線通信，尤其詳細(xì)地涉及一種大容量負(fù)荷的閉合電路電力線通信系統(tǒng)，在傳輸裝置上并列連接由半導(dǎo)體元件構(gòu)成的第I開(kāi)關(guān)和由繼電器元件構(gòu)成的第2開(kāi)關(guān)而構(gòu)成開(kāi)關(guān)部，并通過(guò)選擇性地使用此開(kāi)關(guān)而生成及傳輸通信信號(hào)，由此，即使對(duì)于大容量的負(fù)荷，也可極大提高通信信號(hào)的識(shí)別率和正確性。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，電力通信通常指調(diào)制通信的信號(hào)(通信信號(hào))并在連接有相應(yīng)設(shè)備的電力線上，疊加所述調(diào)制的信號(hào)的方法。
[0003]但根據(jù)所述電力線通信方法而產(chǎn)生的通信用調(diào)制信號(hào)對(duì)無(wú)需連接在相同電力系統(tǒng)的通信的一般設(shè)備產(chǎn)生噪音。
[0004]并且，連接于系統(tǒng)的某一個(gè)設(shè)備產(chǎn)生大量噪音時(shí)，發(fā)生通信障礙，而降低通信速度。并且，調(diào)制信號(hào)一般為較高的頻率，而系統(tǒng)具有位于輸入部的冷凝器的周邊設(shè)備時(shí)，對(duì)相應(yīng)的調(diào)制信號(hào)，阻抗非常低，而形成使其發(fā)生短路的影響，且信號(hào)無(wú)法被較遠(yuǎn)地傳輸。
[0005]因此，為解決此類問(wèn)題，可參考本 申請(qǐng)人:研發(fā)的電力線通信相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。
[0006]此電力線通信方法是與現(xiàn)有的電力線通信完全不同的新形態(tài)的通信方法，尤其是適合于無(wú)需高速，且需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小地照明控制領(lǐng)域等的技術(shù)。
[0007]下面參照附圖對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
[0008]如圖1所示，現(xiàn)有的閉合電路電力線通信系統(tǒng)包括:
[0009]傳輸裝置(10)，串聯(lián)連接于電力線(P)的一側(cè)線上而生成通信信號(hào)，并通過(guò)電力線對(duì)其進(jìn)行傳輸；多個(gè)接收及負(fù)荷裝置(20)，并聯(lián)連接于所述電力線(P)的兩端而接收通過(guò)所述電力線傳輸而至的通信信號(hào)，并控制相應(yīng)負(fù)荷。
[0010]所述傳輸裝置(10)至少包括:控制信號(hào)發(fā)生部(12)，發(fā)生用于產(chǎn)生電力線通信信號(hào)的控制信號(hào)；開(kāi)關(guān)元件(13)，串聯(lián)連接于電力線的一側(cè)線上，并通過(guò)所述控制信號(hào)發(fā)生部(12)運(yùn)行開(kāi)關(guān)。
[0011]下面，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]所述控制信號(hào)發(fā)生部(12)將既定的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至所述開(kāi)關(guān)元件(13)。
[0013]S卩，如圖2 (a)所示，與流經(jīng)所述開(kāi)關(guān)元件(13)的電源(AC)的波形同步，而如圖2(b)所示，在所述電源波形的零交叉(Zero cross)之后的較短時(shí)間內(nèi)，輸出使得關(guān)閉(off)所述開(kāi)關(guān)元件(13)的開(kāi)關(guān)信號(hào)。
[0014]如所述圖2 (b)所示的形態(tài)的開(kāi)關(guān)信號(hào)在后文進(jìn)行敘述，但具有通信信號(hào)(數(shù)據(jù))的意思。
[0015]因此可知曉，通過(guò)所述開(kāi)關(guān)元件(13)輸出的電源波形如圖2 (c)所示，在零交叉之后的較短的時(shí)點(diǎn)(t Λ)上被中斷輸出。
[0016]在此，所述電源波形在零交叉之后，下半個(gè)周期開(kāi)始的既定時(shí)間內(nèi)(tA)為關(guān)閉(OFF)狀態(tài)時(shí)，將其約定為’ I’，所述電源波形在零交叉之后，下半個(gè)周期開(kāi)始的瞬間，接著打開(kāi)(ON)時(shí)，將其約定為’O’。
[0017]因此，圖2 (b)為具有’1011’的信息的開(kāi)關(guān)信號(hào)，根據(jù)此開(kāi)關(guān)信號(hào)，如圖2 (C)所示變形的電源波形通過(guò)電力線被同時(shí)施加至多個(gè)接收及負(fù)荷裝置(20)。
[0018]在此，所述通信信息’ 1011’作為舉例可被進(jìn)行各種變形，此類通信信息的內(nèi)容包括相應(yīng)負(fù)荷即照明燈的開(kāi)燈、關(guān)燈及燈光控制信息，也包括相應(yīng)照明燈的ID信息。
[0019]并且，如所述圖2 (C)所示，包含有通信信息的變形的電源波形在時(shí)點(diǎn)(t Λ)上具有關(guān)閉電源的區(qū)間，但，此時(shí)點(diǎn)(tA)為非常短的時(shí)間，整體上對(duì)額定電源供給不形成差異。
[0020]所述傳輸裝置(10)的鍵輸入部(11)是指將用于產(chǎn)生具有’ 1011’信息的控制信號(hào)，即開(kāi)關(guān)信號(hào)的鍵控信號(hào)輸入至所述控制信號(hào)發(fā)生部(12 )的開(kāi)關(guān)電路。
[0021]并且，所述接收及負(fù)荷裝置(20)為并列連接于閉合電路電力線(P)的多個(gè)負(fù)荷裝置，包括:電源供給部(21)、負(fù)荷控制部(22)、照明燈(23)、信號(hào)檢測(cè)部(24)及信號(hào)處理部(25)。
[0022]所述電源供給部(21)接收由電力線(P)輸入的電源(AC)而提供照明燈(23)的驅(qū)動(dòng)電源及各個(gè)電路部的直流驅(qū)動(dòng)電源。
[0023]所述負(fù)荷控制部(22)輸入由信號(hào)處理部(25)提供的通信信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行分析，并對(duì)相應(yīng)的照明燈(23)進(jìn)行開(kāi)燈及關(guān)燈，或燈光(Dimming)控制，使得與其相對(duì)應(yīng)。
[0024]所述信號(hào)檢測(cè)部(24)檢測(cè)通過(guò)電力線輸入的通信信號(hào)，所述信號(hào)處理部(25)對(duì)從所述信號(hào)檢測(cè)部(24 )輸入的通信信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，而輸入至所述負(fù)荷控制部(22 )。
[0025]下面，對(duì)按如上所述構(gòu)成的所述接收及負(fù)荷裝置(20)的運(yùn)行進(jìn)行說(shuō)明。
[0026]根據(jù)所述傳輸裝置(10)，具有信息"1011〃的圖2 (C)所示的變形的電源波形通過(guò)電力線(P)被輸入至電源供給部(21)及信號(hào)檢測(cè)部(24)。
[0027]輸入至所述信號(hào)檢測(cè)部(24)的變形的電源波形被施加至光電耦合器(PC)的發(fā)光元件(24a)。
[0028]因此，所述發(fā)光元件(24a)在如圖2 (C)所示施加的電源波形到達(dá)零交叉附近或電源在被切斷的狀態(tài)的時(shí)點(diǎn)(t Δ)上被關(guān)閉，且在其它部位的電源波形上被打開(kāi)。
[0029]根據(jù)打開(kāi)、關(guān)閉所述發(fā)光元件(24a)，受光元件(24b)也被打開(kāi)及關(guān)閉。
[0030]作為參考，所述發(fā)光元件(24a)為只需提供有最小的額定電壓而開(kāi)燈的元件，因此，電源波形在零交叉點(diǎn)附近因電壓不足而關(guān)閉。
[0031]通過(guò)所述受光元件(24b)的打開(kāi)、關(guān)閉動(dòng)作，如圖2 (d)所示的脈沖波形被輸出至其輸出端。
[0032]所述光電耦合器(24)的輸出信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理部(25)進(jìn)行信號(hào)處理而輸入至負(fù)荷控制部(22)。
[0033]所述負(fù)荷控制部(22)檢測(cè)由所述信號(hào)處理部(25)輸入的值，具有既定脈沖幅度的脈沖(P1、P3、P4)視為信號(hào)’ I’，不具有既定脈沖幅度的脈沖(P2)視為’ O’，所述輸入值被判斷為具有’1011’的通信信息的信號(hào)。
[0034]所述負(fù)荷控制部(22)判斷檢測(cè)的所述通信信息是否為用于控制自身的照明燈
(23)的信號(hào)(確認(rèn)ID)，且判斷符合用于控制自身的照明燈(23)的信號(hào)時(shí)，輸出與其通信信號(hào)相應(yīng)的控制信號(hào)，即開(kāi)關(guān)燈及/或燈光控制信號(hào)，使得從電源供給部(21)供給至照明燈(230)的電源供給的形態(tài)不同。[0035]如上所述的本 申請(qǐng)人:發(fā)明的電力線通信系統(tǒng)與現(xiàn)有的電源線調(diào)制方式相比，具有通信正確等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
[0036]但此類電力線通信系統(tǒng)存在有如下缺點(diǎn)。
[0037]第一，利用電源生成通信信號(hào)時(shí)，為了更大提高并切實(shí)準(zhǔn)確地傳輸通信信號(hào)的識(shí)別率，如圖2 (c)所示的電源切斷區(qū)間(t Δ)必須較長(zhǎng)。
[0038]但加長(zhǎng)所述電源切斷時(shí)間(t Δ)時(shí)，在打開(kāi)傳輸裝置(10)的開(kāi)關(guān)元件(13)的時(shí)點(diǎn)上，電壓(Vs)變聞。
[0039]由此，所述開(kāi)關(guān)元件(13)的打開(kāi)時(shí)點(diǎn)的電壓(Vs)變高時(shí)，產(chǎn)生開(kāi)關(guān)噪音。
[0040]第二，負(fù)荷電流通常通過(guò)傳輸裝置(10)的開(kāi)關(guān)元件(13)流動(dòng)，因此，在電流增加，尤其在開(kāi)關(guān)元件(13)開(kāi)啟時(shí)，因RDSon電阻值而產(chǎn)生大量的熱量。
[0041]由于如上所述現(xiàn)象，造成需使用具有大電流容量的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件和大容量的散熱片的費(fèi)用和空間的問(wèn)題。
[0042]并且，因所述產(chǎn)生的熱量，大量的電能以熱量而流失。
[0043]第三，在因冷凝成分大而使勵(lì)磁涌流(Inrush current)為大負(fù)荷的情況下，將其并聯(lián)連接多臺(tái)時(shí)，因流過(guò)非常大的勵(lì)磁涌流，而使半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(13)發(fā)生破損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0044]技術(shù)課題
[0045]本發(fā)明為解決如上所述問(wèn)題而研發(fā)，本發(fā)明的目的為提供一種大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)。在傳輸裝置上并列構(gòu)成由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成的第I開(kāi)關(guān)和由機(jī)械式繼電器開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成的第2開(kāi)關(guān)并進(jìn)行通信時(shí)，切斷第2開(kāi)關(guān)并通過(guò)第I開(kāi)關(guān)執(zhí)行通信動(dòng)作，未進(jìn)行通信時(shí)，使第2開(kāi)關(guān)發(fā)生短路而通過(guò)第2開(kāi)關(guān)，使得電流流動(dòng)，從而使得在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件上產(chǎn)生的熱量達(dá)到最小化。
[0046]并且，本發(fā)明的另一目的為提供一種大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，為了生成通信信號(hào)，在電源波形的零交叉之后附近切斷電源而生成具有較大的脈沖幅度的通信信號(hào)用脈沖信號(hào)，由此，極大提高通信信號(hào)的識(shí)別率和準(zhǔn)確性。
[0047]并且，本發(fā)明的另一目的為提供一種大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，再在傳輸裝置的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件上串聯(lián)連接熱敏電阻，在初期電源供給時(shí)，防止因勵(lì)磁涌流而造成第I及第2開(kāi)關(guān)燒毀。
[0048]并且，本發(fā)明的另一目的為提供一種大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，在接收及負(fù)荷裝置上添加地址設(shè)定部，可自由設(shè)定受控系統(tǒng)照明燈的個(gè)別ID。
[0049]技術(shù)方案
[0050]為實(shí)現(xiàn)如上所述的目的，本發(fā)明包括:傳輸裝置，串聯(lián)連接于電力線的一側(cè)線上而生成通信信號(hào)并通過(guò)電力線將其進(jìn)行傳輸；至少一個(gè)接收及負(fù)荷裝置，并聯(lián)連接于所述電力線的兩端，接收及檢測(cè)通過(guò)所述電力線傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)，控制相應(yīng)負(fù)荷；
[0051]所述傳輸裝置至少包括:開(kāi)關(guān)控制部，為產(chǎn)生電力線通信信號(hào)，向第I開(kāi)關(guān)部及第2開(kāi)關(guān)部生成開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；第I開(kāi)關(guān)部，串聯(lián)連接于電力線的一側(cè)線上，并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)控制部執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作；第2開(kāi)關(guān)部，并聯(lián)連接于所述第I開(kāi)關(guān)部，并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)控制部執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作；[0052]所述開(kāi)關(guān)控制部特征在于，在未進(jìn)行通信期間，執(zhí)行使所述第2開(kāi)關(guān)部發(fā)生短路的控制輸出，并且，在執(zhí)行電力線通信時(shí)，使得第2開(kāi)關(guān)部斷線，并與電源波形同步，將既定通信信號(hào)用開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至所述第I開(kāi)關(guān)部，并且，包含在流經(jīng)所述第I開(kāi)關(guān)部的電源波形的零交叉前或后，或前后附近的較短時(shí)間內(nèi)，使得第I開(kāi)關(guān)部斷線的開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行輸出。
[0053]并且，本發(fā)明的所述第I開(kāi)關(guān)部由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成。
[0054]并且，本發(fā)明的所述第2開(kāi)關(guān)部由繼電器開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成。
[0055]并且，在本發(fā)明的所述第I開(kāi)關(guān)部上構(gòu)成得使熱敏電阻被串聯(lián)連接于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件上。
[0056]并且，本發(fā)明的所述開(kāi)關(guān)控制部進(jìn)行控制使得在輸入初期電源時(shí)，第2開(kāi)關(guān)部斷線一定時(shí)間，并且，使得第I開(kāi)關(guān)部發(fā)生短路，以使電流通過(guò)所述第I開(kāi)關(guān)部的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件及熱敏電阻流動(dòng)。
[0057]并且，本發(fā)明的所述接收及負(fù)荷裝置包括:電源供給部，接收由電力線輸入的電源，而提供照明燈的驅(qū)動(dòng)電源及各個(gè)電路部的直流驅(qū)動(dòng)電源；負(fù)荷控制部，輸入由信號(hào)處理部提供的通信信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行分析，控制相應(yīng)照明燈進(jìn)行開(kāi)燈及關(guān)燈或調(diào)光，以使與其相對(duì)應(yīng)；信號(hào)檢測(cè)部，檢測(cè)通過(guò)電力線輸入的通信信號(hào)；信號(hào)處理部，對(duì)由所述信號(hào)檢測(cè)部輸入的通信信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理并供給至負(fù)荷控制部。
[0058]并且，本發(fā)明的所述負(fù)荷控制部還構(gòu)成有地址設(shè)定部，設(shè)定對(duì)于受控系統(tǒng)照明燈的ID。
[0059]有利效果
[0060]如上所述，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):在傳輸裝置上并聯(lián)構(gòu)成由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成的第I開(kāi)關(guān)和由機(jī)械式繼電器開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成的第2開(kāi)關(guān)，在進(jìn)行通信時(shí)，斷開(kāi)第2開(kāi)關(guān)并通過(guò)第I開(kāi)關(guān)執(zhí)行通信動(dòng)作，未進(jìn)行通信時(shí)，將第2開(kāi)關(guān)發(fā)生短路并通過(guò)第2開(kāi)關(guān)而使電流流動(dòng)，由此使在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件產(chǎn)生的熱量達(dá)到最小化，從而，無(wú)需大型的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件和大容量的散熱片，可節(jié)約費(fèi)用并節(jié)省空間。
[0061 ] 并且，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):為了生成通信信號(hào)，在電源波形的零交叉前后附近切斷電源，生成具有較大的脈沖幅度的通信信號(hào)用脈沖信號(hào)，由此，極大提高通信信號(hào)的識(shí)別率和準(zhǔn)確性。
[0062]并且，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):在傳輸裝置的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件還串聯(lián)連接熱敏電阻，在初期電源供給時(shí)，可完全防止因勵(lì)磁涌流而造成第I及第2開(kāi)關(guān)的燒毀。
[0063]并且，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):在接收及負(fù)荷裝置上添加地址設(shè)定部，可自由設(shè)定對(duì)于受控系統(tǒng)照明燈的個(gè)別ID。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0064]圖1為現(xiàn)有的改良的電力線通信系統(tǒng)的構(gòu)成圖；
[0065]圖2為所述圖1的輸出波形圖；
[0066]圖3為本發(fā)明的大容量負(fù)荷的電力線通信系統(tǒng)的構(gòu)成圖；
[0067]圖4為所述圖3的輸出波形圖。
【具體實(shí)施方式】[0068]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。
[0069]圖3為本發(fā)明的大容量負(fù)荷的電力線通信系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0070]如圖所示，本發(fā)明大容量負(fù)荷的電力線通信系統(tǒng)包括:
[0071]傳輸裝置(100)，串聯(lián)連接于電力線(P)的一側(cè)線上而生成通信信號(hào)，并通過(guò)電力線將其傳輸；多個(gè)接收及負(fù)荷裝置(200)，并聯(lián)連接于所述電力線(P)的兩端，接收通過(guò)所述電力線傳輸而至的通信信號(hào)，而控制相應(yīng)負(fù)荷。
[0072]所述傳輸裝置(100)至少包括:開(kāi)關(guān)控制部(120)，為了產(chǎn)生電力線通信信號(hào)，向第I開(kāi)關(guān)部(130)及第2開(kāi)關(guān)部(140)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；第I開(kāi)關(guān)部(130)，串聯(lián)連接于電力線的一側(cè)線上，并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)控制部(120)執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作；第2開(kāi)關(guān)部(140)，并列連接于所述第I開(kāi)關(guān)部(130)，并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)控制部(120)執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
[0073]并且，所述第I開(kāi)關(guān)部(130)由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)構(gòu)成，所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)為雙向晶閘管(Tr iac )、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極型晶體管、晶閘管中的一種。
[0074]并且，所述第2開(kāi)關(guān)部(140)由繼電器開(kāi)關(guān)元件(141)構(gòu)成，所述繼電器開(kāi)關(guān)元件
(141)為電氣或機(jī)械式繼電器(Relay)、半導(dǎo)體繼電器(SSR)中的一個(gè)。
[0075]但所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)及繼電器開(kāi)關(guān)元件(141)并非限制于此幾種，可進(jìn)行各種變形。
[0076]并且，在所述第I開(kāi)關(guān)部(130)上構(gòu)成使得熱敏電阻(132)被串聯(lián)連接于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)。
[0077]并且，所述傳輸裝置(100)還形成有鍵輸入部(110)，其輸入用于向所述開(kāi)關(guān)控制部(120)生成開(kāi)關(guān)信號(hào)的鍵控信號(hào)；通信部(111)，從通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或其它通信裝置的管理系統(tǒng)、外置形程序開(kāi)關(guān)、調(diào)光開(kāi)關(guān)等控制裝置接收控制信號(hào)。
[0078]下面，對(duì)按如上所述構(gòu)成的傳輸裝置(100)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0079]首先，所述開(kāi)關(guān)控制部(120)在未執(zhí)行電力線通信時(shí)，將開(kāi)啟(ON)繼電器開(kāi)關(guān)元件(141)信號(hào)輸出至第2開(kāi)關(guān)部(140)。
[0080]即將高信號(hào)輸出至第2開(kāi)關(guān)部(140)輸出，而打開(kāi)晶體管(Q3)。
[0081]之后，電流流至繼電器驅(qū)動(dòng)用線圈，繼電器的節(jié)點(diǎn)發(fā)生短路，第I開(kāi)關(guān)部(130)為打開(kāi)狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)，因經(jīng)過(guò)繼電器的節(jié)點(diǎn)的電阻非常小，負(fù)荷上的電流通過(guò)繼電器的節(jié)點(diǎn)流過(guò)。因此，電流流至第I開(kāi)關(guān)部(130)時(shí)，不發(fā)生熱。
[0082]在此狀態(tài)下，施加至負(fù)荷的電壓波形如圖4 (a)所示。
[0083]通過(guò)開(kāi)關(guān)的操作或外部的命令，產(chǎn)生通信的需要時(shí)，開(kāi)關(guān)控制部(120)首先輸出高信號(hào)，以使第I開(kāi)關(guān)部(130)打開(kāi)。打開(kāi)所述第I開(kāi)關(guān)部(130)時(shí)，接著關(guān)閉第2開(kāi)關(guān)部(140)，使得電流僅通過(guò)第I開(kāi)關(guān)部(130)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)流動(dòng)。
[0084]并且，所述開(kāi)關(guān)控制部(120)與電源波形同步而將既定通信信號(hào)用開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至所述第I開(kāi)關(guān)部(130)。
[0085]即如圖4 (a)所示，與流經(jīng)所述第I開(kāi)關(guān)部(130)的電源(AC)波形同步，而如圖
4(b)所示，在所述電源波形的零交叉(Zero cross)前后附近的較短時(shí)間內(nèi)，輸出使得關(guān)閉(off)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)的開(kāi)關(guān)信號(hào)。
[0086]如所述圖4 (b)所示形態(tài)的開(kāi)關(guān)信號(hào)具有如上所述通信信號(hào)(數(shù)據(jù))的意義。
[0087]因此可知曉，通過(guò)所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)輸出的電源波形如圖4 ( c)所示，在零交叉前后附近的較短時(shí)點(diǎn)(t Δ I)上輸出被切斷。
[0088]在此，所述電源波形的電壓在零交叉前后附近的既定時(shí)間(t Λ I)為OV狀態(tài)時(shí)，將其約定為’ I’，所述電源波形的電壓在零交叉前后附近上，不存在切斷既定時(shí)間的區(qū)間時(shí)，將其約定為’ O’。
[0089]因此，圖4 (b)為具有’1011’信息的開(kāi)關(guān)信號(hào)，根據(jù)此開(kāi)關(guān)信號(hào)，如圖4 (C)所示變形的電源波形通過(guò)電力線被同時(shí)施加至多個(gè)接收及負(fù)荷裝置(200)。
[0090]在此，所述通信信息’ 1011’作為舉例，可被進(jìn)行各種變形，此類通信信息的內(nèi)容包括相應(yīng)負(fù)荷即照明燈的開(kāi)燈、關(guān)燈及燈光控制信息，也包括相應(yīng)照明燈的ID信息。
[0091]并且，根據(jù)本發(fā)明，生成包含有如圖4 (C)所示的通信信息(’ 1011’ )的變形的電源波形時(shí)，切斷電源波形的時(shí)點(diǎn)在經(jīng)過(guò)零交叉前后的較短時(shí)間(t Λ I)內(nèi)形成，因打開(kāi)或關(guān)閉半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)的時(shí)點(diǎn)的電壓(VS1、VS2)低，而不發(fā)生開(kāi)關(guān)噪音，同時(shí)，所述時(shí)點(diǎn)(t Δ I)大于現(xiàn)有的脈沖幅度時(shí)點(diǎn)(t Λ:圖2 (c))，由此，通信信號(hào)用脈沖信號(hào)的脈沖幅度變寬。
[0092]因此，本發(fā)明通過(guò)生成具有較大的脈沖幅度的通信信號(hào)用脈沖信號(hào)，而極大提高通信信號(hào)的識(shí)別率和正確性。
[0093]此時(shí)，打開(kāi)，或關(guān)閉半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)的時(shí)點(diǎn)可根據(jù)通信的特性進(jìn)行變化。
[0094]即在到達(dá)零交叉之前，將關(guān)閉開(kāi)關(guān)元件(131)并至零交叉為止的時(shí)間稱為t Δ before,將從零交叉直至打開(kāi)開(kāi)關(guān)元件(131)的時(shí)間稱為t Δ after時(shí)，t Λ before及t Δ after可在0?既定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行任意調(diào)整。最后，VS1、VS2可在OV至既定電壓之間進(jìn)行調(diào)整。此調(diào)整可根據(jù)所使用的元件進(jìn)行選擇性地決定。
[0095]并且，傳輸裝置(100)的開(kāi)關(guān)控制部(120)完成如上所述的電力線通信信號(hào)的輸出時(shí)，將繼電器開(kāi)關(guān)元件(141)打開(kāi)(ON)信號(hào)輸出至第2開(kāi)關(guān)部(140)，將半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件
(131)關(guān)閉(off)信號(hào)輸出至第I開(kāi)關(guān)部(130)。
[0096]因此，如圖4 Ca)所示的正弦波電源波形通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)元件(141)流至接收及負(fù)荷裝置(200)。
[0097]并且，在本發(fā)明中，具有可防止因初期電源輸入系統(tǒng)時(shí)而產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流所造成部件的損傷的功能。
[0098]即所述開(kāi)關(guān)控制部(120)進(jìn)行控制使得在初期電源輸入時(shí)，將所述第2開(kāi)關(guān)部(140)關(guān)閉，并打開(kāi)第I開(kāi)關(guān)部(130)，使得電流通過(guò)所述第I開(kāi)關(guān)部(131)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)流動(dòng)。
[0099]因此，輸入電源時(shí)發(fā)生的勵(lì)磁涌流通過(guò)串聯(lián)連接于所述第I開(kāi)關(guān)部(131)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)的熱敏電阻(132)流動(dòng)，從而防止因所述勵(lì)磁涌流而造成半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(131)或繼電器開(kāi)關(guān)元件(141)的燒毀。
[0100]所述電源輸入后經(jīng)過(guò)既定時(shí)間時(shí)，再打開(kāi)所述第2開(kāi)關(guān)部(140)，并關(guān)閉第I開(kāi)關(guān)部(130)，電流執(zhí)行通過(guò)所述第2開(kāi)關(guān)部(141)的繼電器開(kāi)關(guān)元件(141)進(jìn)行流動(dòng)的普通運(yùn)轉(zhuǎn)，從而，在普通運(yùn)轉(zhuǎn)中，使得完全切斷因熱敏電阻(132)而產(chǎn)生的熱量及由此而造成的能量的損失。
[0101]并且，所述傳輸裝置(100 )的鍵輸入部(110)及通信部(111)將具有為’ 1011’的信息的控制信號(hào)，即用于產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)的鍵控信號(hào)輸入所述開(kāi)關(guān)控制部(120)或根據(jù)通信而接收及輸入由其它裝置提供的控制信號(hào)。
[0102]并且，所述接收及負(fù)荷裝置(200)為并列連接閉合電路電力線(P)的多個(gè)負(fù)荷裝置，包括:電源供給部(210)、信號(hào)處理部(220 )、負(fù)荷控制部(230 )、照明燈(240 )、信號(hào)檢測(cè)部(250 )、零交叉檢測(cè)部(260 )及比特信號(hào)檢測(cè)部(270 )。
[0103]所述電源供給部(210)接收由電力線(P)輸入的電源(AC)而提供照明燈(230)的驅(qū)動(dòng)電源及各個(gè)電路部的驅(qū)動(dòng)電源。
[0104]所述信號(hào)處理部(220 )利用由零交叉檢測(cè)部(260 )及比特信號(hào)檢測(cè)部(270 )提供的信號(hào)而提取通信信號(hào)并將其進(jìn)行信號(hào)處理而傳輸至負(fù)荷控制部(230)。
[0105]并且，在所述信號(hào)處理部(220)上還構(gòu)成有地址設(shè)定部(221)，構(gòu)成使得可自由設(shè)定對(duì)于受控系統(tǒng)照明燈的個(gè)別ID。
[0106]在此，所述地址設(shè)定部(221)為對(duì)于調(diào)節(jié)(Dip)開(kāi)關(guān)的設(shè)定、軟件性設(shè)定、通信的設(shè)定等各種構(gòu)成。
[0107]所述負(fù)荷控制部(230)分析由所述信號(hào)處理部(220)提供的通信信號(hào)而控制相應(yīng)照明燈(240)使得與其相對(duì)應(yīng)。
[0108]所述信號(hào)檢測(cè)部(250)作為檢測(cè)通過(guò)電力線輸入的通信信號(hào)的電路，包括連接于電力線兩端的光電耦合器(251)。
[0109]所述零交叉檢測(cè)部(260)由晶體管(Q5)、電阻(Rl)及電容器(Cl)構(gòu)成，通過(guò)所述信號(hào)檢測(cè)部(250)而定型所輸出的信號(hào)，并提供至信號(hào)處理部(220)，由此，使得所述信號(hào)處理部(220)可識(shí)別波形的零交叉時(shí)點(diǎn)。
[0110]所述比特信號(hào)檢測(cè)部(270 )由晶體管(Q6、Q7 )、電阻(R2、R3 )及電容器(C2、C3 )構(gòu)成，通過(guò)所述信號(hào)檢測(cè)部(250)而定型所輸出的信號(hào)，并提供至信號(hào)處理部(220)，使得所述信號(hào)處理部(220 )可識(shí)別通信信號(hào)的正確的比特信息。
[0111]下面，對(duì)按如上所述構(gòu)成的所述接收及負(fù)荷裝置(200)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0112]根據(jù)所述傳輸裝置(100)，具有通信信息"1011〃的如圖4 (c)所示的變形的電源波形被通過(guò)電力線(P)輸入時(shí)，
[0113]如所述圖4 (C)所示的變形的電源波形被輸入至電源供給部(210)及信號(hào)檢測(cè)部(250)。
[0114]流入至所述信號(hào)檢測(cè)部(250)的變形的電源波形被施加至光電耦合器(251)的發(fā)光元件(Tl)。
[0115]因此，所述發(fā)光元件(Tl)在如圖4 (C)所示的施加的電源波形到達(dá)零交叉前后附近或切斷電源的狀態(tài)的時(shí)點(diǎn)(t Λ I)上不發(fā)光，在其它部位的電源波形上發(fā)光。
[0116]根據(jù)所述發(fā)光元件(Tl)是否發(fā)光，打開(kāi)及關(guān)閉受光元件(Q4)。
[0117]作為參考，因所述發(fā)光元件(Tl)為需提供最小額定電壓才開(kāi)燈的元件，所以，電源波形在零交叉支點(diǎn)附近時(shí)，因電壓不足而不發(fā)光。
[0118]通過(guò)所述受光元件(Q4)的打開(kāi)、關(guān)閉動(dòng)作，如圖4 Cd)所示的脈沖波形被輸出至其輸出端。
[0119]所述光電耦合器(251)的輸出分別被輸入至零交叉檢測(cè)部(260)及比特信號(hào)處理部(270)。
[0120]輸入至所述比特信號(hào)處理部(270)的如圖4 (d)所示的脈沖波形根據(jù)由電容器(C2、C3)構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)而如圖4 (e)所述被輸出。
[0121]并且，如圖4 Ce)中所示的較短區(qū)間的脈沖(P2)也可被消除而施加至信號(hào)處理部(220)。由此，可更容易地識(shí)別信號(hào)’ I’和’O’，但即使較短區(qū)間上未消除并顯示時(shí)，因’ I’的情況與其幅度存在差異，使得不難識(shí)別’ O’和’ I’。
[0122]由此，所述信號(hào)處理部(220)與由零交叉檢測(cè)部(260)輸入的信號(hào)同步并檢測(cè)由所述比特信號(hào)處理部(260)輸入的輸入值，具有既定脈沖幅度的脈沖(P1、P3、P4)識(shí)別為信號(hào)’ I’，具有較短脈沖幅度(或消除的脈沖)的脈沖(P2)識(shí)別為信號(hào)’O’，將其進(jìn)行信號(hào)處理而生成具有如圖4 (f)所示的為’1011’的通信信息的脈沖信號(hào)，并輸出至負(fù)荷控制部(230)。
[0123]所述負(fù)荷控制部(230)分析由所述信號(hào)處理部(220)輸入的信號(hào)，并判斷所述通信信息是否為用于控制本身照明燈(240)的信號(hào)(確認(rèn)ID)，判斷其符合用于控制本身照明燈(240)的信號(hào)時(shí)，輸出與其通信信號(hào)相應(yīng)的控制信號(hào)，即開(kāi)關(guān)燈及/或燈光控制信號(hào)，利用控制由電源供給部(210)供給至照明燈(240)的電流等方法，使得可進(jìn)行開(kāi)關(guān)燈及燈光控制。
[0124]因此，需要在普通的閉合電路電力線上進(jìn)行通信時(shí)，由所述傳輸裝置(100)提供的通信信息在相應(yīng)接收及負(fù)荷裝置(200)上進(jìn)行檢測(cè)，使用者根據(jù)所需形態(tài)自動(dòng)控制相應(yīng)照明燈(240)。
【權(quán)利要求】
1.一種大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，其特征在于， 包括: 傳輸裝置，串聯(lián)連接于電力線的一側(cè)線上而生成通信信號(hào)，并通過(guò)電力線將其進(jìn)行傳輸; 至少一個(gè)接收及負(fù)荷裝置，并聯(lián)連接于所述電力線的兩端，接收及檢測(cè)通過(guò)所述電力線傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)，控制相應(yīng)負(fù)荷； 其中，所述傳輸裝置至少包括: 開(kāi)關(guān)控制部，為產(chǎn)生電力線通信信號(hào)，向第I開(kāi)關(guān)部及第2開(kāi)關(guān)部生成開(kāi)關(guān)控制信號(hào)； 第I開(kāi)關(guān)部，串聯(lián)連接于電力線的一側(cè)線上，并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)控制部執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作； 第2開(kāi)關(guān)部，并聯(lián)連接于所述第I開(kāi)關(guān)部，并通過(guò)所述開(kāi)關(guān)控制部執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作； 所述開(kāi)關(guān)控制部，在未進(jìn)行通信期間，執(zhí)行使所述第2開(kāi)關(guān)部發(fā)生短路的控制輸出，并且，在執(zhí)行電力線通信時(shí)，使得第2開(kāi)關(guān)部斷線，并與電源波形同步，將既定通信信號(hào)用開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出至所述第 I開(kāi)關(guān)部，并且，包含在流經(jīng)所述第I開(kāi)關(guān)部的電源波形的零交叉前或后，或前后附近的較短時(shí)間內(nèi)，使得第I開(kāi)關(guān)部斷線的開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，其特征在于: 所述第I開(kāi)關(guān)部由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，其特征在于: 所述第2開(kāi)關(guān)部由繼電器開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，其特征在于: 在所述第I開(kāi)關(guān)部上構(gòu)成得使熱敏電阻被串聯(lián)連接于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，其特征在于: 所述開(kāi)關(guān)控制部進(jìn)行控制使得在輸入初期電源時(shí)，第2開(kāi)關(guān)部斷線一定時(shí)間，并且，使得第I開(kāi)關(guān)部短路，以使電流通過(guò)所述第I開(kāi)關(guān)部的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件及熱敏電阻流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，其特征在于: 所述傳輸裝置還形成有: 鍵輸入部，其輸入用于向所述開(kāi)關(guān)控制部生成開(kāi)關(guān)信號(hào)的鍵控信號(hào)； 通信部，從通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或其它通信裝置的管理系統(tǒng)、外置形程序開(kāi)關(guān)、調(diào)光開(kāi)關(guān)等控制裝置接收控制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，其特征在于: 所述接收及負(fù)荷裝置包括: 電源供給部，接收由電力線輸入的電源而提供照明燈的驅(qū)動(dòng)電源及各個(gè)電路部的驅(qū)動(dòng)電源； 信號(hào)處理部，利用由零交叉檢測(cè)部及比特信號(hào)檢測(cè)部提供的信號(hào)而提取通信信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行信號(hào)處理并輸出至負(fù)荷控制部； 負(fù)荷控制部，分析由所述信號(hào)處理部接收的通信信號(hào)，控制相應(yīng)負(fù)荷使得與其相對(duì)應(yīng)； 信號(hào)檢測(cè)部，檢測(cè)通過(guò)電力線輸入的通信信號(hào)； 零交叉檢測(cè)部，將通過(guò)所述信號(hào)檢測(cè)部輸出的信號(hào)定型并提供至信號(hào)處理部，使得所述信號(hào)處理部可識(shí)別波形的零交叉時(shí)點(diǎn)；比特信號(hào)檢測(cè)部，將通過(guò)所述信號(hào)檢測(cè)部輸出的信號(hào)定型并提供至信號(hào)處理部，使得所述信號(hào)處理部可識(shí)別通信信號(hào)的正確的比特信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大容量負(fù)荷的閉合電路電力通信系統(tǒng)，其特征在于: 在所述信號(hào)處 理部上還構(gòu)成有對(duì)于受控系統(tǒng)負(fù)荷通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)或軟件或通信協(xié)議而設(shè)定ID的地址設(shè)定部。
【文檔編號(hào)】H04B3/56GK103797722SQ201380003051
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月14日
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