Sistema de transmisión electrónica y procedimiento para la transmisión de señales de datos.

Sistema de transmisión electrónica (100) para la transmisión de señales de datos a través de una línea de suministro de corriente

(110), que comprende:

a) la línea de suministro de corriente (110) para la transmisión de potencia eléctrica desde una fuente de potencia (105) hacia un consumidor final (120); y

b) al menos dos instalaciones de acoplamiento (160-1, 160-2) para el acoplamiento y desacoplamiento de las señales de datos, que se transmiten entre al menos dos aparatos de datos (130-1, 130-2) asociados, respectivamente, a las instalaciones de acoplamiento, sobre la línea de suministro de corriente (110);

en el que al menos una de las instalaciones de acoplamiento (160-1, 160-2) está configurada como acoplador direccional, caracterizado porque el acoplador direccional presenta una combinación de una instalación de acoplamiento inductivo (144) y de una instalación de acoplamiento capacitivo (142), en el que para el acoplamiento del aparato de datos (130-1, 130-2) asociado con la línea de suministro de corriente, la instalación de acoplamiento inductivo (144) y la instalación de acoplamiento capacitivo (142) están dispuestas como circuito en paralelo entre el aparato de datos (130-1, 130-2) asociado y la línea de suministro de corriente (110).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2003/003869.

Solicitante: ROBERT BOSCH GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: POSTFACH 30 02 20 70442 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: WIZEMANN,THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION > Sistemas de líneas de transmisión (combinados con... > H04B3/56 (Circuitos de acoplamiento, bloqueo o derivación de señales)

PDF original: ES-2544231_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema de transmisión electrónica y procedimiento para la transmisión de señales de datos La invención se refiere a un sistema de transmisión electrónica para la transmisión de señales de datos a través de una línea de suministro de corriente. Además, la invención se refiere a un procedimiento correspondiente.

Estado de la técnica

Tales sistemas y procedimientos se conocen, en principio, en el estado de la técnica, por ejemplo como los llamados Sistemas-PLC Power-Line-Communication. Un sistema de este tipo se representa en la figura 4 y se explica en detalle a continuación. Comprende una línea de suministro de corriente 110 para la transmisión de potencia eléctrica desde una fuente de potencia 105, que presenta, en general, un transformador, hasta un consumidor final 120. Además de la transmisión de potencia eléctrica, la línea de suministro de corriente 110 sirve también para la transmisión de señales de datos entre un primer aparato de datos 130-1 y un segundo aparato de datos 130-2. Los dos aparatos de datos son alimentados, no necesariamente, a través de la línea de suministro de corriente 110 con potencia eléctrica, pero no son alimentados con señales de datos. Los dos aparatos de datos 130-1 y 130-2 están conectados, respectivamente, a través de instalaciones de acoplamiento 140-1 y 140-1 y 140-2 asociadas individualmente a ellos, en la línea de suministro de corriente 110.

La figura 5 muestra diferentes ejemplos de realización conocidos en el estado de la técnica para instalaciones de acoplamiento adecuadas 140-1 y 140-2. La figura 5a muestra un primer ejemplo de realización conocido para una instalación de acoplamiento de este tipo. Muestra un acoplamiento galvánico, en el que la instalación de acoplamiento consiste solamente en una línea electrónica que está conectada en la línea de suministro de corriente 110. La figura 5b muestra un segundo ejemplo de realización para una instalación de acoplamiento conocida. En este llamado acoplamiento capacitivo se acopla una señal de datos Ck sobre la línea de suministro de corriente 110. Es importante que en este acoplamiento capacitivo - exactamente como en el acoplamiento galvánico - una señal de datos acoplada sobre la línea de suministro de corriente 110 se propague en ambas direcciones, es decir, hacia la derecha y hacia la izquierda en la figura 5b sobre la línea de su ministro de corriente 110. A la inversa, el acoplamiento galvánico y el acoplamiento capacitivo son adecuados también para acoplar tanto señales, que son transportadas desde la derecha, como también señales, que son transportadas desde la izquierda a través de la línea de suministro de corriente 110, a través del condensador de acoplamiento Ck hasta el aparato de datos 130 correspondiente.

La figura 5c muestra finalmente un ejemplo de realización conocido para un acoplamiento inductivo. La señal de datos se acopla en la línea electrónica 5 representada en la figura 5c como bucle vertical y entonces se acopla en virtud de un acoplamiento magnético entre esta línea 5 y la línea de suministro de corriente 110 sobre ésta. Este acoplamiento inductivo se mejora esencialmente a través de un núcleo anular magnético 6. A diferencia del acoplamiento galvánico o del acoplamiento capacitivo, el acoplamiento inductivo depende de la dirección. Es decir, que de acuerdo con la dirección de la corriente a través de la línea eléctrica 5 y, por lo tanto, de acuerdo con la dirección de acoplamiento de la señal de datos, ésta o bien se propaga solamente hacia la izquierda o hacia la derecha, partiendo desde el punto de acoplamiento sobre la línea de suministro de corriente 110.

Como se indica en la figura 4, el acoplamiento de los aparatos de datos se realiza con preferencia de forma capacitiva. Esto tiene como consecuencia en la disposición mostrada en la figura 4 que las señales de datos, que son emitidas desde el aparato de datos 130-1, se propagan sobre la instalación de acoplamiento capacitivo 140-1 desde allí tanto hacia la derecha como también hacia la izquierda a través de la línea de suministro de corriente 110. Una propagación ininterrumpida de las señales de datos hacia la izquierda en la figura 4 a la fuente de potencia 105 tendría el inconveniente, especialmente cuando esta fuente de potencia comprende un transformador, de que las señales de datos se cargarían de esta manera muy fuertemente; se produciría un cortocircuito de las señales de datos en el arrollamiento secundario del transformador, lo que significaría una pérdida considerable de potencia para la señal de datos. Para impedir tal pérdida de potencia, pero también la propagación de interferencias generadas en la fuente de potencia 105 sobre la línea de suministro de corriente 110 y, por lo tanto, sobre las señales de datos, entre la fuente de potencia 105 y la instalación de acoplamiento 140-1 está prevista una bobina de estrangulamiento 150-1. Una función correspondiente tiene también la bobina de estrangulamiento 150-1 prevista en el extremo del consumidor final de la línea de suministro de corriente 110. También impide, por una parte, que señales de datos lleguen al consumidor final 120 y, por otra parte, que interferencias que proceden desde el consumidor final 120 se propaguen sobre la línea de suministro 110 en dirección a la fuente de potencia 105 y perturben una transmisión eventual de señales de datos.

La utilización habitual de las bobinas de estrangulamiento 150-1, 150-2 tiene, además de las ventajas mostradas, sin embargo, el inconveniente de que especialmente en líneas de suministro de corriente 110 para altas potencias es muy grande y cara.

La solicitud de patente francesa FR 2 682 837 A publica un circuito de acoplador direccional para la transmisión de

señales de datos a través de una línea de suministro de corriente.

La solicitud de patente alemana DE 36 34 142 A1 publica una disposición de circuito para la transmisión de informaciones en direcciones opuestas entre sí a través de un transformador de separación.

Partiendo de este estado de la técnica, el cometido de la invención es desarrollar un sistema de transmisión eléctrico conocido y un procedimiento para la transmisión de señales de datos a través de una línea de suministro de corriente, en el que se utilizan bobinas de estrangulamiento para la liberación de las señales de datos de cargas e interferencias, de tal manera que las bobinas de estrangulamiento son innecesarias, sin que se carguen o perturben las señales de datos durante su transmisión. Este cometido se soluciona por medio del objeto de la reivindicación 1 de la patente. Dicho con mayor exactitud, la solución se realiza especialmente porque al menos una de las instalaciones de acoplamiento está configurada como acoplador direccional.

Ventajas de la invención Esta configuración de acuerdo con la invención de la instalación de acoplamiento tiene la ventaja de que las bobinas de estrangulamiento conocidas a partir del estado de la técnica son innecesarias y, por lo tanto, se pueden ahorrar los costes y el volumen de construcción en el sistema de transmisión electrónica de acuerdo con la invención. De acuerdo con una primera configuración ventajosa del transmisor reivindicado, está previsto un primer acoplador direccionar en el extremo del lado de la fuente de potencia de la línea de suministro de corriente. Éste está configurado con preferencia de manera que acopla señales de datos emitidas desde el primer aparato de datos asociado al mismo solamente en dirección al extremo del lado del consumidor final de la línea de suministro de corriente sobre ésta y transmite señales de datos, que recibe procedentes desde esta dirección, también solamente al primera aparato de datos asociado al... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de transmisión electrónica (100) para la transmisión de señales de datos a través de una línea de suministro de corriente (110) , que comprende:

a) la línea de suministro de corriente (110) para la transmisión de potencia eléctrica desde una fuente de potencia (105) hacia un consumidor final (120) ; y b) al menos dos instalaciones de acoplamiento (160-1.

16. 2) para el acoplamiento y desacoplamiento de las señales de datos, que se transmiten entre al menos dos aparatos de datos (130-1.

13. 2) asociados, respectivamente, a las instalaciones de acoplamiento, sobre la línea de suministro de corriente (110) ;

en el que al menos una de las instalaciones de acoplamiento (160-1.

16. 2) está configurada como acoplador direccional, caracterizado porque el acoplador direccional presenta una combinación de una instalación de acoplamiento inductivo (144) y de una instalación de acoplamiento capacitivo (142) , en el que para el acoplamiento del aparato de datos (130-1.

13. 2) asociado con la línea de suministro de corriente, la instalación de acoplamiento inductivo (144) y la instalación de acoplamiento capacitivo (142) están dispuestas como circuito en paralelo entre el aparato de datos (130-1.

13. 2) asociado y la línea de suministro de corriente (110) .

2. Sistema de transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un primer acoplador direccional (160-1) previsto en el extremo del lado de la fuente de potencia de la línea de suministro de corriente está previsto para acoplar señales de datos emitidas desde el primer aparato de datos (130-1) asociado al mismo solamente en dirección al extremo del lado del consumidor final de la línea de suministro de corriente sobre ésta y transmitir señales de datos, que recibe procedentes desde esta dirección, también solamente al primera aparato de datos (130-1) asociado al mismo.

3. Sistema de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un segundo acoplador direccional (160-2) previsto en el extremo del lado del consumidor de la línea de suministro de corriente

(110) está configurado para acoplar señales de datos emitidas desde el segundo aparato de datos (130-2) asociado al mismo solamente en dirección al extremo del lado de la fuente de potencia de la línea de suministro de corriente

(110) sobre ésta y para transmitir señales de datos, que recibe procedentes desde esta dirección, también sólo al segundo aparato de datos (130-2) asociado al mismo.

4. Sistema de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el acoplador direccional (160-1.

16. 2) está configurado para una transmisión bidireccional de las señales de datos.

5. Sistema de transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fuente de potencia (105) comprende un transformador.

6. Procedimiento para la transmisión de señales de datos a través de una línea de suministro de corriente (110) , en el que están previstas al menos dos instalaciones de acoplamiento (160-1.

16. 2) para el acoplamiento y desacoplamiento de las señales de datos, que se transmiten entre al menos dos aparatos de datos (130-1.

13. 2) asociados, respectivamente, a las instalaciones de acoplamiento, sobre la línea de suministro de corriente (110) y al menos una de las instalaciones de acoplamiento (160-1.

16. 2) está configurada como acoplador direccional, en que el acoplador direccional presenta una combinación de una instalación de acoplamiento inductivo (144) y de una instalación de acoplamiento capacitivo (142) , en el que para el acoplamiento del aparato de datos (130-1.

13. 2) asociado con la línea de suministro de corriente, la instalación de acoplamiento inductivo (144) y la instalación de acoplamiento capacitivo (142) están dispuestas como circuito en paralelo entre el aparato de datos (130-1.

13. 2) asociado y la línea de suministro de corriente (110) , en el que una señal de datos a transmitir es alimentada al mismo tiempo tanto al circuito de acoplamiento inductivo como también al circuito de acoplamiento capacitivo, en el que después del acoplamiento de la señal de datos sobre la línea de suministro de corriente tiene lugar una superposición de las corrientes acopladas por los dos circuitos de acoplamiento, de manera que en una dirección tiene lugar una superposición de las corrientes de señales de datos y en la otra dirección de propagación tiene lugar una extinción de estas corrientes.