DE10119040A1 - Data transmission system over current supply network with data signal input - Google Patents
Data transmission system over current supply network with data signal inputInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten über das Stromversorgungsnetz, mit einem Eingang für ein über das Stromversorgungsnetz zu übertragendes Datensig nal, einem Verstärker für das Datensignal, einer Stromversor gungseinrichtung für den Verstärker und einer Koppelschal tung, die das verstärkte Datensignal in das Stromversorgungs netz einkoppelt.The invention relates to a device for transmitting Data on the power grid, with an input for a data signal to be transmitted via the power supply network nal, an amplifier for the data signal, a power supplier supply device for the amplifier and a coupling scarf device that the amplified data signal into the power supply network.
Es ist bereits bekannt, die Stromversorgungsleitungen von de zentral angeordneten elektrischen oder elektronischen Geräten zusätzlich zur Übermittlung von Daten zu verwenden. Derartige Systeme werden oft auch als Powerline-Systeme bezeichnet.It is already known that the power supply lines from de centrally located electrical or electronic devices to be used in addition to the transmission of data. such Systems are often referred to as powerline systems.
Bei diesen Systemen sind Sendeverstärker vorgesehen, in denen die über das Stromversorgungsnetz zu übertragenden Daten ver stärkt werden. Die Energieversorgung dieser Senderverstärker erfolgt ebenfalls aus dem Stromversorgungsnetz. Diese zusätz liche Leistungsaufnahme ist in der Regel begrenzt und soll daher möglichst effektiv mit hohem Wirkungsgrad in Sendeleis tung umgesetzt werden.In these systems, transmission amplifiers are provided in which ver the data to be transmitted via the power supply network be strengthened. The power supply of this transmitter amplifier also takes place from the power supply network. This additional The power consumption is usually limited and should be therefore as effective as possible with high efficiency in transmitter ice tion can be implemented.
Bisher wurden als Sendeverstärker oftmals ungeregelte Ver stärker benutzt. Alternativ dazu ist es auch bekannt, eine Verstärkungsregelung des Sendeverstärkers mittels einer Mes sung und Rückführung der Ausgangsspannung und/oder des Aus gangsstromes durchzuführen. Da die Anschlussimpedanz einer derartigen Powerline-Einrichtung starken Schwankungen unter worfen ist, muss eine derartige Regelung derart ausgelegt sein, dass unter allen Umständen ein Überschreiten der Leist ungsaufnahme des Sendeverstärkers vermieden wird. Dies führt dazu, dass vorhandene Leistungsreserven nicht effektiv ausge nutzt werden. So far, unregulated Ver used more. Alternatively, it is also known to be a Gain control of the transmitter amplifier using a measurement Solution and feedback of the output voltage and / or the off to carry out current. Since the connection impedance is one such Powerline device under strong fluctuations such a regulation must be interpreted in this way be that the performance is exceeded under all circumstances power consumption of the transmitter amplifier is avoided. this leads to that existing power reserves are not effectively used be used.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie eine Über tragung von Daten über das Stromversorgungsnetz effektiver vorgenommen werden kann.The invention is based on this prior art based on the task of showing a way like an over Carrying data over the power grid more effectively can be made.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhän gigen Ansprüchen.This object is achieved by a device with the in the claim 1 specified features solved. Advantageous configurations and further developments of the invention result from the depend current claims.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass auf eine gleichzeitige Überwachung der Ausgangsspannung und des Ausgangsstromes des Verstärkers, wie sie bei bekannten Vorrichtungen aufgrund der stark schwankenden Netzimpedanz notwendig ist, verzichtet werden kann. Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, dass gemäß der Erfindung die Verlustleis tung des Verstärkers direkt überwacht wird und als Regelgröße für die Verstärkungsregelung dient. Dabei wird davon Gebrauch gemacht, dass die Versorgungsspannung, die der Verstärker be nötigt, konstant ist. Durch Messung der Stromaufnahme des Verstärkers erhält man eine Messgröße, die direkt proportio nal zur Leistungsaufnahme des Verstärkers ist.The advantages of the invention are in particular that for simultaneous monitoring of the output voltage and the output current of the amplifier, as in known Devices due to the strongly fluctuating network impedance is necessary, can be dispensed with. This advantage will achieved in that according to the invention the loss of power device is monitored directly and as a controlled variable serves for the gain control. This is used made that the supply voltage that the amplifier be is constant. By measuring the current consumption of the Amplifier you get a measurement that is directly proportional is to the power consumption of the amplifier.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in der Figur ge zeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on the ge in the figure showed exemplary embodiment explained in more detail.
Die Figur zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Übertragung von Daten über das Stromversorgungsnetz, von wel chem Stromversorgungsleitungen 5 und 6 dargestellt sind.The figure shows a block diagram of a device for transmitting data via the power supply network, of which power supply lines 5 and 6 are shown.
Die über das Stromversorgungsnetz zu übertragenden Daten lie gen als noch unverstärktes Signal am Eingang E der Vorrich tung an. Von dort aus werden sie über einen Verstärkungsreg ler 1 dem Verstärker 2 zugeführt. Das in diesem verstärkte Signal wird unter Verwendung einer Koppelschaltung, die einen Übertrager 3 und einen Kondensator 4 aufweist, in die Strom versorgungsleitungen 5 und 6 des Stromversorgungsnetzes ein gekoppelt. Die Stromversorgungsleitungen 5 und 6 sind weiter hin mit einer Stromversorgungseinrichtung 7 verbunden, bei welcher es sich um ein Netzteil handelt.The data to be transmitted via the power supply network are present as an unamplified signal at input E of the device. From there, they are fed to amplifier 2 via amplification controller 1 . The signal amplified in this is coupled into the power supply lines 5 and 6 of the power supply network using a coupling circuit which has a transformer 3 and a capacitor 4 . The power supply lines 5 and 6 are further connected to a power supply device 7 , which is a power supply unit.
Das Netzteil 7, welches einen mit Masse 10 verbundenen An schluss aufweist, dient auch der Energieversorgung des im Weg des Datensignals angeordneten Verstärkers 2. Diese erfolgt von einem Stromversorgungsausgang des Netzteils 7, welcher über einen Messwiderstand 8 mit einem Stromversorgungseingang des Verstärkers 2 verbunden ist. Der Verstärker 2 weist eben falls einen mit Masse 10 verbunden Anschluss auf.The power supply 7 , which has a connection connected to ground 10 , also serves to supply energy to the amplifier 2 arranged in the path of the data signal. This takes place from a power supply output of the power supply unit 7 , which is connected via a measuring resistor 8 to a power supply input of the amplifier 2 . The amplifier 2 just has a connection connected to ground 10 .
An die Verbindungsleitung, die zwischen dem Messwiderstand 8 und dem Stromversorgungseingang des Verstärkers 2 vorgesehen ist, ist die Basis eines pnp-Transistors 9 angeschlossen, der zusammen mit dem Messwiderstand 8 eine Messeinheit bildet. Der Emitter des pnp-Transistors 9 ist ebenfalls an den Strom versorgungsausgang des Netzteils 7 angeschlossen. Der Kollek tor des pnp-Transistors 9 ist mit dem Verstärkungsregler 1 verbunden.The base of a pnp transistor 9 , which forms a measuring unit together with the measuring resistor 8 , is connected to the connecting line which is provided between the measuring resistor 8 and the power supply input of the amplifier 2 . The emitter of the pnp transistor 9 is also connected to the power supply output of the power supply 7 . The collector of the pnp transistor 9 is connected to the gain controller 1 .
Die Messeinheit 8, 9 ist zur Messung der Verlustleistung des Verstärkers 2 vorgesehen. Der Verstärkungsregler 1 regelt die Verstärkung des über das Stromversorgungsnetz zu übertragen den Datensignals in Abhängigkeit von der mittels der Messein heit 8, 9 erfassten Leistungsaufnahme des Verstärkers 2.The measuring unit 8 , 9 is provided for measuring the power loss of the amplifier 2 . The gain controller 1 regulates the gain of the data signal to be transmitted via the power supply network as a function of the power consumption of the amplifier 2 detected by means of the measuring unit 8 , 9 .
Die Messung der Leistungsaufnahme des Verstärkers 2 erfolgt über eine Erfassung der Stromaufnahme des Verstärkers 2, wel che direkt proportional zur Leistungsaufnahme des Verstärkers ist.The measurement of the power consumption of the amplifier 2 is carried out by detecting the current consumption of the amplifier 2 , which is directly proportional to the power consumption of the amplifier.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird demnach das über das Stromversorgungsnetz zu übertragende Datensignal einem gere gelten Verstärker zugeführt. Das in diesem verstärkte Signal wird über den Übertrager 3 in die Stromversorgungsleitungen 5, 6 eingekoppelt.According to the present invention, the data signal to be transmitted via the power supply network is accordingly supplied to a valid amplifier. The signal amplified in this is coupled into the power supply lines 5 , 6 via the transformer 3 .
Da die Impedanz dieser Stromversorgungsleitungen, d. h. die Netzimpedanz, starken Schwankungen unterworfen ist, ist eine Leistungsanpassung des Verstärkers an das Netz schwierig. So wohl eine Anpassung des Stromes als auch der Spannung erfor dert eine Verstärkungsregelung, die derart ausgelegt sein muss, dass der Verstärker nicht in die Begrenzung läuft.Since the impedance of these power lines, i.e. H. the Mains impedance is subject to strong fluctuations Power adjustment of the amplifier to the network difficult. so probably an adjustment of the current as well as the voltage changes a gain control, which can be designed in this way must ensure that the amplifier does not run into the limitation.
Modulationsverfahren wie eine OFDM erfordern eine lineare, klirrfaktorarme Verstärkung derart, dass vorhandene Verstär ker die Spitzen der Datensignale nicht begrenzen.Modulation methods like an OFDM require a linear, low distortion factor amplification in such a way that existing ampl Ker not limit the peaks of the data signals.
Bei bekannten Schaltungen wird deshalb die Verstärkung derart geregelt, dass vorgegebene Ausgangsspannungen nicht über schritten werden. In Geräten, bei denen die Leistungsaufnahme oder die maximal zulässige Verlustleistung begrenzt ist, ist eine derartige Regelung nur eingeschränkt geeignet, da eine bestimmte Ausgangsspannung je nach Netzimpedanz mit einer stark unterschiedlichen Stromaufnahme des Verstärkers einher gehen kann. Die Netzimpedanz ist jedoch nur aufwendig zu er mitteln. Es müssten dafür stets Ausgangsspannung und Aus gangsstrom gleichzeitig überwacht werden.In known circuits, the gain is therefore such regulated that specified output voltages do not exceed be paced. In devices where the power consumption or the maximum permissible power loss is limited such a regulation is only suitable to a limited extent, since a certain output voltage depending on the network impedance with a greatly different current consumption of the amplifier can go. However, the network impedance is only expensive convey. There would always have to be output voltage and off current can be monitored simultaneously.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wird gemäß der vorlie genden Erfindung, die oben anhand eines Ausführungsbeispiel näher erläutert wurde, die Leistungsaufnahme des Verstärkers direkt überwacht und als Regelgröße für die Verstärkungsrege lung verwendet. Dabei macht man sich zunutze, dass die Ver sorgungsspannung des Verstärkers, die beispielsweise 5 Volt beträgt, konstant ist. Durch Messung der Stromaufnahme des Verstärkers erhält man eine Größe, die direkt proportional zur Leistungsaufnahme des Verstärkers ist und zur Verstär kungsregelung verwendet werden kann.To avoid these difficulties, according to the present ing invention, the above using an exemplary embodiment was explained in more detail, the power consumption of the amplifier directly monitored and as a control variable for the gain rain lung used. It makes use of the fact that the ver supply voltage of the amplifier, for example 5 volts is constant. By measuring the current consumption of the Amplifier you get a size that is directly proportional for the power consumption of the amplifier and for the amplifier can be used.
Claims (6)
einem Eingang für ein über das Stromversorgungsnetz zu übertragendes Datensignal,
einem Verstärker für das Datensignal,
einer Stromversorgungseinrichtung für den Verstärker und
einer Koppelschaltung, die das verstärkte Datensignal in das Stromversorgungsnetz einkoppelt,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie weiterhin
eine Messeinheit (8, 9) zur Messung der Leistungsaufnahme des Verstärkers (2) und
einen Verstärkungsregler (1) aufweist, der in Abhängigkeit von der gemessenen Leistungsaufnahme die Verstärkung des Da tensignals regelt.1. Device for the transmission of data over the Stromver supply network, with
an input for a data signal to be transmitted via the power supply network,
an amplifier for the data signal,
a power supply device for the amplifier and
a coupling circuit which couples the amplified data signal into the power supply network,
characterized by
that they continue
a measuring unit ( 8 , 9 ) for measuring the power consumption of the amplifier ( 2 ) and
has a gain controller ( 1 ) which regulates the gain of the data signal as a function of the measured power consumption.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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