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Dokumentenidentifikation DE202004003475U1 24.06.2004
Titel Mehrfache Energieeinspeisung für AS-Interface Netze
Anmelder Bihl & Wiedemann GmbH, 68199 Mannheim, DE
DE-Aktenzeichen 202004003475
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 24.06.2004
Registration date 19.05.2004
Application date from patent application 03.03.2004
IPC-Hauptklasse H04L 12/10

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die die Einspeisung von Energie an mehreren Stellen des AS-Interface Netzes erlaubt.

Ein AS-Interface Netz1 nach EN50295 besteht aus einem AS-Interface Master (im folgenden "Master" genannt), einem AS-Interface Netzteil und einem oder mehreren AS-Interface Slaves (im folgenden "Slaves" genannt), die über eine Zweidrahtleitung miteinander verbunden sind.

Eine Besonderheit von AS-Interface ist, dass Energie und Daten auf demselben Zwei-Leiterkabel übertragen werden. Die Energie wird als Gleichspannung von ca. 30V bereitgestellt, während die Daten vom Master und den Slaves als Stromimpulse aufmoduliert werden. Durch eine charakteristische Induktivität im AS-Interface Netzteil erzeugen die Stromimpulse Spannungsimpulse auf der Leitung, die der Gleichspannung zur Energieversorgung überlagert sind. Die Empfänger in Master und Slaves reagieren auf diese Spannungsimpulse.

Um die Spannungsimpulse entstehen zu lassen und nicht zu dämpfen oder zu verzerren, sind strenge Regeln1 hinsichtlich der Impedanz von Master, Slave und AS-Interface Netzteil einzuhalten. Insbesondere müssen Master und Slaves sowie alle anderen, an das AS-Interface Netz angeschlossenen Elemente (Repeater etc.) im Frequenzbereich der Spannungsimpulse (ca. 50..300kHz) hinreichend hochohmig sein. Dies erfordert eine Impedanz-Charakteristik mit einer Mindestinduktivität. Master und Slaves sind Energieverbraucher, während das AS-i Interface Netzteil, das nur einmal in einem AS-Interface Segment vorkommen darf, Energie liefert. Durch den Leitungswiderstand und den Verbrauch von Master und Slaves kommt es zu einem Spannungsverlust auf der AS-Interface Leitung, so dass unter Umständen (hoher Verbrauch der Slaves, lange Leitungen) die Spannung für einzelne Slaves zu gering wird.

Der Ausweg ist nach dem Stand der Technik, entweder Leitungen mit größerem Querschnitt zu verwenden oder das AS-Interface Netz mit Hilfe von Repeatern in mehrere Segmente aufzuteilen, die dann einzeln von je einem AS-Interface Netzteil versorgt werden. Allerdings hat das genormte AS-Interface Profilkabel, das vorteilhafterweise in AS-Interface Netzen verwendet wird, einen festgelegten Querschnitt von 1,5mm2, so dass das Ausweichen auf größere Kabel den Verzicht auf das Standardkabel bedeutet. Auch die Benutzung von Repeatern ist limitiert, da zwischen Master und jedem einzelnen Slave maximal 2 Repeater erlaubt sind.

1 zeigt ein AS-Interface Netz ohne Repeater

2 zeigt ein segmentiertes AS-Interface Netz

Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an mehreren Stellen und nicht nur am zentralen AS-Interface Netzteil Energie einzuspeisen, um auch bei langen Leitungen und/oder großem Stromverbrauch eine ausreichende Spannung auf der AS-Interface Leitung zur Verfügung zu stellen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zusätzliche Gleichstrom-Netzgeräte angeschlossen werden, deren Impedanzen im Frequenzbereich der Spannungsimpulse (ca. 50..300kHz) so hoch ist, dass sie die Datenübertragung nicht beeinflussen.

Diese zusätzlichen Netzgeräte speisen somit zusätzlich Energie in das AS-Interface Netz ein, ohne die beschriebenen Nachteile aufzuweisen.

Vorteilhafterweise kann die zusätzliche Energie an einem oder mehreren Orten großen Stromverbrauchs eingespeist werden.

Die 37 zeigen Ausführungsformen der Erfindung.

Wirtschaftlicher Wert der Erfindung

Der wirtschaftliche Wert der Erfindung liegt darin, dass es damit möglich ist, eine ausreichende Stromversorgung für AS-Interface Netze sicherzustellen, ohne auf größere Kabelquerschnitte oder auf Repeater zurückgreifen zu müssen. Ein erfindungsgemäßes Netzgerät ist preiswerter als ein Repeater mit einem weiteren AS-Interface Netzteil.


Anspruch[de]
  1. Netzgerät zur zusätzlichen Energieversorgung von einzelnen AS-Interface Slaves oder Gruppen von AS-Interface Slaves über die AS-Interface Leitung dadurch gekennzeichnet, dass es die Datenimpulse auf der AS-Interface Leitung nicht unzulässig verändert.
  2. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Einspeisung aus einer Gleichspannungsquelle und einer Impedanzanpassung besteht.
  3. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (1) dadurch gekennzeichnet, dass es für eine oder mehrere Energieeinspeisungen in einem AS-Interface Segment eingesetzt werden kann.
  4. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (1) und (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz der Einspeisung induktive Anteile hat.
  5. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (1) und (2) dadurch gekennzeichnet, dass seine Impedanz im Frequenzbereich 50...300kHz höher als die zulässige Impedanz eines AS-Interface Slaves oder gleich dieser ist.
  6. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (1) und (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungsquelle und die Impedanzanpassung in einer Einheit realisiert sind.
  7. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (1) und (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungsquelle und die Impedanzanpassung in getrennten Einheiten realisiert sind.
  8. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (1) – (4) dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzanpassung als Induktivität realisiert ist.
  9. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (1) – (4) dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzanpassung elektronisch realisiert ist.
  10. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (1) – (4) dadurch gekennzeichnet, dass die Strom/Spannungscharakteristik so gewählt ist, dass einerseits eine maximale Spannung, vorzugsweise 31,6V, nicht überschritten wird, und andererseits der Strom so begrenzt wird, dass die Gleichspannungsquelle nicht überlastet wird.
  11. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (10) dadurch gekennzeichnet, dass eine lastabhängige Umschaltung von Konstantspannungs- auf Konstantstrombetrieb stattfindet.
  12. Netzgerät für AS-Interface Netze nach Anspruch (10) und (11) dadurch gekennzeichnet, dass es einen definierten Übergangsbereich zwischen Konstantspannungs- und Konstantstrombetrieb gibt.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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