專利名稱：為負(fù)載供給能量的裝置及相關(guān)系統(tǒng)的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及為負(fù)載供給能量的裝置及相關(guān)系統(tǒng)。尤其是本發(fā)明涉及電能傳輸裝置，包括兩部分感應(yīng)連接器，作為為電子儀器傳遞能量的裝置，這些電子儀器例如是，照明設(shè)備、計(jì)算機(jī)、諸如電池充電器和打印機(jī)的外圍設(shè)備、諸如影印機(jī)和飲水機(jī)的辦公設(shè)備。該裝置和相關(guān)系統(tǒng)也可用于建筑物內(nèi)的電路中，如房屋、公寓、辦公室、學(xué)校和大學(xué)、商業(yè)建筑等類似建筑物，也可以是戶外燈籠和花園照明。
本發(fā)明包含兩部分感應(yīng)連接器，從單個(gè)初級(jí)連接器向一個(gè)或多個(gè)次級(jí)連接器耦合能量，而該次級(jí)連接器或每個(gè)次級(jí)連接器與一個(gè)或多個(gè)電子儀器如燈電連接?？蛇x地是電子設(shè)備或儀器具有內(nèi)置輔助設(shè)備，用來(lái)直接與初級(jí)連接器感應(yīng)耦合。
本發(fā)明尤其，但不局限于，適用于低壓照明(電壓＜50V)或熒光照明，雖然電源中使用的負(fù)載與照明不同，但電路也可以構(gòu)想，這種負(fù)載例如電動(dòng)機(jī)，收音機(jī)、電視或類似電子設(shè)備的電源，加熱器或類似設(shè)備。
背景技術(shù)：
建筑電源主要使用導(dǎo)線，構(gòu)成與負(fù)載終端直接的金屬到金屬接觸。這包括各種類型的插頭和插座連接器。在英國(guó)，導(dǎo)線規(guī)格由BS 7671“電氣安裝要求”和IEC出版物364“建筑物的電氣安裝”規(guī)定。電源典型地分為具有不同電流的不同電路從服務(wù)燈線盒和燈具夾持體的照明電路的6安培到通過(guò)插座接口(根據(jù)BS1363通常是3銷插頭)為儀器提供的13安培，以及直到炊具或電淋浴設(shè)備的40安培。電源插座由例如MK Electric公司提供，該公司為世界范圍內(nèi)的應(yīng)用提供各種電源插頭、插座和連接器。
近來(lái)，低壓照明投入使用，例如，基于通過(guò)變壓器工作于12V的鎢鹵素?zé)舻牟凼较蛳聼?，和類似地表面安裝聚光燈和軌道或基于導(dǎo)線的照明系統(tǒng)。這些照明設(shè)備仍要求將負(fù)載終端直接電連接到電源。
GB-A-0392052(Siements)公開了一種兩部分感應(yīng)磁連接器，用于被甲烷或其他泄漏氣體污染的大氣的地點(diǎn)。使用帶有電源和負(fù)載部分的機(jī)殼感應(yīng)地影響從市電電源到負(fù)載的傳輸，電源和負(fù)載各自包圍由初級(jí)繞組(電源)或次級(jí)繞組(負(fù)載)纏繞的環(huán)形磁心的一半。機(jī)殼的各部分如何裝配在一起沒有詳細(xì)說(shuō)明，但從附圖中可以明顯看出，負(fù)載部分的內(nèi)表面形成有凹槽，用來(lái)按壓配合入電源部分的外開槽。當(dāng)去掉負(fù)載時(shí)，保持器(keeper)跨越電源半磁心的鐵芯兩端固定以避免過(guò)電流流過(guò)初級(jí)繞組，否則會(huì)造成過(guò)熱或燒毀。GB-A-1366134是關(guān)于危險(xiǎn)大氣中的照明配件，并公開了一種類似的兩部分連接器，其中初級(jí)繞組連接在L-C電路中，當(dāng)欠載調(diào)諧到電源的頻率(如1KHz)時(shí)，而在分離兩部分變成失調(diào)。在一個(gè)例子中，磁心部分面對(duì)面接觸，而在另一個(gè)例子中負(fù)載部分同軸地裝入該磁心部分。US-A-3995209是類似的并且與通信系統(tǒng)中使用的連接器相關(guān)。US-A-4303902也大致類似，但是公開了使用鐵氧體磁心和例如100KHz的傳輸頻率，而未公開負(fù)載設(shè)備的能量傳輸，該負(fù)載設(shè)備相對(duì)于例如在該頻率的通信目的的電信號(hào)，并且缺少能量供給的細(xì)節(jié)。它描述的感應(yīng)耦合器意圖用于周圍介質(zhì)指示不宜暴露的金屬與金屬接觸，如為避免爆炸性氣體中的火花的情況，用于海濱產(chǎn)業(yè)或水下作業(yè)等，也可參見涉及水底應(yīng)用的耦合器的GB-A02020116和公開用于水底電源或電源線的耦合器的US-A-4538863。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于這樣的實(shí)現(xiàn)，隨著現(xiàn)代電子高頻能量供給的發(fā)展，使用兩部分感應(yīng)耦合對(duì)負(fù)載提供能量傳輸成為可行，假定耦合設(shè)備的磁心材料是電阻性的以避免渦電流和低磁阻，并且是低損耗的以避免在使用頻率過(guò)熱，以及在使用的較高頻率無(wú)負(fù)載狀態(tài)下的過(guò)流問題并不嚴(yán)重，其中第一半磁心上的初級(jí)繞組提供電抗，而能量供給裝置具有內(nèi)置的過(guò)流和/或負(fù)載短路保護(hù)。尤其是，高頻能量供給裝置和帶有低磁阻材料的磁心的兩部分耦合的組合被認(rèn)為是新穎的。構(gòu)想的頻率高于23kHz擴(kuò)展到典型地10MHz的頻率。優(yōu)選地目前設(shè)想的范圍是25-100KHz之間，更好地是在25-60KHz之間。使用所謂的準(zhǔn)模式電源供給裝置允許從相對(duì)低頻率到高頻率的高效頻率變換。
本發(fā)明的一方面提供給負(fù)載供給能量的裝置，包括
電源單元，具有用于接收市電頻率電流的輸入，用于提升所述頻率到更高頻率的裝置和在該更高頻率傳送能量的輸出；以及兩部分感應(yīng)連接器，具有第一磁心部分和耦合第二磁心部分，該第一磁心部分具有連接到該電源單元的輸出的初級(jí)繞組，該第二磁心部分具有用于傳遞能量給負(fù)載的次級(jí)繞組，所述磁心部分由高阻抗材料構(gòu)成。
其中“市電”(mains supply)與標(biāo)準(zhǔn)的的本地分布式電源相關(guān)，典型為50-60Hz，雖然可能更高或更低。
本發(fā)明也提供用于上述裝置中的兩部分感應(yīng)連接器或其初級(jí)或次級(jí)部分。上述兩部分連接器理想地帶有可相互嚙合的構(gòu)造以建立兩部分之間的機(jī)械的以及感應(yīng)的連接，而優(yōu)選地用于以相對(duì)姿態(tài)保持所述兩部分，使得所述初級(jí)和次級(jí)部分的極片重合以提高有效感應(yīng)耦合。
優(yōu)選地連接器的初級(jí)和次級(jí)部分由夾子或其他彈性裝置夾持在一起，該夾子或彈性裝置具有最小氣隙或帶有塑料的或其他電絕緣材料的分離薄膜。兩部分感應(yīng)連接器的兩部分可以包括插銷和插孔，可拆卸地按壓在一起來(lái)耦合連接器的兩部分。
可選地，連接器的部分可以包括夾子和凹槽，可拆卸擠壓在一起以便耦合其第一和第二部分。進(jìn)一步可選地，它們可以包括卡口構(gòu)造和凹槽，可拆卸地?cái)Q合在一起來(lái)耦合連接器的部分。
如前所說(shuō)明的，構(gòu)想各種形式的機(jī)械連接以保確實(shí)地保持耦合的兩部分在一起。
期望地，磁心材料是低損耗鐵氧體，以避免渦電流和低磁阻損耗，并且在傳輸能量的頻率不會(huì)變得過(guò)熱以優(yōu)化系統(tǒng)。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種電子負(fù)載，在其近區(qū)有兩部分感應(yīng)連接器的半磁心和在該半磁心上的次級(jí)繞組為負(fù)載供能。一種特定類型的負(fù)載是白熾燈或熒光燈管，在其基座上有前述的感應(yīng)連接器的半磁心和次級(jí)繞組，用于為燈或燈管提供接收的能量。
本發(fā)明進(jìn)一步提供在高頻AC能源和負(fù)載之間的耦合鏈路，高頻AC能源連接到感應(yīng)耦合器的初級(jí)繞組，該負(fù)載連接到同一感應(yīng)耦合器的次級(jí)繞組的。應(yīng)該清楚，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，作為系統(tǒng)的操作，提供起著變壓器功能的耦合器，它可分為第一和第二部分，允許能量在電子供給應(yīng)用的能源和任何合適類型的負(fù)載之間傳輸。
由于該系統(tǒng)不產(chǎn)生任何電壓或電流，因此在廣泛的環(huán)境上是內(nèi)在安全的。本發(fā)明的一個(gè)主要應(yīng)用是在照明領(lǐng)域，但是其他應(yīng)用，如電源電路，包括計(jì)算、電信、航空、海運(yùn)、工業(yè)和家庭應(yīng)用也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。還應(yīng)清楚，由于本發(fā)明使用能量的感應(yīng)耦合，它可應(yīng)用到不安全的環(huán)境，諸如在氣體或石油運(yùn)輸工具(gas or oil rigs)，在煉油或其他石化工廠，水底或采礦或其他有爆炸危險(xiǎn)的地下環(huán)境。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明現(xiàn)在參考附圖僅通過(guò)舉例的方式描述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例和它如何實(shí)施

圖1顯示通過(guò)高頻供給單元和兩部分感應(yīng)耦合器驅(qū)動(dòng)負(fù)載的市電電源的基本配置；圖2a是適用于低壓照明使用的高頻耦合器的圖；圖2b是輸出波形的圖；圖2c是該單元的方框圖；圖2d是該單元更詳細(xì)的電路圖；圖3a是電子鎮(zhèn)流單元的方框圖；圖3b是圖3a中的該單元的輸出波形的圖；圖4是兩部分感應(yīng)耦合的詳細(xì)視圖；圖5是用于與低壓燈一起使用的感應(yīng)耦合系統(tǒng)的配置方框圖；圖6a是驅(qū)動(dòng)放電管的配置的方框圖；圖6b是驅(qū)動(dòng)圖6a所示的放電管的配置的更詳細(xì)電路圖；圖7a是驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(LED)燈的配置的方框圖；圖7b和圖7c顯示可能的輸出波形；圖8是導(dǎo)線環(huán)路系統(tǒng)的方框圖；圖9是用作向下照明的低壓燈的方框圖；圖10是使用兩個(gè)感應(yīng)耦合器和連接電纜的系統(tǒng)的方框圖；圖11是照明系統(tǒng)方框圖，其中燈是由單個(gè)相關(guān)的電源單元供電；
圖12是從單個(gè)電源單元串聯(lián)驅(qū)動(dòng)的燈的方框圖；圖13是從單個(gè)電源單元并行驅(qū)動(dòng)的燈的方框圖；圖14a是基于LED的向下照明和連接器的例子的分解圖；圖14b是該連接器一部分的分解圖；圖14c是該燈一部分的示意圖；圖14d是該燈和半磁心的細(xì)節(jié)；圖14e是前述元件可裝入的向下照明類型的盒體的示意圖；圖15是熒光燈、燈線盒或接線盒和初級(jí)側(cè)半磁心的分解圖；圖16a和圖16b是裝配入圖15的燈具單元的電源單元的下表面和上表面的透視圖；圖16c示意地顯示用于三芯電纜的線圈；圖17a和圖17b是為負(fù)載傳輸能量的插頭的上部和下部的透視圖；圖17c顯示耦合到互補(bǔ)的插座中的插頭；圖17d是插頭優(yōu)選實(shí)施例的分解圖；圖18a是電源的透視圖，該電源帶有集成的初級(jí)感應(yīng)耦合器，用來(lái)接收多個(gè)并行配置的次級(jí)感應(yīng)耦合器；圖18b是顯示潛在產(chǎn)品范圍的圖，這些產(chǎn)品可與該感應(yīng)耦合器配合工作，包括一系列版本和智能可編碼的感應(yīng)耦合器；圖19顯示兩部分感應(yīng)耦合器，其中各部分配合裝在一起；圖20顯示具有兩部分連接器的一部分的熒光燈和裝入其近端的相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路；圖21顯示一對(duì)熒光燈和具有驅(qū)動(dòng)熒光燈的點(diǎn)的槽板；圖22顯示作為兩線系統(tǒng)一部分的插頭，包括由初級(jí)感應(yīng)耦合器利用絕緣替換類型設(shè)備簡(jiǎn)化的大直徑兩芯供給電纜；圖22a顯示接收?qǐng)D22所示的插頭的插座，次級(jí)感應(yīng)耦合器適配連接到圖22所示的初級(jí)感應(yīng)耦合器；圖22b顯示市電電源的示意圖，該電源接入高頻(HF)發(fā)生器為由并聯(lián)的初級(jí)感應(yīng)耦合器簡(jiǎn)化的大直徑兩芯輸出電纜供電；圖22c顯示所使用的大直徑3芯電纜的截面，要求集成的“接地”端并適合用于提供“接地”連續(xù)性的絕緣替換連接器(IDC)系統(tǒng)中；和圖23顯示允許多個(gè)初級(jí)和或次級(jí)連接的多面向感應(yīng)耦合系統(tǒng)的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)敘述在圖1中，顯示根據(jù)本發(fā)明的一種供電裝置的基本配置，例如110或240V和50-60Hz的市電AC電源100向高頻AC至AC電源單元102提供能量，而高頻AC至AC電源單元102向在分開的變壓器108的半磁心106上的初級(jí)繞組104供電。在半磁心112上的次級(jí)繞組110連接到負(fù)載114上?？梢詮纳鲜鲭娫唇邮漳芰康呢?fù)載的例子包括低壓鹵素?zé)簟⑵渌谉霟?、熒光燈、電扇、電?dòng)機(jī)、檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)、工業(yè)、家用設(shè)備或如用于建筑物或部分建筑物或戶外照明使用的電源分布電路。通過(guò)耦合兩部分建立接觸，并且可通過(guò)分開兩部分而斷開。如箭頭116所示，兩部分可相對(duì)移動(dòng)。
圖2a示意地顯示一種高頻低壓電源，其中來(lái)自電源200的電能也是以110或240V和50-60Hz供給高頻低壓AC至AC電源單元202，并在204產(chǎn)生額定11V的AC波形。如在圖2b中看到的，該波形例如可以具有額定11.7伏的均方根值并可包括頻率為23-100KHz，最好是23-60KHz的AC波形，它調(diào)制例如頻率為100Hz(50Hz輸入)或120Hz(60Hz輸入)的低頻包絡(luò)，這種能量供給裝置例如適用于白熾燈照明。低壓鹵素?zé)艟哂辛炼群烷L(zhǎng)壽命的優(yōu)點(diǎn)，并且通常額定范圍為5到50W，在12V吸收0.4A-4A。它們可以以封殼或分色的形式提供，并可以作為安裝在繩子或軌道上的聚光燈，或鑲嵌到或在天花板內(nèi)的向下照射。
圖2c顯示一種切換模式電源供給裝置的基本組成元件。來(lái)自電源200的能量通過(guò)電源單元202，該電源單元202具有電源濾波器級(jí)203，用于抑制從市電電源到單元202和從單元202回到市電電源的電源干擾。濾波的市電電流通過(guò)二極管橋式整流器205，依據(jù)電源頻率的不同，100Hz或120Hz的整流輸出通過(guò)調(diào)制器207，調(diào)制器207調(diào)制該包絡(luò)產(chǎn)生頻率為23-100K的AC，優(yōu)選地是23-60KHz，最優(yōu)選地是大約30-50KHz以給出圖2b的波形。調(diào)制的信號(hào)通過(guò)輸出級(jí)209，在204輸出級(jí)209向半變壓器213的初級(jí)繞組211供給12或24V高頻調(diào)制的100或120HzAC輸出。半變壓器213與具有次級(jí)繞組215的半變壓器217耦合，次級(jí)繞組215為白熾燈219提供能量。
圖2d顯示一種實(shí)用的能量供給電路的簡(jiǎn)化電路。AC電壓提供給具有電源濾波器的全橋路整流器D1-D4，其中電源濾波器由電容器C1-C3和鐵氧體扼流圈HFC提供。濾波的市電電流提供使用半橋路電路調(diào)制的包絡(luò)波形，該半橋路電路由交替導(dǎo)通的三級(jí)管Q1、Q2和電容器C5、C6提供。輸出變壓器T2的初級(jí)跨接在半橋路電路，而L-C自震蕩電路由與T2的初級(jí)串連的反饋?zhàn)儔浩鱐1的初級(jí)T1c提供。相反方向的次級(jí)繞組T1b、T1a通過(guò)電阻R1、R2和切換電容器C7、C8對(duì)三級(jí)管Q1、Q2的基極提供激勵(lì)。具有反向電壓的齊納二極管D5、D6為三級(jí)管Ql、Q2的基極提供保護(hù)，二極管D7和D8為三級(jí)管Q1、Q2提供避免反向電流的保護(hù)。
由網(wǎng)絡(luò)R3、C9定時(shí)并由雙向擊穿二極管(DIAC)控制的啟動(dòng)電路連接到三級(jí)管Q2的基極。T2的次級(jí)繞組為燈219提供需要的電壓減少并安排通過(guò)照明槽板或類似裝置為驅(qū)動(dòng)單個(gè)燈219提供大約60W的輸出功率，或?yàn)轵?qū)動(dòng)多個(gè)燈提供200W的輸出功率。為避免過(guò)電流負(fù)載，例如，如果燈219變成開路，在電阻R4(它測(cè)量三級(jí)管Q1、Q2吸收的電流)兩端的電壓降的預(yù)定的增加通過(guò)電阻R5、R6向三級(jí)管Q3的基極提供一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，而該三級(jí)管Q3通常由電阻R7偏置關(guān)閉。如果開路的Q3轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通(ON)，使得電容器C9短路并且半橋路震蕩停止?；謴?fù)時(shí)間是由連接到三級(jí)管Q3的基極電路的R5、C10的時(shí)間常數(shù)決定的。除了這種電子切換電流過(guò)載保護(hù)設(shè)備外，還可以提供通過(guò)切斷(未顯示)監(jiān)視例如輸出變壓器T2或它的繞組或三級(jí)管Q1或Q2的溫度提供的熱保護(hù)。
應(yīng)當(dāng)清楚，上面敘述的所有電路均包含在單元202中，相信它代表了基于離散元件和雙級(jí)三級(jí)管的市場(chǎng)上的設(shè)備。
切換模式電源供給裝置在專利文獻(xiàn)中廣泛地?cái)⑹?，這些參考文獻(xiàn)中敘述的技術(shù)可應(yīng)用在本發(fā)明中?？商峁┖愣妷夯蚝愣娏鬏敵龅碾娐吩赨S-A-3538518(Allington，Instrument Specialities Company)中公開，并且例如在US-A-4453205(Voight)和US-A-4945465(Marinus，Philips)中公開了切換模式電源供給裝置的進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。過(guò)電流控制和/或過(guò)負(fù)載保護(hù)例如在US-A-4713740(Drabing，SMSA dvanced Power)，US-A-4916569(Onopka，Zenith Electronics)，US-A-4858094(Barlage，Allied-Signal)，US-A-5633787(Song，Samsung)，US-A-6434023(Preller，Infineon Technologies)，US-A-2001/0009517(Preller)，US-A-2001/0019469(Koh，Thomson Multimedia)，和US-A-2002/0105767(Schuellein，Semiconductor Components)中討論了。后面的描述詳細(xì)地概述過(guò)電流保護(hù)方案，包括(a)一個(gè)脈沖一個(gè)脈沖方案當(dāng)檢測(cè)的電流幅度超過(guò)門限電流幅度時(shí)，箝位該電源供給裝置輸出電流的峰值，并且通過(guò)減少電源切換設(shè)備的負(fù)載周期禁止電源供給裝置輸出；(b)呃逆(hiccup)電流限制方案一旦檢測(cè)到過(guò)電流狀態(tài)，就終止電源供給裝置操作并在預(yù)定時(shí)間周期后嘗試重新啟動(dòng)；(c)返送(foldback)電流限制方案使電源供給裝置最大電流限制隨電源供給裝置輸出電壓遞減，這樣如果供給裝置輸出電壓由于過(guò)負(fù)載或短路而遞減時(shí)，最大電流限制也遞減，使得輸出電流減少到安全水平；和(d)閂閉保護(hù)方案該方案中，在過(guò)電流狀態(tài)下電源供給裝置完全關(guān)閉，而正常操作只有通過(guò)循環(huán)該輸入電壓(通/斷)或觸發(fā)使能(ENABLE)輸入來(lái)恢復(fù)。如前所述，通常還提供抑制過(guò)溫度的熱保護(hù)。當(dāng)然，上述方案可以應(yīng)用在本發(fā)明的電源單元中。US-A-6208086(Nerone，General ElectricCompany)公開了一種驅(qū)動(dòng)12V鹵素?zé)舻母哳l低成本電源供給裝置。
在英國(guó)，當(dāng)前可獲得的用于低壓鹵素?zé)舻碾娮幼儔浩骼绨↙eax LT60(20-60瓦)和PD 250(100-250瓦)，參見Http//www.leax.co.uk/PDF/electronic％20transformers.pdf。適用的高頻電源供給裝置也可從下述單位獲得Arlen-EFA of Slough，UK(參見他們的TRX-105LV變壓器，具有20-105瓦的負(fù)載范圍，短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù))，Tridonic Limited，Basingstoke，UK(TE絕緣變壓器也提供20-105瓦，具有過(guò)載、過(guò)熱和短路保護(hù)，和在30-40KHz操作燈；還有高頻鎮(zhèn)流器、LED電源供給和放電驅(qū)動(dòng)器)，Osram(105 VA 12V變壓器，還有高頻鎮(zhèn)流器、LED電源供給和放電驅(qū)動(dòng)器)以及來(lái)自Black Box的產(chǎn)品(LV變壓器)、Mode的產(chǎn)品(LV變壓器)、UniversalLight & Power的產(chǎn)品(LV變壓器)、Multiload的產(chǎn)品(Voltmaster LV變壓器)、Huco的產(chǎn)品(LV變壓器)、Philips的產(chǎn)品(高頻鎮(zhèn)流器、LED電源供給和放電驅(qū)動(dòng)器)、Magnatech的產(chǎn)品(高頻鎮(zhèn)流器)、Helvar的產(chǎn)品(高頻鎮(zhèn)流器、放電驅(qū)動(dòng)器)、Transfiltala的產(chǎn)品(LV變壓器)和Kaoyi(JP)的產(chǎn)品。
再參考圖2d，兩部分變壓器T3的磁心優(yōu)選地是基于軟氧化金屬陶瓷或軟鐵氧體。鐵氧體材料可以分為三組(a)錳-鋅鐵氧體(Mn，Zn)O.Fe2O3，該組指定為H材料，具有101-103Ωcm阻抗并且較不優(yōu)選；(b)鎳-鋅鐵氧體(Ni，Zn)O.Fe2O3，該組指定為N材料并可能具有大于103Ωcm的特定阻抗，典型地是104-107Ωcm，和例如104-105Ωcm；(c)鎂-鋅鐵氧體(Mg，Mn，Zn)O.Fe2O3，該組指定為HR材料。鐵氧體也可能含有少量鈷、鈦、鈣、硅等以獲得特定需要的特性。該鐵氧體可以是錳-鋅鐵氧體，但考慮到更大的固有阻抗和低磁心成本，優(yōu)選鎳-鋅鐵氧體，適合的等級(jí)為N27和N67。
對(duì)于熒光燈，使用高頻AC-AC電源。圖3a顯示的電能供給裝置是類似的，具有市電電源300，供給單元302和輸出304，但在本例中，該輸出具有23-100KHz頻率的240V均方根電壓，并具有如100Hz的波動(dòng)頻率。過(guò)去，傳統(tǒng)的熒光燈照明系統(tǒng)從使用串聯(lián)軛流圈作為整流裝置電源進(jìn)行操作，用于產(chǎn)生足夠的電壓來(lái)操作燈具和熒光燈啟動(dòng)器啟動(dòng)燈具并在它啟動(dòng)后限制燈具的電流。雖然這樣的系統(tǒng)是低成本的，但經(jīng)受軛流圈內(nèi)可聽見的峰鳴、能量損耗，點(diǎn)火延遲和閃爍的缺點(diǎn)。使用電子鎮(zhèn)流器為燈具供能涉及將AC電源電壓整流為DC電壓，然后轉(zhuǎn)換為高頻AC電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)燈具。
電子整流器工作在典型的20-60kHz頻率，更高的工作頻率大約改善10％效率，因?yàn)榘l(fā)光體激勵(lì)的增加消除了閃爍、改善了點(diǎn)火速度和延長(zhǎng)了燈具的壽命。電子鎮(zhèn)流器比磁性軛流圈消耗更少的能量并使用切換模式技術(shù)，在相同的照明輸出大約可節(jié)省25％的能量并且減少驅(qū)動(dòng)電子電路的尺寸。來(lái)自電子整流器的高頻AC也可以和上述的切換模式技術(shù)及基于鐵氧體半磁心的兩部分耦合變壓器一同使用。用于熒光燈的切換模式電源供給裝置例如在下述文獻(xiàn)中公開，US-A-5065074(Hesketh，Coolite)，US-A-5359274(Bandel，Philips)，US-A-5796597(Fitzgerald，Thomson)，US-A-6100647(Giannopoulos，Philips)。
圖4是分開的變壓器的細(xì)節(jié)，具有NT圈的供給側(cè)或插座繞組104和具有MT圈的輸出或插頭側(cè)繞組。為提升電壓，NT/MT＞1，而用于降低電壓時(shí)，NT/MT＜1。因此在圖5的例子中，元件500-512對(duì)應(yīng)于前述的元件，MT比如是四圈，NT也是四圈以便給低壓燈514傳送12V均方根輸出，和NT是8圈以便傳送24V給該低壓燈。在圖6a的例子中，元件600-612對(duì)應(yīng)于前述的元件，MT比如是91圈，NT也是91圈以便給燈電路傳遞輸出均方根。次級(jí)繞組610的一側(cè)與鎮(zhèn)流電感器614相連，再串連熒光燈616的一個(gè)電極，并通過(guò)串聯(lián)電容器617、618和橋接可變電阻620(620Rv＝正相溫度系數(shù)PTC)串連到熒光燈616的另一個(gè)電極，而該另一個(gè)電極又連接到次級(jí)繞組610的另一側(cè)。
圖6b顯示更詳細(xì)的電路，類似于圖2b，除了電解電容器C11連接在整流器的一側(cè)和負(fù)軌道之間，輸出變壓器T2被刪除和兩部分變壓器的初級(jí)跨接在與反饋線圈T1c串聯(lián)的半橋路。
在圖7a的另外例子中，元件700-712對(duì)應(yīng)于前述的元件，而繞組710跨接高頻二極管D1-D4上，連接作為橋式整流器714，通過(guò)串聯(lián)電阻716和任選的HF電容器720為發(fā)光二極管LED 718提供DC能量。供給單元702的輸出可以是如圖7b中的高頻調(diào)制的DC，或如圖7c中的高頻DC。
圖8和9顯示導(dǎo)線環(huán)路系統(tǒng)。在圖8中，部件800-814是如前描述的，而初級(jí)繞組804是在單個(gè)導(dǎo)線環(huán)路803的任意位置?？山碾娫垂┙o裝置802到負(fù)載814的能量傳輸而不需要切斷任何導(dǎo)線或在繞組804上插入絕緣層，故可以重新定位而不會(huì)給電纜造成任何破壞。
在圖9中，導(dǎo)線環(huán)路903和本連接器的插座部分904、906構(gòu)成裝入建筑物的照明線路的一部分。插頭部分910和912構(gòu)成裝入建筑物的天花板的燈固定916的一部分，該燈固定916具有常規(guī)的插座918，用來(lái)常規(guī)的低壓白熾燈920，該白熾燈920提供在這個(gè)例子中通常用箭頭表示的負(fù)載914。可以建立需要的連接，而不使用接線盒或切斷導(dǎo)線，這就減少了燈固定916安裝在應(yīng)有位置需要的技能。
在圖10中，市電電源1000為高頻電源單元1002供電，電源單元1002輸出給前兩部分連接器1004a、1010a，它們通過(guò)電纜1007連接到后兩部分連接器1004b、1010b，連接器1004b、1010b又連接到負(fù)載1014，這樣提供了電源單元1002和負(fù)載1014之間的間接連接。
圖11-13顯示提供具有上述兩部分感應(yīng)連接器的照明單元的各種可能情況。在圖11中，市電電源1100a-1100d提供能量給各自的電源單元1102a-1102d，這些電源單元由相應(yīng)的兩部分連接器1106a-1106d，1112a-1112d連接到照明單元形式的負(fù)載1114a-1114d。這種系統(tǒng)的安裝不需要切斷導(dǎo)線，而僅依靠通過(guò)天花板的導(dǎo)線環(huán)路。不需使用接線盒，而且各個(gè)照明單元易于安裝和替換。在圖12中，市電電源1200為供給單元1202供電，供給單元1202具有供能給連接到各自負(fù)載1214a-1214c的串聯(lián)排列的連接器1204a-1204c，，1210a，1210c(1＜c＜n)的環(huán)。圖13的安排是類似的，除了連接器1304a-1304n，1310a-1310n并聯(lián)到單元1303。
本發(fā)明可提供建筑物的電線，其中如在照明電路中，旋入或壓入終端的總個(gè)數(shù)可減少。在電纜或終端中的大多數(shù)電子火災(zāi)由于破裂或電弧產(chǎn)生的。終端的數(shù)量越多，火災(zāi)或電子沖擊的危險(xiǎn)就越大。另外，制造終端是最費(fèi)時(shí)故也是任何電子安裝的昂貴的部分，需要熟練技工。終端的數(shù)量越少，可能發(fā)生的錯(cuò)誤就越少。因?yàn)橐隹谝惭b在高處的天花板上，朝下和抵抗重力，所以照明安裝尤其困難和費(fèi)時(shí)。需要幾種連接有效的接地中線，切換有效和經(jīng)常永久有效。低壓安裝需要變壓器和更大的電流及電弧的危險(xiǎn)。除了電子連接外，需要機(jī)械固定和在進(jìn)行連接時(shí)需要支撐照明裝置的重量。
圖14a-14f顯示使用兩部分感應(yīng)連接器為基于LED的照明安裝提供電源連接的過(guò)程。聚碳酸脂或其他電絕緣塑料材料的燈具夾持座1401裝備頂端開口來(lái)接納攜帶初級(jí)繞組1404的鐵氧體半磁心1403，和固定凸緣及擠壓夾1407。燈具夾持體1409具有固定在聚碳酸脂后殼1413的壓鑄鋁反光罩1411，其中互補(bǔ)的次級(jí)鐵氧體半磁心1415固定在后殼1413。面朝上的閂舌1417可拆卸地嚙合入擠壓夾1407來(lái)穩(wěn)固夾持體1409在應(yīng)有的位置。燈具夾持體1409也支持LED燈，如Luxeon(商標(biāo))LED，它通過(guò)半磁心1415上的次級(jí)繞組1420，以及整流橋的另外部分和如圖7a所示的相關(guān)元件接收電能。閂舌1417卡入在擠壓夾1407以及使用材料的彈性之間使能夠確實(shí)地推動(dòng)半磁心1403、1415面對(duì)面接觸，最小化它們之間的氣隙和能量損失。OEM制造的殼體1422被設(shè)計(jì)為嵌入天花板并具有與孔1426一起形成的上表面1424，初級(jí)半磁心1403的末端抵靠該孔，和燈具支持體1409的閂舌1417可插入其中，用于與擠壓夾1407嚙合。夾持座1401的凸緣1405通過(guò)鎖舌或螺栓(未顯示)固定于凸緣1405。初級(jí)繞組1404的能量來(lái)自高頻變壓器1430，該變壓器連接到市電電源并具有輸出導(dǎo)線環(huán)路1432，該導(dǎo)線環(huán)路可以環(huán)繞到半磁心1403上以提供初級(jí)繞組。應(yīng)當(dāng)清楚，白熾燈，如低壓二色燈可用來(lái)替換LED。
圖15顯示工作在市電電壓的熒光燈的安裝。燈管1500從座體1502懸垂，該座體在小電路板上安置圖6a所示的鎮(zhèn)流和啟動(dòng)電路并具有圍繞位于座體1502上表面的負(fù)載半磁心1504的次級(jí)繞組。接線盒1506具有座體1502在其中滑動(dòng)配合的抵靠壁1508，并且閂舌1510也從接線盒1506懸垂滑過(guò)座體的槽表面1512并卡入鎖定表面1514，從而保持座體1502正確裝入接線盒1506。纏繞初級(jí)繞組環(huán)路1518的次級(jí)半磁心1516滑動(dòng)配合在向上突出壁1520、1522之間并且通過(guò)卡入夾子1524夾持在應(yīng)有的位置。再使用彈性?shī)A使半磁心1504、1516能夠確實(shí)地推動(dòng)在一起面對(duì)面接觸。在圖16a、16b中，顯示通過(guò)供給電纜1600饋送市電電壓給電源單元1602，并具有如圖6b所示的電路。從該單元1602的下側(cè)，出現(xiàn)半磁心1616的極片，安排該半磁心夾入由接線盒1506的壁1520、1522限定的插座內(nèi)。在極片1616的閉鎖表面使得電源單元以圖16a示的垂直方式或者圖16b示的水平方式夾入插座。
圖16c顯示來(lái)自感應(yīng)耦合器的多個(gè)次級(jí)繞組。在圖17a-17d中，用于可能是燈或其他電子設(shè)備的負(fù)載的插頭和插座連接器具有負(fù)載供給電纜1700，它引向插頭座體1702，座體1702具有感應(yīng)半磁心的第一和第二極片1704、1706和在座體1702的相對(duì)的邊緣具有第一和第二前向或向下的凸出夾1708、1710。插頭連接器與互補(bǔ)的插座部分1712耦合，該插座部分1712使用如參考圖2d或圖6b描述的單元供給能量，如果需要的話，由塑料薄膜或其他適合的電子絕緣的材料保護(hù)。如在圖17d中看到的，插頭座體包括上部分1702a和下部分1702b，這兩部分通過(guò)螺釘1713緊固在一起并包圍著感應(yīng)磁心1714，該磁心纏繞著引向電纜接收端子1715的次級(jí)繞組。
雖然本實(shí)施例是基于夾子，它確實(shí)地將耦合部件固定在一起，使得感應(yīng)半磁心確實(shí)地固定接觸以便最小化氣隙以及能量損失，可能足夠提供從次級(jí)或插頭部分凸出的兩個(gè)或三個(gè)平銷，用于接收在初級(jí)或插座部分的插孔內(nèi)。該平銷或插座可以是金屬或塑料材料的，但是電子絕緣的并且不參與連接，除非可能為了保護(hù)負(fù)載而提供地線。插頭部分1702可以纏繞如圖4所示的特定數(shù)目(NT)的線圈以提供特定輸出電壓。
圖18a顯示引向高頻變壓器或鎮(zhèn)流單元1802的電源電纜1800，單元1802的一端具有軌道形的、初級(jí)側(cè)半磁心的第一和第二暴露的極片1804、1806。在軌道1804、1806的上部和下部以預(yù)定間隔排列形成多個(gè)插座。插頭連接器1810以并排的關(guān)系裝配入插座并包含與軌道1804、1806耦合的半磁心和卡入插座1808的第一和第二凸出夾1812、1814。連接器1810內(nèi)的次級(jí)繞組導(dǎo)向負(fù)載電纜1816。圖18b顯示各種配置，相信可以自己解釋，它可以提供與可變輸出電壓和可選的無(wú)源的或可編碼(智能的)耦合器的串聯(lián)或并聯(lián)連接。
圖19顯示器械安裝的耦合器1900，它是旋轉(zhuǎn)或銷釘裝配入BESA盒1902，以便建立它們之間的感應(yīng)和機(jī)械連接。
圖20顯示具有熒光管2002的熒光燈2000，基部2004容納驅(qū)動(dòng)該燈的電路(參見圖6a)，建立耦合到插座的能量傳輸感應(yīng)的第一和第二極片2006和在該燈和插座之間建立機(jī)械連接的相對(duì)的第一和第二緊固件。機(jī)械連接可以采用夾子的形式以確實(shí)地夾持該燈在應(yīng)有的位置，如果該連接要求該燈以正確方式緊固在適當(dāng)位置以在它的極片和插座的極片之間面對(duì)面地接觸，可以用螺旋連接或銷釘凸起。如從圖21中看出，熒光燈2100、2102可在沿著軌道2104間隔的插座位置2106、2106a供電，軌道2104可能容納圖6b所示類型的高頻電子鎮(zhèn)流器單元并通過(guò)電纜2108供給市電電源。
圖22具有插頭形式的初級(jí)感應(yīng)耦合器300，可以是如前述的可編碼類型的，并表示兩線系統(tǒng)3002包含大直徑兩芯供給電纜3004，該電纜利用絕緣替代類型設(shè)備3007a、3007b由初級(jí)感應(yīng)磁心3006簡(jiǎn)化了?？删幋a設(shè)備(未顯示)可用來(lái)傳送由與每個(gè)負(fù)載相關(guān)的電子或智能接收機(jī)(未顯示)接收的信號(hào)。例如，諸如燈之類的特定負(fù)載可以有它自己的地址，該地址可編程入電子存儲(chǔ)設(shè)備中，如電可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)，用來(lái)選擇地開或關(guān)或使該負(fù)載或每個(gè)負(fù)載變暗。應(yīng)當(dāng)清楚，初級(jí)和次級(jí)部分的配置可互換，這樣可安排幾個(gè)初級(jí)部分來(lái)耦合能量到一個(gè)次級(jí)部分。
圖22a顯示次級(jí)感應(yīng)耦合器4000，它可以連接到如圖22所示的初級(jí)感應(yīng)耦合器3000。圖22和圖22a的安排可以被構(gòu)想分別為插頭3000和插座4000。雖然圖22描述了插頭3000具有初級(jí)磁心3006，而插座4000具有次級(jí)磁心4004，應(yīng)當(dāng)清楚，次級(jí)磁心部分4004也可以設(shè)置在插頭3000的盒體內(nèi)。理想地，插頭3000盒體具有合適的緊固或連接裝置3010a和3010b，利用類似的固定裝置4010a、4010b，使得插頭3000相對(duì)于插座4000是可拆卸或可脫開。緊固裝置3010a、b和4010a、b例如可以包括銷釘構(gòu)造、螺釘構(gòu)造、夾子、制動(dòng)片或可滑動(dòng)嚙合機(jī)制。
同樣可以理解，與高頻電源電連接的插座4000可具有在其中設(shè)置的初級(jí)磁心部分，插座可適應(yīng)于接受至少一個(gè)插頭3000。
圖22b顯示進(jìn)入高頻(HF)發(fā)生器4016的市電電源的原理圖，該高頻發(fā)生器4016為由并聯(lián)的初級(jí)感應(yīng)耦合器4018和4019簡(jiǎn)化的大直徑兩芯輸出電纜3004供電。該原理圖表明可放置初級(jí)磁心部分與高頻發(fā)生器4016直接電連接，用于連接一個(gè)或多個(gè)次級(jí)連接器(未顯示)。
圖22c顯示通過(guò)使用的大直徑3芯電纜4020的截面，其中需要集成“接地”端，并適用于提供“接地”連續(xù)性的絕緣替換連接器(IDC)系統(tǒng)中。該IDC系統(tǒng)能直接穿透電流承載電纜的絕緣套的外部，而暴露感應(yīng)面的危險(xiǎn)最小。因此認(rèn)為使用具有這樣系統(tǒng)的本發(fā)明滿足高安全標(biāo)準(zhǔn)。
圖23顯示多面感應(yīng)耦合系統(tǒng)的原理視圖，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，允許多個(gè)次級(jí)部分2024、2026和2028接收來(lái)自一個(gè)初級(jí)部分4018的能量。應(yīng)當(dāng)清楚，初級(jí)和次級(jí)部分的配置可以互換，這樣可以安排幾個(gè)初級(jí)部分為一個(gè)次級(jí)部分耦合能量。
從一個(gè)部分耦合到另一個(gè)部分的總能量可通過(guò)改變各個(gè)初級(jí)和次級(jí)部分的相對(duì)朝向而變化。例如，相對(duì)于第二連接器旋轉(zhuǎn)第一連接器，耦合能量的數(shù)量隨著第一和第二部分的每部分的公共有效耦合面的大小的變化而變化。初級(jí)和次級(jí)磁心的體積也可以改變，因此它們可以是立方體、圓形、螺旋管形或截頭元錐體。同樣地，處級(jí)和次級(jí)磁心的有效面的形狀也可以變化，因此可以是圓形、矩形、三角形或其他形狀。
應(yīng)當(dāng)清楚，通過(guò)耦合磁能實(shí)現(xiàn)能量的傳遞，而不必在連接點(diǎn)傳導(dǎo)電流，這樣由于消除電弧和電沖擊達(dá)到了內(nèi)在的安全。
本發(fā)明僅通過(guò)舉例的方式進(jìn)行描述，應(yīng)當(dāng)懂得，在不脫離本發(fā)明的精神下可以對(duì)上述例子作各種修改。
權(quán)利要求
1.一種為負(fù)載供給能量的裝置，包括電源單元，具有用于接收市電頻率電流的輸入，用于提升所述頻率到更高頻率的裝置，在該更高頻率傳送能量的輸出；和兩部分感應(yīng)連接器，具有第一磁心部分和第二磁心部分，該第一磁心部分具有連接到該電源單元的輸出的初級(jí)繞組連接，該第二磁心部分具有用于傳遞能量給負(fù)載的次級(jí)繞組連接，所述磁心部分是高阻抗材料構(gòu)成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中該感應(yīng)連接器的第一和第二磁心部分適合于彼此耦合和拆開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其中安排提升所述頻率到更高頻率的裝置提升所述市電頻率到23KHz-10MHz的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其中安排該提升所述頻率到更高頻率的裝置提升所述市電頻率到25-60KHz的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其中安排提升所述頻率到更高頻率的裝置提升所述市電頻率到30-50KHz的頻率。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中該提升所述頻率到更高頻率的裝置包括電子變壓器和用于傳遞調(diào)制的DC電源的裝置。
7.據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中該提升所述頻率到更高頻率的裝置包括傳遞預(yù)定的電壓的調(diào)制的DC電源的電子變壓器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的裝置，其中提供過(guò)電流和/或負(fù)載短路保護(hù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8的任一權(quán)利要求的裝置，其中該提升所述頻率到更高頻率的裝置包括切換模式電源或準(zhǔn)模式電源轉(zhuǎn)換器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5的任一權(quán)利要求的裝置，其中該提升所述頻率到更高頻率的裝置是電子鎮(zhèn)流器。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中該感應(yīng)連接器的第一和第二磁心部分是由體電阻率至少為103Ωcm的材料構(gòu)成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其中該感應(yīng)連接器的第一和第二磁心部分是由體電阻率至少為104Ωcm的材料構(gòu)成的。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中該第一和第二磁心部分是由鎳-鋅鐵氧體構(gòu)成的。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中該兩部分感應(yīng)連接器的第一和第二磁心部分包括插銷和插座，它們可拆卸按壓在一起來(lái)耦合連接器的第一和第二部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-13的任一權(quán)利要求的裝置，其中該兩部分感應(yīng)連接器的各部分包括夾子和凹槽，它們可拆卸擠壓在一起，用于耦合該連接器的各部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-13的任一權(quán)利要求的裝置，其中該兩部分感應(yīng)連接器的各部分包括插銷結(jié)構(gòu)和凹槽，它們可拆卸旋轉(zhuǎn)在一起來(lái)耦合該連接器的各部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16的任一權(quán)利要求的裝置，其中該負(fù)載包括以下組的一個(gè)或多個(gè)市電白熾燈、低壓白熾燈、發(fā)光二極管和熒光燈。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中該負(fù)載包括多個(gè)并聯(lián)的燈。
19.根據(jù)任一個(gè)權(quán)利要求17的裝置，其中該負(fù)載包括多個(gè)串聯(lián)的燈。
20.根據(jù)任何權(quán)利要求17的裝置，其中該負(fù)載包括在導(dǎo)線或軌道上的多個(gè)燈。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-16的任一權(quán)利要求的裝置，其中該負(fù)載包括電動(dòng)機(jī)；用于計(jì)算機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)或類似電子設(shè)備的電源；加熱器或類似裝置。
22.一種兩部分感應(yīng)連接器，或它的初級(jí)或次級(jí)部分，用于前述任一權(quán)利要求的裝置中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的兩部分感應(yīng)連接器，具有與適配于耦合能量給一個(gè)或多個(gè)次級(jí)連接器的多面向初級(jí)感應(yīng)連接器的初級(jí)連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的兩部分感應(yīng)連接器，其中該次級(jí)連接具有適配于從一個(gè)或多個(gè)初級(jí)連接器耦合能量的多面向次級(jí)感應(yīng)連接器。
25.根據(jù)權(quán)利要求22-24的任一權(quán)利要求的兩部分感應(yīng)連接器，適配于接收兩芯電纜，有初級(jí)磁心，用于提供纏繞該磁心的導(dǎo)線的初級(jí)感應(yīng)連接，該導(dǎo)線通過(guò)絕緣替換連接器設(shè)備連接到兩芯電纜。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的兩部分感應(yīng)連接器，具有第三條導(dǎo)線，用于提供額外的接地連接。
27.根據(jù)權(quán)利要求22-31的任一權(quán)利要求的兩部分感應(yīng)連接器，能夠根據(jù)次級(jí)磁心上的線圈數(shù)目提供電壓。
28.根據(jù)權(quán)利要求22-27的任一權(quán)利要求的兩部分感應(yīng)連接器，其中從次級(jí)耦合器輸出的電壓是AC或DC。
29.根據(jù)權(quán)利要求22-28的任一權(quán)利要求的兩部分感應(yīng)連接器，其中各連接器可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而改變從初級(jí)磁心部分向次級(jí)磁心部分耦合的能量的數(shù)量。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的兩部分感應(yīng)連接器，當(dāng)從屬于權(quán)利要求17-20中任一個(gè)權(quán)利要求時(shí)，其中各磁心部分可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而提供調(diào)光器切換。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的兩部分感應(yīng)連接器，當(dāng)從屬于權(quán)利要求17-20中任一個(gè)權(quán)利要求時(shí)，其中通過(guò)增加初級(jí)磁心和次級(jí)磁心部分的表面之間的氣隙獲得切換或調(diào)光效果。
32.根據(jù)權(quán)利要求22-31的任一權(quán)利要求的兩部分感應(yīng)連接器，包括鐵氧體或類似低磁組的材料。
33.根據(jù)權(quán)利要求22-32的任一權(quán)利要求的兩部分感應(yīng)連接器，其特征在于初級(jí)和次級(jí)部分形成以下組中的任一個(gè)形狀，包括環(huán)形、菱形、立方形、平行六面體、半球形、截頭圓錐體或其他圓形對(duì)稱的立體。
34.根據(jù)權(quán)利要求22-33的任一權(quán)利要求的兩部分感應(yīng)連接器，它是工廠纏繞和提供完全滿足特定負(fù)載的要求。
35.根據(jù)權(quán)利要求22-33的任一權(quán)利要求的兩部分感應(yīng)連接器，其中使用者纏繞初級(jí)和/或次級(jí)感應(yīng)連接器具有完成的輪廓，如螺旋路徑，來(lái)確保應(yīng)用正確數(shù)目的線圈。
36.一種燈具，在其盒體內(nèi)形成兩部分感應(yīng)連接器的次級(jí)磁心并且是與在所述磁心上的繞組電連接，以便為燈具供電。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的燈具，其中該盒體支持白熾燈或熒光燈管，所述盒體在表面上具有所述次級(jí)磁心的至少第一和第二極片。
38.一種包含根據(jù)權(quán)利要求1-21的任一權(quán)利要求的負(fù)載的儀器，其中該儀器從下述組中選擇計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、含有手持裝置的通訊設(shè)備、辦公設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、家用電子儀器如洗碗機(jī)、洗衣機(jī)、微波爐(白色物品)，食物攪拌器、收音機(jī)、電視機(jī)、高保真設(shè)備、音響設(shè)備(褐色物品)，采礦設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、航空設(shè)備、海運(yùn)與潛海設(shè)備、汽車設(shè)備、商用和家用家具、學(xué)校設(shè)備、銷售的零售點(diǎn)和廣告設(shè)備、馬路符號(hào)、馬路標(biāo)記、街道設(shè)備、石化設(shè)備、照明包括商業(yè)、工業(yè)、零售、飛機(jī)場(chǎng)和跑道、馬路符號(hào)、馬路標(biāo)記、電子監(jiān)視設(shè)備、印刷電路板、軍事設(shè)備、交通設(shè)備和安全系統(tǒng)。
39.一種插頭，包括在盒體內(nèi)的次級(jí)磁心部分，該盒體具有緊固裝置，與以下裝置一起使用根據(jù)權(quán)利要求1-21的任一權(quán)利要求的裝置；或根據(jù)權(quán)利要求22-26的任一權(quán)利要求的連接器；或根據(jù)權(quán)利要求27或28的燈具；或根據(jù)權(quán)利要求38的儀器。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的插頭，其中所述緊固裝置包括插銷結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、夾子、制動(dòng)片或滑動(dòng)嚙合機(jī)構(gòu)。
41.一種與電源電連接的插座，具有初級(jí)磁芯部分，適合于接收根據(jù)權(quán)利要求39或40的至少一個(gè)插頭。
42.一種系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求41的插座和根據(jù)權(quán)利要求39或40的插頭，以及根據(jù)權(quán)利要求1-21任一個(gè)權(quán)利要求的裝置；或根據(jù)權(quán)利要求22-26任一個(gè)權(quán)利要求的連接器；或根據(jù)權(quán)利要求27或28的燈具；或根據(jù)權(quán)利要求38的儀器或任何負(fù)載。
43.根據(jù)權(quán)利要求1-21的任一個(gè)權(quán)利要求的裝置，適合與可更新的電力發(fā)電機(jī)包括風(fēng)、太陽(yáng)、波浪和水力發(fā)電機(jī)一起使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及為負(fù)載供給能量的裝置，包括電源單元(102)，如具有接收市電頻率電流的輸入的開關(guān)模式電子變壓器或電子鎮(zhèn)流器，和用于提升所述市電頻率到更高頻率如30－50KHz并在更高頻率傳送能量的輸出的裝置。兩部分連接器(108)具有第一磁心部分(106)和耦合第二磁心部分(112)，該第一磁心部分具有連接到電源單元的輸出的初級(jí)繞組(104)，該第二磁心部分具有用于傳遞能量給負(fù)載(114)的次級(jí)繞組(110)，所述磁心部分是高阻抗材料，如電阻率至少是10
文檔編號(hào)H02M5/00GK1781168SQ200480011813
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月2日
發(fā)明者喬治·阿蘭·林普金, 西蒙·格蘭特·羅森伯格 申請(qǐng)人:喬治·阿蘭·林普金