改進(jìn)的扼流電路以及包含該扼流電路的總線電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)際一種扼流電路以及包含該扼流電路的總線電源。這種線圈扼流電路包括在第一輸入端子和第一輸出端子之間被連接的電感，在第二輸入端子和第二輸出端子之間被連接的升壓電路，其用于提高由第二輸出端子輸出的電壓電平。開(kāi)關(guān)元件與升壓電路并聯(lián)連接，用于分流升壓電路。額外地，比較器在第一輸入端子和第一輸出端子之間被連接，用于檢測(cè)電感兩端的電位差；其中如果比較器檢測(cè)電位差高于閾值，開(kāi)關(guān)元件被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)；并且如果比較器檢測(cè)電位差低于或等于閾值，開(kāi)關(guān)元件被控制進(jìn)入接通狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】改進(jìn)的扼流電路以及包含該扼流電路的總線電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及改進(jìn)的扼流電路和包含用于在KNX TP總線中使用的有源扼流電路的 總線電源。

【背景技術(shù)】
[0002] 扼流電路通常被稱為總線電源中的整體部分。如EN50090中所制定的標(biāo)準(zhǔn)，在示 例的KNX雙絞線（KNXTP)總線中，總線電源通過(guò)雙絞電纜為總線節(jié)點(diǎn)供應(yīng)電能。在這一方 面，一個(gè)或多個(gè)總線節(jié)點(diǎn)之后通過(guò)總線（即雙絞電纜）被連接至總線電源，以形成總線區(qū) 段。
[0003] -個(gè)或多個(gè)總線節(jié)點(diǎn)通過(guò)總線從總線電源被供應(yīng)操作電壓。如為KNX TP總線所指 定的，總線電源為總線提供29V的操作直流（DC)電壓。
[0004] 總線節(jié)點(diǎn)被配置為以至少21V的DC電壓正常工作。在這一方面，8V的公差范圍安 全防護(hù)KNX TP總線，避免出現(xiàn)間歇性故障。因此，即使在總線上適度壓降的情況下或高接觸 電阻的情況下，KNX TP總線以及所連接的總線節(jié)點(diǎn)仍保持運(yùn)行。
[0005] 同時(shí)，一個(gè)或多個(gè)總線節(jié)點(diǎn)被配置為通過(guò)總線（即同樣的雙絞電纜）傳送數(shù)據(jù)。 為此，總線節(jié)點(diǎn)除了檢測(cè)DC電源電壓之外還檢測(cè)疊加在總線上的交流（AC)電流傳輸信號(hào)。 變壓器容許每一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)將AC傳輸信號(hào)從DC電源電壓解耦；電容器可以穩(wěn)定DC電源電 壓。變壓器還可以被用于通過(guò)總線由總線節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。
[0006] 對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸，KNX TP總線指定兩種不同的傳輸信號(hào)形式代表"0"比特值或"1" 比特值。"0"比特以疊加在DC電源電壓上的AC信號(hào)的形式被傳輸。"1"比特值在沒(méi)有交 流電流（即通過(guò)保持DC電源電壓不變）的情況下被傳輸。也就是說(shuō)，后者"1"比特值的傳 輸可以被認(rèn)定為總線的"空閑狀態(tài)"。
[0007] KNX TP總線的一個(gè)重要特性是信號(hào)傳輸通過(guò)總線被差分地（differentially)執(zhí) 行。也就是說(shuō)，總線并不指定預(yù)定義的參考電位（例如地面電位線），恰恰相反，總線節(jié)點(diǎn)接 收數(shù)據(jù)傳輸作為雙絞電纜的兩線之間的差分信號(hào)。由此，KNXTP總線以稍高的硬件復(fù)雜性 為代價(jià)提供更好的電磁抗擾性。
[0008] "0"比特的區(qū)別差分實(shí)現(xiàn)如下：對(duì)于AC波形的傳輸，首先，總線節(jié)點(diǎn)主動(dòng)地將總線 上的電位降低大約5V(例如從29V降至24V)。在信號(hào)寬度的大約三分之一之后，總線節(jié)點(diǎn) 停止降低總線上的電位，總線上電位的這種降低與傳輸信號(hào)的負(fù)半波相對(duì)應(yīng)。
[0009] 之后，當(dāng)總線節(jié)點(diǎn)停止降低總線上的電位時(shí)，總線運(yùn)作，由于電感反應(yīng)引起電壓超 調(diào)，即，雙絞電纜的兩線之間的電位超過(guò)了總線的空閑狀態(tài)。
[0010] 具體而言，KNX TP總線為每一總線節(jié)點(diǎn)上的變壓器和電容器做好準(zhǔn)備，并且還為 共同作為諧振電路工作的總線電源中的扼流電路做好準(zhǔn)備。而且，電壓的超調(diào)與傳輸信號(hào) 的正半波相對(duì)應(yīng)。
[0011] 示例的KNXTP總線系統(tǒng)被顯示在圖la和lb中?？偩€系統(tǒng)100包括DC電源110， 其被配置為供應(yīng)29V的DC電壓。該DC電壓通過(guò)扼流電路120被提供給總線，至少一個(gè)總 線節(jié)點(diǎn)130被連接在其上。DC電源110和扼流電路120共同形成總線電源。
[0012] 具體而言，扼流電路120包括扼流器（choke)(例如，共模扼流器），其在一側(cè)通過(guò) DC+和DC-端子被連接到DC電源110上，并且在另一側(cè)通過(guò)總線（即，端子Bus+、BUS-)被 連接到至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)130上。由于扼流電路120中的這一扼流器，總線節(jié)點(diǎn)130之間 的數(shù)據(jù)傳輸成為可能。
[0013] 如前所述，為傳輸數(shù)據(jù)（例如，"0"比特值），總線節(jié)點(diǎn)130將總線正極和總線負(fù)極 之間的電位減少大約5V。在沒(méi)有扼流電路120的情況下，DC電源110將立刻抵消總線上降 低的電位，因?yàn)槌Ｒ?jiàn)的DC電源被配置為抵抗高負(fù)載電流。由此，在缺少扼流電路120的情 況下，DC電源110將通過(guò)總線節(jié)點(diǎn)130抑制電位的降低。
[0014] 更具體地，總線節(jié)點(diǎn)130利用電流源傳輸"0"比特，電流源在位置（1)通過(guò) 變壓器的線圈L3驅(qū)動(dòng)電流，以在被包括在總線節(jié)點(diǎn)130中的變壓器中感應(yīng)出磁場(chǎng)。由于線 圈L3與線圈L1和L2磁性地耦合，電壓U u和隊(duì)2在位置⑵分別在線圈L1和L2中感應(yīng)產(chǎn) 生。
[0015] 由此，由總線節(jié)點(diǎn)130產(chǎn)生的疊加的電壓1和隊(duì)2在位置（3)(即負(fù)半波）減小總 線正極和總線負(fù)極之間的電位，而同時(shí)，電容器的電壓保持為穩(wěn)定的29V。電位的這一減小 被顯示在圖lb的時(shí)間h至t 2處，出現(xiàn)在位置（3)。
[0016] 當(dāng)總線節(jié)點(diǎn)130停止在位置（3)減小總線正極和總線負(fù)極之間的電位時(shí)，包括每 一總線節(jié)點(diǎn)130的變壓器和電容器的總線的諧振電路以及扼流電路120中的扼流器提供傳 輸信號(hào)的負(fù)半波。這一超調(diào)被顯示在圖lb的時(shí)間t 3處，出現(xiàn)在位置（3)。
[0017] 如圖la所示，扼流電路120通常被實(shí)現(xiàn)為共模扼流元件，其包括兩個(gè)磁性耦合的 線圈，將DC電源110與總線正極線分離的第一線圈以及將DC電源110與總線的總線負(fù)極 線分離的第二線圈。
[0018] 盡管共模扼流電路120的兩個(gè)線圈與總線節(jié)點(diǎn)130中的變壓器的線圈L1和L2相 對(duì)應(yīng)，并且容許阻斷共模電流（例如，由于電磁干擾），扼流電路120的共模扼流相當(dāng)昂貴、 龐大且從制造的角度上來(lái)看是一個(gè)高度復(fù)雜的電路元件。
[0019] 而且，共模扼流電路120的兩個(gè)線圈提供大量的DC電阻值，其降低扼流電路120 的功率效率。因此，為了向總線節(jié)點(diǎn)130供應(yīng)DC電壓，扼流電路120的DC電阻對(duì)總線系統(tǒng) 100的功率損耗具有不利的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 在這一方面，本發(fā)明的目的是提出一種克服上述缺點(diǎn)的改進(jìn)的扼流電路。
[0021] 該目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題獲得。有利的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，改進(jìn)的扼流電路包括電感L11和幫助電感L11維持?jǐn)?shù)據(jù) 傳輸信號(hào)完整性的升壓電路。因此，升壓電路免除了對(duì)昂貴、龐大并且從制造的角度上來(lái)看 高度復(fù)雜的扼流電路的需要。
[0023] 如關(guān)于本發(fā)明的【背景技術(shù)】的描述，數(shù)據(jù)傳輸由總線節(jié)點(diǎn)實(shí)施，其將總線的電壓電 平降低預(yù)定義的電壓電平（例如，5V)。這是由總線節(jié)點(diǎn)對(duì)于大約信號(hào)寬度三分之一從總線 汲取電流而實(shí)現(xiàn)的。
[0024] 降低的電壓電平與數(shù)據(jù)傳輸?shù)呢?fù)半波相對(duì)應(yīng)。其后，總線上的扼流電路的電感感 應(yīng)產(chǎn)生與數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼氩ㄏ鄳?yīng)的電壓峰值。
[0025] 為了簡(jiǎn)化，我們假定總線節(jié)點(diǎn)被配置為通過(guò)總線汲取相似的電流i用于數(shù)據(jù)傳 輸，即，電流獨(dú)立于總線負(fù)載或具有所供應(yīng)的電壓電平U DC。之后，總線的電壓電平UBUS由被 包括在扼流電路中的電感L11的感應(yīng)系數(shù)L確定，即為U BUS = UDC - L · di/dt。在這一方 面，被包括在扼流電路中的電感的感應(yīng)系數(shù)L的減小與總線上的電壓電平UBUS的提高成比 例。
[0026] 之前，通常理解為，扼流電路的感應(yīng)系數(shù)L無(wú)法被減小，因?yàn)闉榱似渌偩€節(jié)點(diǎn)正 確地檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸，需要大約5V的預(yù)定義的電位差（例如從29V到24V)。
[0027] 在本發(fā)明中，由于額外的升壓電路的布置，該升壓電路幫助電感維持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸信 號(hào)完整性，現(xiàn)在扼流電路各許扼流電路中電感的減小的感應(yīng)系數(shù)值。
[0028] 具體而言，本發(fā)明的扼流電路中的升壓電路通過(guò)暫時(shí)地增加參考電位抵消電位差 的減少，例如數(shù)據(jù)傳輸?shù)呢?fù)半波的時(shí)候。在這一方面，總線節(jié)點(diǎn)面臨與之前相同的總線上預(yù) 定義的電壓電平的降低。預(yù)定義的電壓電平的降低使得傳輸數(shù)據(jù)正確解碼。
[0029] 示例的本發(fā)明的扼流電路可以包括具有減小的感應(yīng)系數(shù)值L/2的電感L11。沒(méi) 有升壓電路時(shí)，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，總線上的電壓電平也將僅僅減少預(yù)定義的電壓電平 的一半（即，AU = L/2 · di/dt)。然而，升壓電路通過(guò)暫時(shí)地將總線上的電壓電平提高 Λ U(S卩，通過(guò)提高即將由第二輸出端子Bus-輸出的電壓）抵消該減小并恢復(fù)總線上的預(yù) 定義的電壓電平。因此，總線節(jié)點(diǎn)受到同樣的預(yù)定義的電位差。
[0030] 根據(jù)依照本發(fā)明的第一方面的一個(gè)示例實(shí)施例，提出一種扼流電路，用于為至少 一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)提供由DC電源供應(yīng)的輸入電壓。扼流電路220包括兩個(gè)輸入端子，其用于接 收由DC電源供應(yīng)的輸入電壓；和兩個(gè)輸出端子，其用于基于輸入電壓將電壓輸出至至少一 個(gè)總線節(jié)點(diǎn)。扼流電路進(jìn)一步包括在第一輸入端子和第一輸出端子之間被連接的電感；在 第二輸入端子和第二輸出端子之間被連接的升壓電路，其用于提高由第二輸出端子輸出的 電壓電平；以及與升壓電路并聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)元件，其用于旁路被置于第二輸入端子和第二 輸出端子之間的升壓電路。進(jìn)一步被包括在扼流電路中的比較器在第一輸入端子和第一 輸出端子之間被連接，其用于檢測(cè)電感兩端的電位差；其中如果比較器檢測(cè)電位差高于閾 值，開(kāi)關(guān)元件被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)，從而使得由升壓電路提高的電壓電平被第二輸出端子 輸出；并且如果比較器檢測(cè)電位差低于或等于閾值，開(kāi)關(guān)元件被控制進(jìn)入接通狀態(tài)，從而使 得升壓電路被旁路，并且與輸入電壓相對(duì)應(yīng)的電壓電平被第二輸出端子輸出。
[0031] 根據(jù)一個(gè)更具體的實(shí)施例，升壓電路被配置為將被第二輸出端子輸出的電壓電平 提高預(yù)定義的電壓電平，預(yù)定義的電壓電平基于電感的感應(yīng)系數(shù)被確定。
[0032] 根據(jù)另一更具體的實(shí)施例，升壓電路包括：第一串聯(lián)電路，其在第二輸入端子和第 二輸出端子之間被連接，第一串聯(lián)電路由二極管和電容器構(gòu)成，用于在電容器中存儲(chǔ)的電 荷，電荷在兩個(gè)輸出端子之間作為發(fā)射電流（send current)流動(dòng)；其中發(fā)射電流由至少一 個(gè)總線節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)的數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生；并且，其中升壓電路被配置為將被第二輸出端子輸 出的電壓電平提高存儲(chǔ)在電容器中的電荷量。
[0033] 根據(jù)進(jìn)一步更具體的實(shí)施例，扼流電路的第一串聯(lián)電路額外地包括穩(wěn)壓二極管， 其與電容器并聯(lián)連接，用于限制被存儲(chǔ)在電容器上的電荷量，從而使得電容器兩端的電壓 與預(yù)定義的電壓電平相對(duì)應(yīng)。
[0034] 根據(jù)又一更具體的實(shí)施例，扼流電路的第一串聯(lián)電路額外地包括電壓調(diào)節(jié)器，其 與電容器并聯(lián)連接，用于限制被存儲(chǔ)在電容器上的電荷量，從而使得電容器兩端的電壓電 平與預(yù)定義的電壓電平相對(duì)應(yīng)。
[0035] 根據(jù)一個(gè)更具體的實(shí)施例，扼流電路的第一串聯(lián)電路額外地包括開(kāi)關(guān)變換器，其 與電容器并聯(lián)連接，用于通過(guò)向上轉(zhuǎn)換（up-converting)限制被存儲(chǔ)在電容器上的電荷量 并且將能量反饋至第一輸入端子，從而使得電容器兩端的電壓電平與預(yù)定義的電壓電平相 對(duì)應(yīng)。
[0036] 根據(jù)另一更具體的實(shí)施例，扼流電路的開(kāi)關(guān)變換器包括：與電容器并聯(lián)連接的電 感和開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路；以及二極管，其被連接至電感和開(kāi)關(guān)元件的串聯(lián)電路的中間節(jié) 點(diǎn)且被連接至第一輸入端子，并且被配置為將能量從電感反饋至第一輸入端子中。
[0037] 根據(jù)進(jìn)一步更具體的實(shí)施例，扼流電路進(jìn)一步包括：用于產(chǎn)生參考電壓的參考電 壓源，該參考電壓基于預(yù)定義的電壓電平被確定；第二比較器，其被配置為將電容器兩端的 電壓與參考電壓相比較；并且其中開(kāi)關(guān)變換器的開(kāi)關(guān)元件被配置為基于第二比較器的比較 結(jié)果被控制。
[0038] 根據(jù)又一更具體的實(shí)施例，由扼流電路的參考電壓源供應(yīng)的參考電壓基于至少一 個(gè)總線節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的DC總線負(fù)載而變化。
[0039] 根據(jù)一個(gè)更具體的實(shí)施例，扼流電路的參考電壓源進(jìn)一步包括：分流電阻器，其被 連接，以輸送受DC總線負(fù)載影響的負(fù)載電流，并且其中分流電阻器的電阻值與電感的DC電 阻相對(duì)應(yīng)。
[0040] 根據(jù)另一更具體的實(shí)施例，扼流電路的參考電壓源進(jìn)一步包括：變換器電路，其用 于過(guò)濾、放大和轉(zhuǎn)換分流電阻器上的電壓并將其作為參考電壓輸出至第二比較器。
[0041] 根據(jù)進(jìn)一步更具體的實(shí)施例，扼流電路進(jìn)一步包括：電阻器和第二串聯(lián)電路，第二 串聯(lián)電路由另一電阻器和二極管構(gòu)成，電阻器和第二串聯(lián)電路都與電感并聯(lián)連接。
[0042] 根據(jù)又一更具體的實(shí)施例，扼流電路的比較器的反相輸入通過(guò)第一分壓器和電容 器被連接至第一輸入端子，并且比較器的非反相輸入通過(guò)第二分壓器和另一電容器被連接 至第一輸出端子。
[0043] 根據(jù)一個(gè)更具體的實(shí)施例，扼流電路進(jìn)一步包括：上拉電阻器，其被配置為向第一 開(kāi)關(guān)元件供應(yīng)電壓，用于使得比較器能夠控制開(kāi)關(guān)元件，以及電阻器，其被配置為將比較器 的輸出連接至開(kāi)關(guān)元件的柵極端子。
[0044] 根據(jù)一個(gè)可選擇的更具體的實(shí)施例，扼流電路進(jìn)一步包括：驅(qū)動(dòng)電路，其被配置為 驅(qū)動(dòng)比較器的輸出電壓，用于開(kāi)關(guān)元件的控制。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種總線電源，其容許包括相同的前述扼流電路。 [0046] 考慮到低成本、更高效、體積更小并且從制造的角度上不復(fù)雜的扼流電路，相同的 扼流電路現(xiàn)在可以被包含在總線電源中，用于裝配步驟的減少和模塊一體化的改進(jìn)。
[0047] 根據(jù)依照本發(fā)明的第二方面的另一示例實(shí)施例，提出一種總線電源，用于為至少 一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)提供電壓?？偩€電源包括DC電源電路，其用于提供DC電壓；以及根據(jù)前述實(shí) 施例中的一個(gè)的扼流電路；其中DC電源電路被連接到扼流電路的兩個(gè)輸入端子上。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0048] 附圖被包含在說(shuō)明書中，并且形成說(shuō)明書的一部分，以說(shuō)明本發(fā)明的一些實(shí)施例。 這些附圖連同描述用來(lái)解釋本發(fā)明的原則。附圖僅僅是以說(shuō)明本發(fā)明如何能夠被制作和使 用的優(yōu)選的和可選擇的實(shí)施例為目的，并且不應(yīng)該被解釋成將本發(fā)明限制為僅僅是所顯示 和描述的實(shí)施例。而且，實(shí)施例的一些方面可以獨(dú)立地或以不同的組合構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的 方案。進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下附圖中所示出的本發(fā)明的各種實(shí)施例的更具體的描述 變得清晰可見(jiàn)，其中類似的參考標(biāo)記代表類似的元件，并且其中：
[0049] 圖la和lb概要地顯示傳統(tǒng)的KNX TP總線，其包括KNX TP總線上的總線電源、扼 流電路和總線節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)；
[0050] 圖2概要地顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的扼流電路；
[0051] 圖3概要地顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的扼流電路；
[0052] 圖4概要地顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的變型的扼流電路；
[0053] 圖5概要地顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的可選擇的變型的扼流電路；
[0054] 圖6概要地顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于在扼流電路中使用的解耦電路 的示例實(shí)現(xiàn)方式；
[0055] 圖7概要地顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于在扼流電路中使用的解耦電路 的另一不例實(shí)現(xiàn)方式；
[0056] 圖8概要地顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于在扼流電路中使用的升壓電路 的示例實(shí)現(xiàn)方式；以及
[0057] 圖9概要地顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于與圖9的扼流電路的升壓電路的 裝置共同使用的參考電壓源1026。

【具體實(shí)施方式】
[0058] 現(xiàn)參考圖2,根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的扼流電路220被顯示。這一實(shí)施例的扼流 電路220包括解耦電路221和升壓（boosting)電路222,并且可以與外部連接的DC電源 110和至少一個(gè)外部連接的總線節(jié)點(diǎn)130共同被使用。
[0059] 扼流電路220包括兩個(gè)輸入端子，即DC+、DC-，用于從外部連接的DC電源接收輸 入電壓。DC電源可以被實(shí)現(xiàn)為如圖1所示。
[0060] 在KNX TP總線中，DC電源為扼流電路220的DC+端子提供29V并且向扼流電路 220的DC-端子提供0V。然而，應(yīng)當(dāng)容易理解為，扼流電路220可以利用任何其他電壓電平 被使用并且不被局限于這一方面。
[0061] 進(jìn)一步，扼流電路220包括兩個(gè)輸出端子，即Bus+、Bus-，用于將電壓電平輸出到 至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)。由扼流電路220輸出的電壓電平被至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)用作電源。
[0062] 輸出電壓電平基于輸入電壓。在KNX TP總線中，輸出電壓電平在輸出端子Bus+和 Bus-之間大約為29V。然而，同樣在這種情況下，應(yīng)當(dāng)容易理解為，各種其他電壓電平可以 被輸出，并且扼流電路220并不被局限于這一方面。
[0063] 扼流電路220包括解耦電路221，其用于感應(yīng)地將輸入端子DC+、DC-從輸出端子 Bus+、Bus-解耦。扼流電路220還包括升壓電路222。扼流電路220的解耦電路221包括 電感L11，、比較器CMP以及開(kāi)關(guān)元件T12。
[0064] 電路221的電感L11被連接在第一輸入端子DC+和第一輸出端子Bus+之間。因 此，電感LI 1將第一輸入端子DC+處的輸入電壓的DC分量轉(zhuǎn)至第一輸出端子Bus+-。
[0065] 由于電感L11，總線節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸成為可能。具體而言，為了傳輸"0"位 (bit)，總線節(jié)點(diǎn)將輸出端子Bus+和Bus-之間的電壓降低預(yù)定義的電壓電平（例如，大約 5V)。電感L11被置于第一輸入端子DC+和第一輸出端子Bus+-之間的情況下，較高頻交流 電流被抑制不能從總線（即第一輸出端子Bus+)傳到DC電源（即第一輸入端子DC+)。
[0066] 具體而言，電感L11的感應(yīng)系數(shù)防止將總線上電位突然的改變傳送到總線電源； 相反，電感L11延遲交流電流并且由此使總線電源無(wú)需抵消總線上改變的（例如，降低的） 電位。
[0067] 電感L11可以被實(shí)施為扼流器（例如，由繞成線圈的電線或其他導(dǎo)電體構(gòu)成），以 增加磁場(chǎng)。然而，電感L11還可以以任何其他可能的方式被實(shí)施，只要其提供具有上述特性 的感應(yīng)系數(shù)。
[0068] 升壓電路222在第二輸入端子DC-和第二輸出端子Bus-之間被連接。第二輸入 端子DC-和第二輸出端子Bus-應(yīng)當(dāng)被理解為不是兩個(gè)輸入端子的第一輸入端子并且不是 兩個(gè)輸出端子的第一輸出端子，電感L11被連接在第一輸入端子和第一輸出端子之間。也 就是說(shuō)，電感L11和升壓電路222在扼流電路220的兩個(gè)輸入端子DC+、DC-以及輸出端子 Bus+、Bus-之間提供獨(dú)立的通道。
[0069] 升壓電路222被配置為提高由第二輸出端子Bus-輸出的電壓電平。因此，升壓電 路222不僅傳送供應(yīng)給第二輸入端子DC-的電壓，而且可以提高電壓電平，從而使得至少在 有限的時(shí)間里，更高的電壓電平被第二輸出端子Bus-輸出。
[0070] 根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)現(xiàn)方式，升壓電路222被配置為將由第二輸出端子Bus-輸出的 電壓提高預(yù)定義的電壓電平。預(yù)定義的電壓電平基于電感L11的感應(yīng)系數(shù)被確定。
[0071] 進(jìn)一步，電路221的開(kāi)關(guān)元件T12也在第二輸入端子DC-和第二輸出端子Bus-之 間被連接。因此，開(kāi)關(guān)元件T12與升壓電路222并聯(lián)連接，并且能夠旁路（即，短路）第二 輸出端子Bus-至第二輸入端子DC-。
[0072] 示例的開(kāi)關(guān)元件T12被實(shí)施為晶體管，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (M0SFET)、功率M0SFET、雙極結(jié)晶體管（BJT)、結(jié)柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（JFET)或絕緣柵雙極晶體 管（IGBT)。根據(jù)所期望的電路特性，任一晶體管類型對(duì)于其固有特性都是有利的。
[0073] 開(kāi)關(guān)元件T12為升壓電路222提供旁路，從而使得被供應(yīng)給第二輸入端子DC-的 電壓電平可以被開(kāi)關(guān)元件T12 (例如，通過(guò)漏極-源極通道）傳送并且被第二輸出端子 Bus-輸出。
[0074] 因此，由于開(kāi)關(guān)元件T12和升壓電路222的并聯(lián)，開(kāi)關(guān)元件T12確定在開(kāi)關(guān)元件 T12處于接通狀態(tài)期間供應(yīng)至第二輸入端子DC-并由第二輸入端子DC-輸出的電壓電平，并 且并不確定開(kāi)關(guān)元件T12處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)的電壓電平。在后面的情況中，被升壓電路222 提高的電壓電平被供應(yīng)至第二輸出端子Bus-并由第二輸出端子Bus-輸出。
[0075] 更具體地，開(kāi)關(guān)元件T12被配置，以使得電流能夠或不能通過(guò)開(kāi)關(guān)元件T12在第二 輸入端子DC-和第二輸出端子Bus-之間流動(dòng)，由此繞過(guò)或不繞過(guò)升壓電路222。
[0076] 在接通狀態(tài)中，開(kāi)關(guān)元件T12容許電流通過(guò)開(kāi)關(guān)元件T12在第二輸入端子DC-和 第二輸出端子Bus-之間流動(dòng)，從而使得升壓電路222被旁路。在斷開(kāi)狀態(tài)中，開(kāi)關(guān)元件T12 阻止電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件T12,從而使得升壓電路222不被旁路，并且因此，升壓電路222確定 由第二輸出端子Bus-輸出的電壓電平。
[0077] 開(kāi)關(guān)元件T12基于額外地被包括在電路221中的比較器CMP的檢測(cè)結(jié)果被控制。
[0078] 示例的比較器CMP被實(shí)施為運(yùn)算放大器。存在對(duì)其固有特性有利的運(yùn)算放大器的 很多不同實(shí)現(xiàn)形式。然而，比較器CMP的其他實(shí)施方式也是可能想到的。在這一方面，示例 不能被理解為限制本發(fā)明。
[0079] 比較器CMP的輸入被連接至第一輸入端子DC+并且被連接至第一輸出端子Bus-。 由此，比較器CMP被配置為檢測(cè)電壓差，該電壓差服從于（subject to)電感L11。也就是說(shuō)， 比較器CMP適于檢測(cè)來(lái)源于總線上數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)致的AC信號(hào)。具體而言，比較器CMP將能夠 檢測(cè)總線節(jié)點(diǎn)130第一次開(kāi)始在兩個(gè)輸出端子Bus+和Bus-之間汲取電流并且之后停止汲 取電流的情況。
[0080] 更具體地，電感L11在第一輸入端子DC+和第一輸出端子BUS+之間被連接，并且 由此其暴露于總線上（即，在Bus+和Bus-之間）的電位改變。電感L11阻止將總線上電 壓的突然改變轉(zhuǎn)至總線電源。因此，電位差在電感L11上積累（即，在第一輸入端子DC+和 第一輸出端子Bus+之間，電感L11被連接到這兩者上）。
[0081] 因此，在由于數(shù)據(jù)傳輸而產(chǎn)生改變的情況下，比較器CMP檢測(cè)第一輸入端子DC+和 第一輸出端子Bus-之間的電壓差。比較器CMP的這一檢測(cè)結(jié)果被用于開(kāi)關(guān)元件T12的控 制。
[0082] 具體而言，如果比較器CMP檢測(cè)電壓差高于預(yù)定義的閾值（即，高于電感的DC阻 抗），開(kāi)關(guān)元件T12被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)。開(kāi)關(guān)元件T12處于斷開(kāi)狀態(tài)的情況下，電流被阻 止由開(kāi)關(guān)元件T12傳送，從而使得被升壓電路222提高的電壓電平由第二輸出端子Bus-輸 出。
[0083] 如果比較器CMP檢測(cè)電壓差低于或等于預(yù)定義的閾值，開(kāi)關(guān)元件T12被控制進(jìn)入 接通狀態(tài)。開(kāi)關(guān)元件T12處于接通狀態(tài)的情況下，電流被容許流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件T12 (即，由其轉(zhuǎn) 送），從而使得升壓電路222被旁路，并且基于輸入電壓的電壓電平被第二輸出端子Bus-輸 出。
[0084] 總之，如上所述的扼流電路220的配置容許響應(yīng)于由于總線上數(shù)據(jù)傳輸造成的所 檢測(cè)的AC信號(hào)調(diào)整由輸出端子Bus+、Bus-(尤其是由第二輸出端子Bus-)輸出的電壓電 平。也就是說(shuō)，通過(guò)提高數(shù)據(jù)傳輸期間輸出時(shí)的電壓電平，扼流電路220容許補(bǔ)償電感L11 減少的感應(yīng)系數(shù)值。
[0085] 有利地，在克服對(duì)于相當(dāng)昂貴、龐大并且從制造的角度上來(lái)看高度復(fù)雜的設(shè)計(jì)的 需要的同時(shí)，扼流電路220由此替代傳統(tǒng)的共模扼流元件。
[0086] 現(xiàn)參考圖3,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的扼流電路320被顯示。圖3的扼流電路 320基于圖2的扼流電路220,其相應(yīng)的部分具有相應(yīng)的參考標(biāo)記和術(shù)語(yǔ)。為力求簡(jiǎn)潔，相 應(yīng)的部分的具體描述已經(jīng)被省略。
[0087] 這一實(shí)施例的扼流電路320包括電路221，如結(jié)合扼流電路220已經(jīng)被描述的。額 外地，扼流電路320包括替代升壓電路222的第一串聯(lián)電路322。扼流電路320可以與外部 連接的DC電源110以及至少一個(gè)外部連接的總線節(jié)點(diǎn)130共同使用。
[0088] 第一串聯(lián)電路322在第二輸入端子DC-和第二輸出端子Bus-之間被連接。因此， 在這一實(shí)施例中，第一串聯(lián)電路322也與開(kāi)關(guān)元件T12并聯(lián)連接。因此，開(kāi)關(guān)元件T12被配 置以使得電流能夠或不能通過(guò)開(kāi)關(guān)元件T12在第二輸入端子DC-和第二輸出端子Bus-之 間流動(dòng)，由此繞過(guò)或不繞過(guò)（bypass)第一串聯(lián)電路322。
[0089] 第一串聯(lián)電路322包括二極管D16,其與電容器C14串聯(lián)連接并被配置為將電荷存 儲(chǔ)在電容器C14中，該電荷作為由至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)130汲取的電流流動(dòng)。也就是說(shuō)，二極 管D16被偏置以容許來(lái)自于第二輸出端子Bus-的電流經(jīng)過(guò)并被電容器C14存儲(chǔ)。
[0090] 現(xiàn)參考第一串聯(lián)電路322的操作：
[0091] 在接通狀態(tài)中，開(kāi)關(guān)元件T12容許電流通過(guò)開(kāi)關(guān)元件T12在第二輸入端子DC-和 第二輸出端子Bus-之間流動(dòng)（S卩，流經(jīng)T12的漏極-源極通道），從而使得第一串聯(lián)電路 322被繞過(guò)。在斷開(kāi)狀態(tài)中，開(kāi)關(guān)元件T12抑制電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件T12 (即，流經(jīng)T12的漏 極-源極通道），從而使得第一串聯(lián)電路322不被繞過(guò)。在這種情況下，第一串聯(lián)電路322 提高由第二輸出端子Bus-輸出的電壓電平。
[0092] 如果比較器CMP檢測(cè)電壓差低于或等于預(yù)定義的閾值（例如，高于電感L11的DC 阻抗），開(kāi)關(guān)元件T12被控制進(jìn)入接通狀態(tài)。在開(kāi)關(guān)元件T12處于接通狀態(tài)的情況下，電流 被容許流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件T12,從而使得第一串聯(lián)電路322被繞過(guò)，并且基于輸入電壓的電壓電 平被第二輸出端子Bus-輸出。
[0093] 如果比較器CMP檢測(cè)電壓差高于預(yù)定義的閾值，開(kāi)關(guān)元件T12被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀 態(tài)。在這種情況下，在總線上（即，在兩個(gè)輸出端子Bus+和Bus-之間）流動(dòng)的電流I BUS通 過(guò)二極管D16被轉(zhuǎn)向電容器C14。因此，總線電流IBus為電容器C14充電。同時(shí)，由于電容 器C14已經(jīng)存儲(chǔ)電荷，由第二輸出端子Bus-輸出的電壓電平被提高，即被提高與存儲(chǔ)在電 容器C14上的電荷相應(yīng)的電壓。
[0094] 而且，總線電流IBus包括交流發(fā)射電流ISend ^ 105mA,其由總線節(jié)點(diǎn)130汲取用于 數(shù)據(jù)傳輸，總線電流IBUS并且包括負(fù)載電流〇mA彡IlMd彡711mA，其來(lái)源于在所有所述至少 一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)中的DC負(fù)載。
[0095] 因此，當(dāng)開(kāi)關(guān)元件T12被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，被轉(zhuǎn)向電容器C14的總線電流IBus 增加電容器C14上電壓VC14。
[0096] 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員清晰可見(jiàn)的是，總線電流IBUS并不足以在一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸期間 (對(duì)于KNXTP總線而言，負(fù)半波的時(shí)間周期被限定為大約t = 35μ s)為電容器C14充電。 [0097] 然而，當(dāng)電容器C14被充電至預(yù)定義的電壓電平（電容器C14的初始狀態(tài)）時(shí)，總 線電流IBUS足以阻止電容器C14由于泄漏電流放電，并且將電容器C14上的電壓ν α4保持在 至少預(yù)定義的電壓電平。
[0098] 而且，應(yīng)當(dāng)容易理解為，扼流電路作為始終位于總線上的系統(tǒng)被用于ΚΝΧ ΤΡ總線 中。因此，電容器C14的初始充電僅僅發(fā)生一次，即在總線系統(tǒng)裝配好時(shí)。
[0099] 被存儲(chǔ)在電容器C14上的預(yù)定義的電壓電平使得第一串聯(lián)電路322能夠提高由第 二輸出端子Bus-輸出的電壓電平。預(yù)定義的電壓電平基于電感L11的感應(yīng)系數(shù)被確定。 [0100] 如圖4-6所示，本發(fā)明的第二實(shí)施例的不同變型集中于在總線上流動(dòng)的總線電流 IBUS為電容器C14充電的情況，其積聚形成的電壓電平基本高于預(yù)定義的電壓電平，該預(yù)定 義的電壓電平被定義用于提高由第二輸出端子Bus-輸出的電壓電平。
[0101] 總之，如上所述的扼流電路320的配置容許響應(yīng)于由總線上的數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)致的所 檢測(cè)的AC信號(hào)調(diào)整由輸出端子Bus+、Bus-(尤其是由第二輸出端子Bus-)輸出的電壓電 平。也就是說(shuō)，通過(guò)在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間周期期間提高輸出的電壓電平，扼流電路320容許補(bǔ)償 電感L11的所減少的感應(yīng)系數(shù)值。
[0102] 有利地，在克服對(duì)于相當(dāng)昂貴、龐大并且從制造的角度上來(lái)看高度復(fù)雜的設(shè)計(jì)的 需要的同時(shí)，扼流電路320由此替代傳統(tǒng)的共模扼流元件。
[0103] 此外，為了電容器C14的初始充電，外部電源可以被使用，其被配置為將電容器 C14充電至預(yù)定義的電壓電平?？蛇x擇地，額外的充電電路可以被提供作為扼流電路的一部 分，以使用通過(guò)輸入端子DC+和DC-輸入的電壓電平，用于將電容器C14充電至預(yù)定義的電 壓電平。
[0104] 進(jìn)一步可選擇地，啟動(dòng)步驟可以被實(shí)施，用于為扼流電路320的電容器C14充電。 啟動(dòng)步驟可以包括重復(fù)的虛擬數(shù)據(jù)（du_y data)傳輸，用于人工地產(chǎn)生發(fā)射電流，以為電 容器C14充電。虛擬數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)當(dāng)與"真實(shí)"數(shù)據(jù)傳輸區(qū)分開(kāi)。在沒(méi)有帶電的電容器C14幫 助的情況下，虛擬數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射電流將不會(huì)使得Bus+和Bus-之間的電位足夠大得減少 來(lái)使總線節(jié)點(diǎn)正確地解碼這樣的數(shù)據(jù)傳輸。
[0105] 現(xiàn)參考圖4,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的變型的扼流電路420被顯示。圖4的扼流 電路420基于圖3的扼流電路320,其相應(yīng)的部分具有相應(yīng)的參考標(biāo)記和術(shù)語(yǔ)。為力求簡(jiǎn) 潔，相應(yīng)的部分的具體描述已經(jīng)被省略。
[0106] 這一實(shí)施例的扼流電路420包括如已經(jīng)被描述的與扼流電路220和320相聯(lián)系的 電路221。
[0107] 額外地，扼流電路420包括不同的第一串聯(lián)電路422，其替代升壓電路222或第一 串聯(lián)電路322。扼流電路420可以與外部連接的DC電源110和至少一個(gè)外部連接的總線節(jié) 點(diǎn)130共同使用。
[0108] 第一串聯(lián)電路422在第二輸入端子DC-和第二輸出端子Bus-之間被連接。因此， 在這一實(shí)施例中，串聯(lián)電路422也與開(kāi)關(guān)元件T12并聯(lián)連接。因此，開(kāi)關(guān)元件T12被配置為 旁路或不旁路第一串聯(lián)電路422。
[0109] 進(jìn)一步，第一串聯(lián)電路422包括二極管D16，其與電容器C14串聯(lián)連接并且被配置 為將電荷存儲(chǔ)在電容器C14中，該電荷作為由至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)130汲取的電流I流動(dòng)。也 就是說(shuō)，二極管D16被配置為具有偏置以容許來(lái)自于第二輸出端子Bus-的電流經(jīng)過(guò)并被電 容器C14存儲(chǔ)。
[0110] 額外地，第一串聯(lián)電路422包括穩(wěn)壓二極管Z，其與電容器C14并聯(lián)連接，以控制被 存儲(chǔ)在電容器C14上的電壓電平。因此，穩(wěn)壓二極管Z相對(duì)于被存儲(chǔ)在電容器C14上的預(yù) 定義的電壓電平被反向偏置連接。
[0111] 也就是說(shuō)，穩(wěn)壓二極管z的負(fù)極被連接至電容器C14的正的一側(cè)（即，被連接至 使二極管D16和電容器C14相互連接的節(jié)點(diǎn)N14)，并且其正極被連接至電容器的負(fù)的一側(cè) (即，被連接至第二輸入端子DC-)。
[0112] 現(xiàn)參考電路422的操作：
[0113] 在接通狀態(tài)中，開(kāi)關(guān)元件T12容許電流通過(guò)開(kāi)關(guān)元件T12在第二輸入端子DC-和 第二輸出端子Bus-之間流動(dòng)（即，流經(jīng)T12的漏極-源極通道），從而使得第一串聯(lián)電路 422被旁路。在斷開(kāi)狀態(tài)中，開(kāi)關(guān)元件T12抑制電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件T12( S卩，流經(jīng)T12的漏 極-源極通道），從而使得第一串聯(lián)電路422不被旁路。在這種情況下，第一串聯(lián)電路422 提高由第二輸出端子Bus-輸出的電壓電平。
[0114] 如果比較器CMP檢測(cè)電壓差低于或等于預(yù)定義的閾值（例如，高于電感L11的DC 阻抗），開(kāi)關(guān)元件T12被控制進(jìn)入接通狀態(tài)。在開(kāi)關(guān)元件T12處于接通狀態(tài)的情況下，電流 被容許流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件T12,從而使得第一串聯(lián)電路422被旁路，并且基于輸入電壓的電壓電 平被第二輸出端子Bus-輸出。
[0115] 如果比較器CMP檢測(cè)電壓差高于預(yù)定義的閾值，開(kāi)關(guān)元件T12被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀 態(tài)。在這種情況下，在總線上（即，在兩個(gè)輸出端子Bus+和Bus-之間）流動(dòng)的電流I BUS通 過(guò)二極管D16被轉(zhuǎn)向電容器C14。因此，總線電流IBus為電容器C14充電。同時(shí)，由于電容 器C14已經(jīng)存儲(chǔ)電荷，由第二輸出端子Bus-輸出的電壓電平被提高，即被提高與被存儲(chǔ)在 電容器C14上的電荷相應(yīng)的電壓。
[0116] 在扼流電路420的這一變型中，穩(wěn)壓二極管Z限制將被存儲(chǔ)在電容器C14上的電 荷。具體而言，穩(wěn)壓二極管Z的擊穿電壓適于與電容器C14的預(yù)先確定的電壓電平相對(duì)應(yīng)。 進(jìn)一步，穩(wěn)壓二極管Z的擊穿電壓與預(yù)定義的電壓電平基于電感L11的感應(yīng)系數(shù)被確定。
[0117] 更具體地，如果作為電流I流動(dòng)的電荷在電容器C14兩端形成的電壓高于與預(yù)定 義的電壓電平相應(yīng)的穩(wěn)壓二極管Z的擊穿電壓，穩(wěn)壓二極管Z被配置為擊穿并容許電流以 反方向流經(jīng)穩(wěn)壓二極管Z。因此，可以將電容器C14充電至高于穩(wěn)壓二極管Z擊穿電壓的電 平的電流向第二輸入端子DC-放電。
[0118] 總之，如上所述的扼流電路420的配置也容許響應(yīng)于由于總線上的數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)致 的所檢測(cè)AC信號(hào)而調(diào)整由輸出端子Bus+、B US-(尤其是由第二輸出端子Bus-)輸出的電壓 電平。也就是說(shuō)，通過(guò)在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間期間提高輸出的電壓電平，扼流電路420容許補(bǔ)償電 感L11所減少的感應(yīng)系數(shù)值。
[0119] 有利地，在克服對(duì)于相當(dāng)昂貴、龐大并且從制造的角度上來(lái)看高度復(fù)雜的設(shè)計(jì)的 需要的同時(shí)，扼流電路420由此替代傳統(tǒng)的共模扼流元件。
[0120] 作為進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，電容器C14上的電壓電平可以被恒定保持在預(yù)定義的電壓電 平。由此，響應(yīng)于所檢測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸，扼流電路420能夠精確地調(diào)節(jié)用于負(fù)半波的總線上的 電壓電平。
[0121] 在未示出的第二實(shí)施例的另一變型中，前述的扼流電路420的穩(wěn)壓二極管Z被電 壓調(diào)節(jié)器替代。眾所周知，電壓調(diào)節(jié)器在將電壓電平（例如，電容器C14上的電壓電平）恒 定保持在預(yù)定義的電壓電平方面更加精確。
[0122] 現(xiàn)參考圖5,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的進(jìn)一步變型的扼流電路520被顯示。圖5 的扼流電路520基于圖3的扼流電路320,其相應(yīng)的部分具有相應(yīng)的參考標(biāo)記和術(shù)語(yǔ)。為力 求簡(jiǎn)潔，相應(yīng)的部分的具體描述已經(jīng)被省略。
[0123] 這一實(shí)施例的扼流電路520包括如已經(jīng)被描述的與圖2的扼流電路220相聯(lián)系的 電路221。額外地，扼流電路520包括不同的升壓電路522,其替代圖2的升壓電路222或 圖3的第一串聯(lián)電路322。扼流電路520可以與外部連接的DC電源和至少一個(gè)外部連接的 總線節(jié)點(diǎn)共同使用。
[0124] 升壓電路522在第二輸入端子DC-和第二輸出端子Bus-之間被連接。因此，在這 一實(shí)施例中，升壓電路522也與開(kāi)關(guān)元件T12并聯(lián)連接。因此，開(kāi)關(guān)元件T12被配置為旁路 或不旁路升壓電路522。
[0125] 升壓電路522包括二極管D16,其與電容器C14串聯(lián)連接并且被配置為將電荷存儲(chǔ) 在電容器C14中，該電荷作為由至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)130汲取的電流I流動(dòng)。也就是說(shuō)，二極 管D16被偏置以容許來(lái)自于第二輸出端子Bus-的電流經(jīng)過(guò)并且其中的電荷被電容器C14 存儲(chǔ)。
[0126] 額外地，升壓電路522包括開(kāi)關(guān)變換器（switching converter)(例如，增壓變換 器）523,其被配置為將被存儲(chǔ)在電容器C14上的電壓電平調(diào)節(jié)至預(yù)定義的電壓電平。開(kāi)關(guān) 變換器523包括開(kāi)關(guān)元件T13、電感L10和二極管D15。
[0127] 電感L10和開(kāi)關(guān)元件T13形成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路與電容器C14并聯(lián)連接。具 體而言，串聯(lián)電路的電感L10被連接至電容器C14的正的一側(cè)（S卩，連接至將二極管D16和 電容器C14相互連接的節(jié)點(diǎn)N14)，并且串聯(lián)電路的開(kāi)關(guān)元件T13被連接至電容器C14的負(fù) 的一側(cè)（即，連接至第二輸入端子DC-)。
[0128] 進(jìn)一步，二極管D15的負(fù)極被連接至第一輸入端子DC+，并且二極管D15的正極被 連接至由電感L10和開(kāi)關(guān)元件T13形成的串聯(lián)電路的中間節(jié)點(diǎn)N14 ( S卩，電感L10和開(kāi)關(guān)元 件T13的漏極之間的連接部）。
[0129] 現(xiàn)參考升壓電路522的操作：
[0130] 在接通狀態(tài)中，開(kāi)關(guān)元件T12容許電流通過(guò)開(kāi)關(guān)元件T12在第二輸入端子DC-和 第二輸出端子Bus-之間流動(dòng)，從而使得升壓電路522被旁路。在斷開(kāi)狀態(tài)中，開(kāi)關(guān)元件T12 抑制電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件T12的漏極和源級(jí)之間，從而使得升壓電路522不被旁路。在這種 情況下，升壓電路522增加由第二輸出端子Bus-輸出的電壓電平。
[0131] 如果比較器CMP檢測(cè)電壓差低于或等于預(yù)定義的閾值（例如，高于電感L11的DC 阻抗），開(kāi)關(guān)元件T12被控制進(jìn)入接通狀態(tài)。在開(kāi)關(guān)元件T12處于接通狀態(tài)的情況下，電流 被容許流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件T12,從而使得升壓電路522被旁路，并且基于輸入電壓的電壓電平被 第二輸出端子Bus-輸出。
[0132] 如果比較器CMP檢測(cè)電壓差高于預(yù)定義的閾值，開(kāi)關(guān)元件T12被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀 態(tài)。在這種情況下，在總線上（即，在兩個(gè)輸出端子Bus+和Bus-之間）流動(dòng)的電流I BUS通 過(guò)二極管D16被轉(zhuǎn)向電容器C14。因此，總線電流IBus為電容器C14充電。同時(shí)，由于電容 器C14已經(jīng)存儲(chǔ)電荷，由第二輸出端子Bus-輸出的電壓電平被提高，即被提高與存儲(chǔ)在電 容器C14上的電荷相應(yīng)的電壓。
[0133] 在扼流電路520的這一變型中，開(kāi)關(guān)變換器（例如，增壓變換器）523限制將被存 儲(chǔ)在電容器C14上的電荷。
[0134] 具體而言，開(kāi)關(guān)變換器（例如，增壓變換器）523被控制從而將存儲(chǔ)在電容器C14 上的過(guò)高能量從電容器C14上的電壓電平轉(zhuǎn)換成更高的電壓電平（S卩，在第一輸入端子DC+ 的電壓電平），用于反饋回至第一輸入端子DC+。
[0135] 在這一方面，升壓電路523基于電容器C14兩端的電壓電平是否超過(guò)預(yù)定義的電 壓電平被控制。具體而言，開(kāi)關(guān)元件T13的開(kāi)關(guān)模式確定電容器C14上的過(guò)高電壓向更高 電壓電平（即，在第一輸入端子DC+的電壓電平）的轉(zhuǎn)換。開(kāi)關(guān)模式的應(yīng)用容許電容器C14 兩端的電壓被保持在基于電感LI 1的感應(yīng)系數(shù)確定的預(yù)定義電壓電平。
[0136] 現(xiàn)參考開(kāi)關(guān)變換器（例如，增壓變換器）523的操作：
[0137] 開(kāi)關(guān)元件T13被控制以在開(kāi)關(guān)元件T13的接通狀態(tài)期間將能量從電容器C14傳送 至電感L10,并且進(jìn)一步在開(kāi)關(guān)元件T13的之后的斷開(kāi)狀態(tài)期間通過(guò)二極管D15將這一能量 從電感L10傳送至第一輸入端子DC+。
[0138] 更具體地，如果開(kāi)關(guān)元件T13被控制進(jìn)入接通狀態(tài)，電流通過(guò)電感L10以及開(kāi)關(guān)元 件T13的漏極-源極通道從電容器C14的正的一側(cè)流至電容器C14的負(fù)的一側(cè)。在電感 L10中流動(dòng)的電流使得磁場(chǎng)在其中產(chǎn)生。
[0139] 如果開(kāi)關(guān)元件T13被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)，電感L10中的磁場(chǎng)感應(yīng)生成電壓，該電壓 使電流在之前的方向上流動(dòng)。由于電流不能再流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件T13(即，T13處于斷開(kāi)狀態(tài)）， 其選擇流經(jīng)二極管D15進(jìn)入第一輸入端子DC+。
[0140] 因此，開(kāi)關(guān)變換器（例如，升壓變換器）523容許將能量反饋至第一輸入端子DC+， 該能量之前被存儲(chǔ)在電容器C14上，即導(dǎo)致電容器C14上的電壓電平超過(guò)預(yù)定義的電壓電 平的電荷量。因此，電容器C14上的電壓電平被恒定保持在預(yù)定義的電壓電平。
[0141] 總之，如上所述的扼流電路520的配置也容許響應(yīng)于由于總線上的數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)致 的所檢測(cè)的AC信號(hào)調(diào)整由輸出端子Bus+、B US-(尤其是由第二輸出端子Bus-)輸出的電壓 電平。也就是說(shuō)，通過(guò)在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間期間提高輸出的電壓電平，扼流電路520容許補(bǔ)償電 感L11所減少的感應(yīng)系數(shù)值。
[0142] 有利地，在克服對(duì)于相當(dāng)昂貴、龐大并且從制造的角度上來(lái)看高度復(fù)雜的設(shè)計(jì)的 需要的同時(shí)，扼流電路520由此替代傳統(tǒng)的共模扼流元件。
[0143] 作為進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，電容器C14上的電壓電平可以被恒定保持在預(yù)定義的電壓水 平。由此，響應(yīng)于所檢測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸，扼流電路520能夠精確地調(diào)節(jié)對(duì)于負(fù)半波的總線上的 電壓電平。
[0144] 甚至進(jìn)一步有利地，在扼流電路520中，被存儲(chǔ)在電容器C14上的過(guò)高能量被反饋 回第一輸入端子DC+，以改善總線系統(tǒng)的整體效率。
[0145] 現(xiàn)參考圖6,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于在扼流電路中使用的解耦電路621 的一個(gè)示例實(shí)現(xiàn)方式被顯示。圖6的解耦電路621基于圖2-5的解耦電路221，其相應(yīng)的部 分具有相應(yīng)的參考標(biāo)記和術(shù)語(yǔ)。為力求簡(jiǎn)潔，相應(yīng)的部分的具體描述已經(jīng)被省略。
[0146] 這一實(shí)施例的解耦電路621包括已經(jīng)被描述的與圖2-5的電路221相聯(lián)系的組 件。尤其，解稱電路621包括在第一輸入端子DC+和第一輸出端子Bus+之間被連接的電 感L11 ;在第二輸入端子DC-和第二輸出端子Bus-之間被連接的開(kāi)關(guān)元件T12,以及被連接 至第一輸入端子DC+且被連接至第一輸出端子Bus-、用于使能控制開(kāi)關(guān)元件T12的比較器 CMP。
[0147] 額外地，解耦電路621的示例實(shí)現(xiàn)方式包括保護(hù)電路624。保護(hù)電路624用于限制 如圖lb中所指示的在時(shí)間h和^處由電感L11感應(yīng)產(chǎn)生的峰值電壓。
[0148] 為此，保護(hù)電路624包括電阻器R10,并且由二極管D10和另一電阻器R12形成的 第二串聯(lián)電路被包括，其中電阻器R10和第二串聯(lián)電路均與電感L11并聯(lián)連接。在時(shí)間h 的發(fā)射電流ISmd以二極管D10的正向流動(dòng)，并且被R10和R12的并聯(lián)電路限制；在時(shí)間t2 的反向電流以二極管D10的反向流動(dòng)，并且因此，僅僅由電阻器R10限制。
[0149] 額外地，解耦電路621的示例實(shí)現(xiàn)方式包括兩個(gè)分壓器電路。分壓器電路用于分 別在第一輸入端子DC+和第一輸出端子Bus+分壓，以被輸入比較器CMP。
[0150] 具體而言，比較器CMP的反相輸入通過(guò)第一分壓器R13、R22以及電容器C10被連 接至第一輸入端子DC+，并且比較器CMP的非反相輸入通過(guò)第二電壓分壓器R14、R15以及 另一電容器C11被連接至第一輸出端子Bus-。電容器CIO和C11抑制電磁干擾。
[0151] 額外地，解耦電路621的示例實(shí)現(xiàn)方式包括驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路使得比較器CMP 能夠控制開(kāi)關(guān)元件T12,用于控制開(kāi)關(guān)元件T12進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)并且用于控制開(kāi)關(guān)元件T12進(jìn) 入接通狀態(tài)。
[0152] 為了控制開(kāi)關(guān)元件T12進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)元件T12的柵極必須被設(shè)置為地電壓。 因此，電流將通過(guò)比較器CMP的電極（rail)端子從開(kāi)關(guān)元件T12的柵極流向第二輸入端子 DC-。為了限制這一電流并保護(hù)比較器CMP，比較器CMP的輸出端子通過(guò)電阻器R29被連接 至開(kāi)關(guān)元件T12的柵極端子。
[0153] 進(jìn)一步，為了控制開(kāi)關(guān)元件T12進(jìn)入接通狀態(tài)，開(kāi)關(guān)元件T12的柵級(jí)源電壓必須被 設(shè)置為比預(yù)先確定的開(kāi)關(guān)電壓更高的電平。在特定的情況下，上拉（pull-up)電阻器R16 被用于通過(guò)第一輸入端子DC+驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件T12的柵極，反之，穩(wěn)壓二極管Dl 1通過(guò)它的擊 穿電壓限制開(kāi)關(guān)元件T12的柵極處的電壓電平。而且，將第一輸入端子DC+和開(kāi)關(guān)元件T12 的柵極連接的上拉電阻器R16的電阻限制上拉電流。
[0154] 如從上述中能夠容易地理解，關(guān)于圖6所描述的不同的電路（S卩，保護(hù)電路624、 分壓器電路以及驅(qū)動(dòng)電路）提供獨(dú)立的效果，并且，由此，可以被用于根據(jù)圖2-5中任一圖 的扼流電路的各種配置中。也就是說(shuō)，根據(jù)圖2-5中任一圖的扼流電路不必須實(shí)施關(guān)于圖 6所描述的所有不同的電路，而是也可以實(shí)施其中的一個(gè)子集。
[0155] 現(xiàn)參考圖7,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于在扼流電路中使用的解耦電路721 的另一示例實(shí)現(xiàn)方式被顯示。圖7的解耦電路721基于圖6的解耦電路621，其相應(yīng)的部分 具有相應(yīng)的參考標(biāo)記和術(shù)語(yǔ)。為力求簡(jiǎn)潔，相應(yīng)的部分的具體描述已經(jīng)被省略。
[0156] 這一實(shí)施例的解耦電路721包括如被描述的已經(jīng)與圖2-5的電路221相聯(lián)系的組 件，并且額外地包括被描述的與圖6的電路621相聯(lián)系的保護(hù)電路624和兩個(gè)分壓器電路。
[0157] 進(jìn)一步，解耦電路721的示例實(shí)現(xiàn)方式包括不同的驅(qū)動(dòng)電路725。驅(qū)動(dòng)電路725使 得比較器CMP能夠以更高的速度控制開(kāi)關(guān)元件T12。因此，驅(qū)動(dòng)電路725使得開(kāi)關(guān)元件T12 能夠更快地改變狀態(tài)，即從斷開(kāi)狀態(tài)改變?yōu)榻油顟B(tài)，反之亦然。
[0158] 為此，驅(qū)動(dòng)電路725包括兩個(gè)互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)元件T10和ΤΙ 1，其在電源電壓和參考電 壓之間被串聯(lián)連接。開(kāi)關(guān)元件T10和T11的柵極都通過(guò)電阻器R19被連接至比較器CMP的 輸出，并且上拉電阻器R23向比較器CMP的輸出供應(yīng)高電壓電平。有利地，互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)元件 T10和T11從不會(huì)在同樣的時(shí)間都通電，從而使得效率相對(duì)于圖6的驅(qū)動(dòng)電路被改善。
[0159] 示例的互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)元件T10和T11的電源電壓可以根據(jù)開(kāi)關(guān)元件T12的輸入電壓 限制被電阻器R16、穩(wěn)壓二極管D11和電容器C12限制。額外地，被供應(yīng)給開(kāi)關(guān)元件T12的 柵極的驅(qū)動(dòng)電流可以如之前所述的被電阻器R36限制。
[0160] 此外，在這種情況下，關(guān)于圖7描述的不同的電路（即，保護(hù)電路、分壓器電路以及 驅(qū)動(dòng)電路725)也提供獨(dú)立的效果，并且，由此，可以被用于根據(jù)圖2-5中任一圖的扼流電路 的各種配置中。也就是說(shuō)，根據(jù)圖2-5中任一圖的扼流電路不必須實(shí)施關(guān)于圖7所描述的 所有不同的電路，但還是可以實(shí)施其中的一個(gè)子集。
[0161] 現(xiàn)參考圖8,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于在扼流電路中使用的升壓電路822 的一個(gè)示例實(shí)現(xiàn)方式被顯示。圖8的升壓電路822基于圖5的升壓電路522,其相應(yīng)的部分 具有相應(yīng)的參考標(biāo)記和術(shù)語(yǔ)。為力求簡(jiǎn)潔，相應(yīng)的部分的具體描述已經(jīng)被省略。
[0162] 這一實(shí)施例的升壓電路822包括已經(jīng)被描述的與圖5的電路522相聯(lián)系的組件。 尤其，升壓電路822包括二極管D16、電容器C14以及由電感L10、二極管D15和開(kāi)關(guān)元件T13 構(gòu)成的開(kāi)關(guān)變換器（例如，增壓變換器）523。因此，開(kāi)關(guān)變換器（例如，增壓變換器）523容 許將之前被存儲(chǔ)在電容器C14上的電能（即導(dǎo)致電容器C14上的電壓電平超過(guò)預(yù)定義的電 壓電平的電荷量）反饋至第一輸入端子DC+。
[0163] 提供第二比較器CMP2，用于檢測(cè)電容器C14上的電壓電平是否超過(guò)預(yù)定義的電壓 電平，其中第二比較器CMP2的非反相輸入被連接至將二極管D16和電容器C14相互連接的 節(jié)點(diǎn)N14,并且第二比較器CMP2的反相輸入被供應(yīng)參考電壓電平U ief。參考電壓電平UMf由 參考電壓源827產(chǎn)生，并且將聯(lián)系圖9更具體地被舉例說(shuō)明。
[0164] 因此，在電容器C14上的電壓改變的情況下，第二比較器CMP2檢測(cè)所供應(yīng)的參考 電壓電平U Mf和將二極管D16和電容器C14相互連接的節(jié)點(diǎn)N14處的電壓Ua4之間的電壓 差。第二比較器CMP2的這一檢測(cè)結(jié)果被用于開(kāi)關(guān)元件Τ13的控制。
[0165] 具體而言，如果第二比較器CMP2檢測(cè)到電壓差，開(kāi)關(guān)元件Τ13被控制進(jìn)入接通狀 態(tài)。更具體地，如果開(kāi)關(guān)元件Τ13被控制進(jìn)入接通狀態(tài)，電流通過(guò)電感L10和開(kāi)關(guān)元件Τ13 的漏極-源極通道從電容器C14的正的一側(cè)流至電容器C14的負(fù)的一側(cè)。在電感L10中流 動(dòng)的電流使得磁場(chǎng)在其中產(chǎn)生。
[0166] 如果比較器CMP2沒(méi)有檢測(cè)到電壓差，開(kāi)關(guān)元件Τ13被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)。如果開(kāi) 關(guān)元件Τ13被控制進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)，電感L10中的磁場(chǎng)感應(yīng)生成電壓，該電壓使電流在之前的 方向上流動(dòng)。由于電流不能再流經(jīng)開(kāi)關(guān)元件Τ13(即，Τ13處于斷開(kāi)狀態(tài)），其改為流經(jīng)二極 管D15進(jìn)入第一輸入端子DC+。
[0167] 升壓電路822的示例實(shí)現(xiàn)方式包括驅(qū)動(dòng)電路826。驅(qū)動(dòng)電路826使得第二比較器 CMP2能夠以更高的速度控制開(kāi)關(guān)元件Τ13。因此，驅(qū)動(dòng)電路826使得開(kāi)關(guān)元件Τ13能夠更 快地改變狀態(tài)，即從斷開(kāi)狀態(tài)改變?yōu)榻油顟B(tài)，反之亦然。
[0168] 為此，驅(qū)動(dòng)電路826包括兩個(gè)互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)元件Τ14和Τ15,其在電源電壓節(jié)點(diǎn)和參 考電壓（GND節(jié)點(diǎn)）之間被串聯(lián)連接。開(kāi)關(guān)元件Τ14和Τ15的柵極都通過(guò)電阻器R31被連 接至第二比較器CMP2的輸出，并且上拉電阻器R45向第二比較器CMP2的輸出供應(yīng)高電壓 電平。有利地，互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)元件Τ14和Τ15從不會(huì)在同樣的時(shí)間都通電。
[0169] 示例的互補(bǔ)的開(kāi)關(guān)元件Τ14和Τ15的電源電壓可以根據(jù)開(kāi)關(guān)元件Τ13的輸入電壓 限制被電阻器R28、穩(wěn)壓二極管D12和電容器C18限制。額外地，被供應(yīng)給開(kāi)關(guān)元件Τ13的 柵極的驅(qū)動(dòng)電流可以如之前所述的被電阻器R43限制。
[0170] 此外，同樣在這種情況下，關(guān)于圖8描述的驅(qū)動(dòng)電路826提供改善晶體管Τ13的開(kāi) 關(guān)速度的獨(dú)立的效果，并且，由此，其還可以被省掉。而且，為了有利于更緊湊、便宜的設(shè)計(jì)， 驅(qū)動(dòng)電路826還可以被實(shí)施為如聯(lián)系圖6所描述的。
[0171] 現(xiàn)參考圖9,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于在扼流電路中使用的參考電壓源 927的一個(gè)示例實(shí)現(xiàn)方式被顯示。
[0172] 圖9的參考電壓源927可以示例地提供用于在圖8的升壓電路822中使用的參考 電壓電平V Mf。參考電壓源927可以替代圖8的參考電壓源827被使用。在這一方面，參考 電壓源927的輸出將被連接至圖8的升壓電路822的第二比較器CMP2的反相輸入。
[0173] 然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然任何種類的電壓源827可以被提供基于預(yù) 定義的電壓電平確定的參考電壓電平V Mf。
[0174] 更具體地，參考電壓源927供應(yīng)參考電壓電平VMf，其基于DC總線負(fù)載被確定，該 負(fù)載至少由于被連接至輸出端子Bus+和Bus-的總線節(jié)點(diǎn)而產(chǎn)生。
[0175] 如前所述，總線電流IBUS包括發(fā)射電流Ismd，其由用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€節(jié)點(diǎn)汲取， 以及負(fù)載電流I lMd，其來(lái)源于在所有所述至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)中的DC負(fù)載。
[0176] 因此，DC總線負(fù)載可以基于在兩個(gè)輸出端子Bus+和Bus-之間被輸送的負(fù)載電流 IlMd被確定。為了簡(jiǎn)化，DC總線負(fù)載還可以基于總線電流IBUS被確定，即通過(guò)過(guò)濾出包括在 兩個(gè)輸出端子Bus+和Bus-之間被輸送的發(fā)射狀態(tài)電流I Send的AC分量。
[0177] 更具體地，為了確定DC總線負(fù)載，在第一步中，總線電流IBus或負(fù)載電流I lMd被轉(zhuǎn) 換成電壓，之后在第二步中，該電壓被放大，并且在第三步中，被放大的電壓被轉(zhuǎn)換，從而使 得其在數(shù)據(jù)傳輸期間補(bǔ)償電感L11上的電壓降，即在負(fù)半波的期間（S卩，在如圖lb中指示 的時(shí)間A和t 2之間）。
[0178] 關(guān)于第一步，參考電壓源927包括分流電阻器R37。分流電阻器R37具有與電感 L11的DC電阻相匹配的小電阻。進(jìn)一步，分流電阻器R37被連接，以傳送總線電流IBUS或負(fù) 載電流I lMd。由此，電壓能夠與分流電阻器R37并聯(lián)地被測(cè)量，并且容許之后步驟中的電壓 轉(zhuǎn)換。
[0179] 優(yōu)選地，參考電壓源927的分流電阻器R37如對(duì)于參考電壓源827所指示的被連 接，即，從而使得其截獲（intercept)流向第二輸入端子DC-的電流。也就是說(shuō)，分流電阻 器R37在第二輸入端子DC-和中間節(jié)點(diǎn)N12之間被連接，開(kāi)關(guān)元件T12和升壓電路822被 連接在該中間節(jié)點(diǎn)N12上。因此，分流電阻器R37運(yùn)送包括受總線負(fù)載影響的負(fù)載電流I lMd 的總線電流IBus。
[0180] 為了確定流過(guò)分流電阻器R37的總線電流IBUS的DC分量（即，為了移除包括發(fā)射 電流I Send的AC分量），RC低通濾波器（例如，由電阻器R24和電容器C13構(gòu)成）與分流電 阻器R37并聯(lián)連接。
[0181] 可選擇地，參考電壓源927的分流電阻器R37被連接，從而使得其僅僅從開(kāi)關(guān)元件 T12( S卩，在圖8中所指示的開(kāi)關(guān)元件T12的源極端子和中間節(jié)點(diǎn)N12之間）截獲電流。而 且，在這種情況下，分流電阻器R37僅僅運(yùn)送負(fù)載電流I lMd。
[0182] 關(guān)于第二步，來(lái)源于RC低通濾波器的輸出被輸入至放大器928,用于將由RC低通 濾波器輸出的電壓電平放大至預(yù)定義的電壓范圍（即，〇……530mV)。為此，RC低通濾波器 的輸出被連接至被實(shí)現(xiàn)為非反相放大器的放大器928 (例如，由第三比較器CMP3和電阻器 R25和R32構(gòu)成）。因此，分流電阻器R38上的電壓被過(guò)濾，并且之后被放大預(yù)先確定的恒 定比例系數(shù)（例如，大約為10)，從而使得電壓與總線的DC負(fù)載相對(duì)應(yīng)。
[0183] 關(guān)于第三步，來(lái)自于放大器928的輸出被輸入至轉(zhuǎn)換電路929,其將被映射為分別 與低或高總線負(fù)載相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓電平。由轉(zhuǎn)換電路929提供的參考電壓電平被提供用 于在圖8的升壓電路822中使用。
[0184] 具體而言，已經(jīng)證明有利的是，在滿載總線的情況下，將由參考電壓源927輸出的 參考電壓電平為?2, 4V，并且在無(wú) DC負(fù)載的總線的情況下，將由參考電壓源927輸出 的參考電壓電平為tef?2, 93V。
[0185] 無(wú) DC負(fù)載電流（IlMd ~ 0mA) I參考電壓源（VMf ~ 2, 93V) 滿DC負(fù)載電流（IlMd ~ 711mA)~參考電壓源（VMf ~ 2, 4V)
[0186] 為此，轉(zhuǎn)換電路929包括第四比較器CMP4。第四比較器CMP4的非反相輸入被提供 2,93V的參考電壓電平（例如，由穩(wěn)壓二極管D14和電阻器R27的串聯(lián)電路以及電阻器R34 和R18的分壓器電路構(gòu)成的參考電壓源所提供）。第四比較器CMP4的反相輸入被提供放大 器928的輸出（S卩，在0……530mV范圍內(nèi)的電壓），其包括2,93V失調(diào)電壓（offset)(例 如，由穩(wěn)壓二極管D13和電阻器R26的串聯(lián)電路以及電阻器R33和R17的分壓器電路構(gòu)成 的另一參考電壓源所提供）。
[0187] 因此，第四比較器CMP4并不放大電壓差，其僅僅確定其輸入之間的差對(duì)于滿載總 線達(dá)到V Mf ~ 2, 4V和對(duì)于無(wú) DC負(fù)載的總線達(dá)到VMf ~ 2, 93V。在這一方面，圖8的增壓電 路822結(jié)合圖9的參考電壓源927可以補(bǔ)償數(shù)據(jù)傳輸期間電感L11上的電壓降，即負(fù)半波 的期間（B卩，如圖lb中所指示的時(shí)間A和t 2之間）。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于將由DC電源（110)供應(yīng)的輸入電壓提供給至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)（130)的扼 流電路（220)，所述扼流電路（220)包括： 兩個(gè)輸入端子（DC+、DC-)，用于接收由DC電源（210)供應(yīng)的輸入電壓； 兩個(gè)輸出端子（Bus+，Bus-)，用于基于所述輸入電壓將電壓輸出至所述至少一個(gè)總線 節(jié)點(diǎn)（230); 電感（L11)，連接在第一輸入端子（DC+)和第一輸出端子（Bus+)之間； 升壓電路（222)，連接在第二輸入端子（DC-)和第二輸出端子（Bus-)之間，用于提高由 所述第二輸出端子（Bus-)輸出的電壓電平； 開(kāi)關(guān)元件（T12)，與所述升壓電路（222)并聯(lián)連接，用于旁路被置于所述第二輸入端子 (DC-)和所述第二輸出端子（Bus-)之間的所述升壓電路（222); 比較器（CMP)，連接在所述第一輸入端子（DC+)和所述第一輸出端子（Bus+)之間，用于 檢測(cè)所述電感（L11)兩端的電位差； 其中在所述比較器（CMP)檢測(cè)到高于閾值的電位差的情況下，所述開(kāi)關(guān)元件（T12)被 控制進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)，從而使得由所述升壓電路（222)提高的電壓電平被所述第二輸出端子 (Bus-)輸出； 并且在所述比較器（CMP)檢測(cè)到低于或等于所述閾值的電位差的情況下，所述開(kāi)關(guān)元 件（T12)被控制進(jìn)入接通狀態(tài)，從而使得所述升壓電路（222)被旁路，并且使得與所述輸入 電壓相對(duì)應(yīng)的電壓電平被所述第二輸出端子（Bus-)輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的扼流電路（220)，其中所述升壓電路（222)被配置為將由所 述第二輸出端子（Bus-)輸出的電壓電平提高預(yù)定義的電壓電平，所述預(yù)定義的電壓電平 是基于所述電感（L11)的感應(yīng)系數(shù)確定的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的扼流電路，其中所述升壓電路（222)包括： 第一串聯(lián)電路（322)，連接在所述第二輸入端子（DC-)和所述第二輸出端子（Bus-)之 間，所述第一串聯(lián)電路（322)由二極管（D16)和電容器（C14)構(gòu)成，用于將電荷存儲(chǔ)在所述 電容器（C14)中，所述電荷在所述兩個(gè)輸出端子（Bus+，Bus-)之間作為發(fā)射電流流動(dòng)； 其中所述發(fā)射電流來(lái)源于所述至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)（230)中的一個(gè)的數(shù)據(jù)傳輸；并且其 中所述升壓電路（222)被配置為將由所述第二輸出端子（Bus-)輸出的電壓電平提高被存 儲(chǔ)在所述電容器（C14)中的電荷量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的扼流電路（420)，其中所述第一串聯(lián)電路（422)額外地包括 穩(wěn)壓二極管（Z)，所述穩(wěn)壓二極管（Z)與所述電容器（C14)并聯(lián)連接，用于限制被存儲(chǔ)在所 述電容器（C14)上的電荷量，從而使得所述電容器（C14)兩端的電壓與所述預(yù)定義的電壓 電平相對(duì)應(yīng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的扼流電路（420)，其中所述第一串聯(lián)電路（522)額外地包括 電壓調(diào)節(jié)器，所述電壓調(diào)節(jié)器與所述電容器（C14)并聯(lián)連接，用于限制被存儲(chǔ)在所述電容 器（C14)上的電荷量，從而使得所述電容器（C14)兩端的電壓電平與所述預(yù)定義的電壓電 平相對(duì)應(yīng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的扼流電路（520)，其中所述第一串聯(lián)電路（622)進(jìn)一步包括： 開(kāi)關(guān)變換器（623)，所述開(kāi)關(guān)變換器（623)與所述電容器（C14)并聯(lián)連接，用于通過(guò)將 能量向上轉(zhuǎn)換并反饋回至所述第一輸入端子（DC+)來(lái)限制被存儲(chǔ)在所述電容器（C14)上的 電荷量，從而使得所述電容器（C14)兩端的電壓電平與所述預(yù)定義的電壓電平相對(duì)應(yīng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的扼流電路出20)，其中所述開(kāi)關(guān)變換器（523)包括： 電感（L10)和開(kāi)關(guān)元件（T13)的串聯(lián)電路，所述電感（L10)和開(kāi)關(guān)元件（T13)的串聯(lián) 電路與所述電容器（C14)并聯(lián)連接；以及 二極管（D15)，所述二極管被連接至所述電感（L10)和開(kāi)關(guān)元件（T13)的串聯(lián)電路的中 間節(jié)點(diǎn)且被連接至所述第一輸入端子（DC+)，并且被配置為將能量從所述電感（L10)反饋 回至所述第一輸入端子（DC+)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的扼流電路￠20)，進(jìn)一步包括： 參考電壓源（827 ;927)，用于產(chǎn)生參考電壓，所述參考電壓基于所述預(yù)定義的電壓電 平被確定； 第二比較器（CMP2)，被配置為將所述電容器（C14)兩端的電壓與所述參考電壓進(jìn)行比 較； 其中所述開(kāi)關(guān)變換器（623)的開(kāi)關(guān)元件（T13)被配置為基于所述第二比較器（CMP2) 的比較結(jié)果被控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的扼流電路￠20)，其中由所述參考電壓源（927)供應(yīng)的所述 參考電壓基于所述至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)（230)導(dǎo)致的DC總線負(fù)載而變化。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的扼流電路出20)，其中所述參考電壓源（927)進(jìn)一步包 括： 分流電阻器（R37)，所述分流電阻器（R37)被連接為輸送受所述DC總線負(fù)載影響的負(fù) 載電流，并且其中所述分流電阻器（R37)的電阻值與所述電感（L11)的DC阻抗相對(duì)應(yīng)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的扼流電路￠20)，其中所述參考電壓源（927)進(jìn)一步包括： 變換器電路（928)，所述變換器電路用于過(guò)濾、放大和轉(zhuǎn)換所述分流電阻器（R37)上的 電壓，并且將所述電壓作為參考電壓輸出至所述第二比較器（CMP2)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的扼流電路￠20)，所述扼流電路進(jìn)一步包括： 電阻器（R10)和第二串聯(lián)電路，所述第二串聯(lián)電路由二極管（D10)以及另一電阻器 (R12)構(gòu)成，所述電阻器（R10)和所述第二串聯(lián)電路均與所述電感（L11)并聯(lián)連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的扼流電路（620)，其中所述比較器（CMP)的反 相輸入通過(guò)第一分壓器（R13、R22)和電容器（C10)被連接至所述第一輸入端子（DC+)，并 且所述比較器（CMP)的非反相輸入通過(guò)第二分壓器（R14、R15)和另一電容器（C11)被連接 至所述第一輸出端子（Bus+)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的扼流電路（620)，所述扼流電路（620)進(jìn)一步 包括： 上拉電阻器（R16)，所述上拉電阻器（R16)被配置為將電壓供應(yīng)給第一開(kāi)關(guān)元件 (T12)，用于使得所述比較器（CMP)能夠控制所述開(kāi)關(guān)元件（T12)，以及 電阻器（R36)，所述電阻器（R36)被配置為將所述比較器（CMP)的輸出連接至所述開(kāi)關(guān) 元件（T12)的柵極端子；可選擇地包括： 驅(qū)動(dòng)電路（828)，所述驅(qū)動(dòng)電路被配置為驅(qū)動(dòng)所述比較器（CMP)的輸出電壓，用于所述 開(kāi)關(guān)元件（T12)的控制。
15. -種用于將電壓提供給至少一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)（130)的總線電源，所述總線電源包括： DC電源電路（110)，用于提供DC電壓；以及 根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的扼流電路；其中所述DC電源電路（110)被連接至 所述扼流電路的兩個(gè)輸入端子（DC+、DC-)。
【文檔編號(hào)】H02M3/155GK104143911SQ201410199032
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月10日
【發(fā)明者】H·安德里亞斯, B·因戈?duì)柗? 申請(qǐng)人:弗里沃制造有限公司