[發明專利]一種具有共模電流抑制能力的能量與信息時分復合傳輸系統

有效

• 申請號: 201410447125.9
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104283587A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 吳建德;王睿馳;杜進;張士元;何湘寧
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H02M1/44
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種具有共模電流抑制能力的能量與信息時分復合傳輸系統，包括一臺主機和多臺從機；所述的主機單點接地且主機與各從機通過一對總線連接，主機與從機之間以及從機與從機之間通過所述的總線實現雙向通信；系統的每一工作周期包含有非重合的供電時隙和通信時隙，所述的供電時隙內主機向各從機傳輸能量，所述的通信時隙內主機與從機之間或從機與從機之間進行雙向通信；其特征在于：

所述的主機采用對稱的橋式拓撲結構，從而使得任何時刻總線的共模電壓均為一恒定值。

2.根據權利要求1所述的能量與信息時分復合傳輸系統，其特征在于：所述的主機包括控制單元、共模扼流圈、直流源E、兩個PMOS管Q1和Q3、兩個NMOS管Q2和Q4、兩個阻抗網絡Z1～Z2以及兩個共模抑制電容C1～C2；其中，所述的共模扼流圈由兩個線圈L1～L2耦合而成，直流源E的正極與PMOS管Q1和Q3的源極相連，PMOS管Q1的漏極與阻抗網絡Z1的一端和線圈L1的同名端相連，PMOS管Q3的漏極與阻抗網絡Z2的一端相連，阻抗網絡Z1的另一端與NMOS管Q2的漏極相連，阻抗網絡Z2的另一端與NMOS管Q4的漏極和線圈L2的同名端相連，直流源E的負極與NMOS管Q2和Q4的源極以及兩個共模抑制電容C1～C2的一端相連并接地，線圈L1的異名端與共模抑制電容C2的另一端相連并接對應的總線，線圈L2的異名端與共模抑制電容C1的另一端相連并接對應的總線，PMOS管Q1和Q3以及NMOS管Q2和Q4的柵極均接收控制單元提供的開關信號。

3.根據權利要求1所述的能量與信息時分復合傳輸系統，其特征在于：所述的主機包括控制單元、共模扼流圈、直流源E、四個NMOS管Q1～Q4、兩個阻抗網絡Z1～Z2、兩個二極管D1～D2以及兩個共模抑制電容C1～C2；其中，所述的共模扼流圈由兩個線圈L1～L2耦合而成，直流源E的正極與NMOS管Q1和Q3的漏極相連，NMOS管Q1的源極與NMOS管Q2的漏極、阻抗網絡Z1的一端和二極管D1的陽極相連，NMOS管Q3的源極與NMOS管Q4的漏極、阻抗網絡Z2的一端和二極管D2的陰極相連，阻抗網絡Z1的另一端與二極管D1的陰極和線圈L1的同名端相連，阻抗網絡Z2的另一端與二極管D2的陽極和線圈L2的同名端相連，直流源E的負極與NMOS管Q2和Q4的源極以及兩個共模抑制電容C1～C2的一端相連并接地，線圈L1的異名端與共模抑制電容C2的另一端相連并接對應的總線，線圈L2的異名端與共模抑制電容C1的另一端相連并接對應的總線，四個NMOS管Q1～Q4的柵極均接收控制單元提供的開關信號。

4.根據權利要求1所述的能量與信息時分復合傳輸系統，其特征在于：所述的從機包括控制單元、二極管D3、PMOS管Q5、三端穩壓源M以及兩個濾波電容C3～C4；其中，PMOS管Q5的漏極與二極管D3的陽極相連并接對應的總線，PMOS管Q5的源極與二極管D3的陰極、濾波電容C3的一端和三端穩壓源M的輸入端相連，濾波電容C3的另一端與三端穩壓源M的接地端和濾波電容C4的一端相連并接對應的總線，三端穩壓源M的輸出端與濾波電容C4的另一端相連，濾波電容C4兩端并聯負載，PMOS管Q5的柵極接收控制單元提供的開關信號。

5.根據權利要求1所述的能量與信息時分復合傳輸系統，其特征在于：所述的從機包括控制單元、四個NMOS管Q5～Q8、三端穩壓源M以及兩個濾波電容C3～C4；其中，NMOS管Q5和Q7的漏極與濾波電容C3的一端和三端穩壓源M的輸入端相連，NMOS管Q5的源極與NMOS管Q6的漏極相連并接對應的總線，NMOS管Q7的源極與NMOS管Q8的漏極相連并接對應的總線，NMOS管Q6和Q8的源極與濾波電容C3的另一端、三端穩壓源M的接地端和濾波電容C4的一端相連，三端穩壓源M的輸出端與濾波電容C4的另一端相連，濾波電容C4兩端并聯負載，四個NMOS管Q5～Q8的柵極均接收控制單元提供的開關信號。

6.根據權利要求1所述的能量與信息時分復合傳輸系統，其特征在于：所述的從機包括控制單元、五個二極管D4～D8、NMOS管Q5、三端穩壓源M以及兩個濾波電容C3～C4；其中，二極管D5和D7的陰極與二極管D4的陽極和NMOS管Q5的漏極相連，二極管D5的陽極與二極管D6的陰極相連并接對應的總線，二極管D7的陽極與二極管D8的陰極相連并接對應的總線，二極管D4的陰極與濾波電容C3的一端和三端穩壓源M的輸入端相連，二極管D6和D8的陽極與NMOS管Q5的源極、濾波電容C3的另一端、三端穩壓源M的接地端和濾波電容C4的一端相連，三端穩壓源M的輸出端與濾波電容C4的另一端相連，濾波電容C4兩端并聯負載，NMOS管Q5的柵極接收控制單元提供的開關信號。