[发明专利]电源线上数据设计

说明书

第一设备通过两个设备之间的电源线连接向第二设备提供电力和数据。第一设备包括从电源延伸的电源线、从地延伸的接地线、电源线中的第一阻抗和接地线中的第二阻抗。由晶体管和调制器阻抗组成的调制器在第一阻抗和第二阻抗之间，并且储能电容器在电源线和接地线之间、在第一阻抗和第二阻抗之外。比较器耦合在第一阻抗和第二阻抗之间。可以包括开关以使第一阻抗和第二阻抗短路，从而在一段时间内仅传输电力，并且返回到传输数据和电力的模式。第一设备还可以通过电源线连接从第二设备接收数据。

相关申请的交叉引用

本申请是2018年7月2日提交的美国专利申请No.16/025,597的继续申请，其公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及电源线上数据设计。

背景技术

当在两个电子设备之间传送信号时，优选最小化设备之间的触点数量。例如，减少移动设备的充电/数据电缆上的引脚数量以及移动设备中的触点数量有助于为移动设备中的其他技术提供更多空间。对于诸如智能手表、耳塞、蓝牙耳机、头戴式显示器等小型设备而言尤其如此。此外，触点数量的增加会增加出错的可能性并降低可靠性。例如，触点数量的增加导致触点之一被损坏或磨损或有其他缺陷的可能性增加。但是，由于通常需要传输各种信号，诸如功率信号、数据信号、控制信号等，因此，减少触点数量可能是非常具有挑战性。进一步的挑战是减小触点的尺寸。

在一些系统中，数据可以在变压器之间现有的交流配电线路以及变压器与客户插座之间的电气线路上传输。在这些系统中，将调制的载波信号添加到线路系统。但是，电源线电路需要插入大的电感阻抗、复杂的调制和复杂的解调。他们的应用有限。

发明内容

在用来向受电设备(PRD)供电的供电设备(PSD)中，将阻抗插入到PSD侧和PRD侧的电力线和接地线中。在每一侧的阻抗之前都添加了滤波器，并且PSD或PRD上的电流拉动会在两侧的阻抗上产生阶跃信号，以允许它们之间的通信。差分模式直接二进制相移键控(PSK)可以被用来获得出色的抗噪能力。信号检测比较器可以直接从电源线和接地线供电。曼彻斯特编码可以被用来恢复时钟和数据。

本公开的一个方面提供一种电源设备，包括用于通过电源线连接向受电设备提供数据的电路。该电源设备包括：从源设备处的电源延伸的电源线；从源设备处的地延伸的接地线；插入电源线中的第一阻抗；插入接地线中的第二阻抗；在第一阻抗和第二阻抗之间、由晶体管和调制器阻抗组成的调制器；在电源线和接地线之间、第一阻抗和第二阻抗之外的储能电容器；以及耦合在第一阻抗和第二阻抗之间的比较器。该调制器可以导致电源线和接地线上的电流波动。该系统可以适于使用差分模式直接二进制相移键控。储能电容器使电源线两端的电压稳定。第一阻抗和第二阻抗产生电压降，并且比较器适于检测电压降。比较器可以直接由接地线和电源线供电。电源设备可以被配置为在通过电源线传输之前对数据进行编码。电源设备可以被进一步配置为通过电源线从受电设备接收数据，并且对通过电源线从受电装置接收的数据进行解码。电源设备可以进一步包括被配置为使第一阻抗和第二阻抗短路的开关。