一种实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路。一种实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路，其特征在于：包括将电能与调制解调信号叠加的叠加电路以及将电能与调制解调信号分解的分解电路，所述叠加电路与分解电路均包含工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块，叠加电路的工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块与分解电路的工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块对称设置。本实用新型利用设计的工频变压器对低频信号呈低阻抗，而高频信号呈高阻抗的特性和高频变压器对高频信号呈低阻抗，而对低频信号呈高阻抗的特性，将高功率的电能能量信号与调制解调信号通过同轴缆叠加传输。
【专利说明】—种实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能量与调制解调信号混合传输【技术领域】，尤其涉及一种实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路。
【背景技术】
[0002]随着世界经济和科学技术的飞速发展，矿产资源的需求量日益剧增，人们已把注意力由陆地转向资源丰富的海洋。深海矿产资源勘探与开发也愈来愈受到各国政府的极大关注。
[0003]近年来，我国逐步加强了对深海的科学考察，涌现出了一批重要深海科学考察设备如电视抓斗、深海钻机、集成化拖体、电视多管取样等深海勘测和取样设备。这些设备在水下作业时，传输的信号通过铠装同轴电缆或者光电复合缆传输，而动力能源基本上需要由电力能源进行供电。目前采用的供电方法有:水下大功率锂离子电池供电、基于同轴缆中小功率直流电与调制解调信号混合传输供电、基于光电复合缆的高压交流电与信号混合传输供电。大功率锂离子电池供电存在较多缺陷，如使用时间受限、可靠性差、体积庞大、效率低下、使用麻烦、维护成本高；基于同轴缆中小功率直流电与调制解调信号混合传输供电则只能传输中低功率电能；基于光电复合缆的高压交流电与信号混合传输供电的方式成本高，且当使用比较重的设备时容易损坏光缆。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决:
[0006]一种实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路，其特征在于:包括将电能与调制解调信号叠加的叠加电路以及将电能与调制解调信号分解的分解电路，所述叠加电路与分解电路均包含工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块，叠加电路的工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块与分解电路的工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块对称设置。
[0007]进一步的,所述高频稱合、工频滤波模块包括第一高频稱合电容、第二高频稱合电容、双向瞬态电压抑制二极管、第一电阻、高频变压器及高频电容，第一电阻和双向瞬态电压抑制二极管并联后一端与调制解调器相连，第一电阻和双向瞬态电压抑制二极管并联后的另一端分别与第一高频耦合电容及第二高频耦合电容相连，第一高频耦合电容和第二高频耦合电容分别与高频变压器的两端相连，所述高频变压器通过高频电容与同轴缆连接。
[0008]所述工频耦合、高频滤波模块包括第一 Y电容、第二 Y电容、第一 X电容、第二 X电容、第三X电容、第一差模电感、第二差模电感、共模电感、第二电阻和工频变压器；共模电感包括环形磁芯，所述环形磁芯上对称绕制有匝数相同的第一共模线圈和第二共模线圈；共模电感的第一共模线圈和第二共模线圈分别与交流电的两端相连，第一差模电感与第一Y电容一端相连后接在工频变压器的一端，第一差模电感另一端与第一 X电容和第二差模电感相连，第二差模电感的另一端与共模电感的第一共模线圈及第二X电容相连，第一X电容、第二X电容与第二 Y电容接在工频变压器的另一端，第一X电容、第二 X电容及第二 Y电容与工频变压器连接的一端与交流电及共模电感的第二共模线圈连接，第一 Y电容、第二 Y电容另一端接地，第三X电容与第二电阻并联后分别和交流电的两端相连。
[0009]本实用新型的有益效果是:利用设计的工频变压器对低频信号呈低阻抗，而高频信号呈高阻抗的特性和高频变压器对高频信号呈低阻抗，而对低频信号呈高阻抗的特性，将高功率的电能能量信号与调制解调信号通过同轴缆叠加传输，在不添加额外电缆的情况下取消大部分深海设备的水下大功率锂电池，不仅降低水下设备的体积、重量，简化设备结构，减少水下系统的生产成本与维护费用，简化作业流程与缩短作业准备时间，而且使得设备下水作业时间可不必受到电池放电时间的限制，大大延长了设备一次性下水工作时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型叠加电路的原理结构图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例对本实用新型作进一步详细描述:
[0012]实施例1:
[0013]一种实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路，包括将电能与调制解调信号叠加的叠加电路以及将电能与调制解调信号分解的分解电路，所述叠加电路与分解电路均包含工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块，叠加电路的工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块与分解电路的工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块对称设置。
[0014]如图1所不，置加电路包含工频I禹合、闻频滤波|旲块和闻频稱合、工频滤波|旲块。高频耦合、工频滤波模块包括第一高频耦合电容Cl、第二高频耦合电容C2、双向瞬态电压抑制二极管Dl、第一电阻R1、高频变压器Tl及高频电容C3，第一电阻Rl和双向瞬态电压抑制二极管Dl并联后一端与调制解调器相连，并联后的另一端分别与第一高频耦合电容Cl及第二高频耦合电容C2相连，第一高频耦合电容Cl和第二高频耦合电容C2分别与高频变压器Tl的两端相连，所述高频变压器Tl通过高频电容C3与同轴缆连接。工频耦合、高频滤波模块包括第一 Y电容C4、第二 Y电容C5、第一 X电容C6、第二 X电容C7、第三X电容C8、第一差模电感L1、第二差模电感L2、共模电感L3、第二电阻R2和工频变压器T2 ;共模电感L3包括环形磁芯，所述环形磁芯上对称绕制有匝数相同的第一共模线圈L3a和第二共模线圈L3b ;共模电感L3的第一共模线圈L3a和第二共模线圈L3b分别与交流电的两端相连，第一差模电感LI与第一 Y电容C4 一端相连后接在工频变压器T2的一端,第一差模电感LI另一端与第一 X电容C6和第二差模电感L2相连，第二差模电感L2的另一端与共模电感L3的第一共模线圈L3a及第二 X电容C7相连，第一 X电容C6、第二 X电容C7与第二Y电容C5接在工频变压器T2的另一端，第一 X电容C6、第二 X电容、C7及第二 Y电容C5与工频变压器T2连接的一端与交流电及共模电感L3的第二共模线圈L3b连接，第一 Y电容C4、第二 Y电容C5另一端接地，第三X电容C8与第二电阻R2并联后分别和交流电的两端相连。Jl的两个端口为调制解调器的信号接口，J2为供电电源，其2、3接口为交流电两端，I接口为接地段，J3为高压接线头，接在同轴缆上。
[0015]工频耦合、高频滤波模块主要作用是对高频信号产生阻隔作用。从阻抗的特性来分析，对低频信号为低阻抗特性，最高频信号为高阻抗特性。X电容C6、C7、CS用于滤除差模噪声；Y电容C4、C5用于滤除共模信号；电阻R2为泄放电阻，防止电荷积累；第一差模电感LI和第二差模电感L2串接在供电电路中，对高频数据信号却具有很大的阻抗；共模电感L3的主要作用是抑制共模干扰。
[0016]高频耦合、工频滤波模块主要作用是为高频数据信号提供通路，同时阻止低频信号，从而使交流电与高频信号隔离。选取第一高频耦合电容Cl、第二高频耦合电容C2起减小工频干扰；双向瞬态电压抑制二极管Dl起限幅作用，用来保护通信电路。C3为高频电容接在高频变压器与同轴缆之间，用于阻止低频信号。
[0017]总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路，其特征在于:包括将电能与调制解调信号叠加的叠加电路以及将电能与调制解调信号分解的分解电路，所述叠加电路与分解电路均包含工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块，叠加电路的工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块与分解电路的工频耦合、高频滤波模块和高频耦合、工频滤波模块对称设置。
2.根据权利要求1所述的实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路，其特征在于:所述高频耦合、工频滤波模块包括第一高频耦合电容(Cl)、第二高频耦合电容(C2)、双向瞬态电压抑制二极管(Dl)、第一电阻(Rl)、高频变压器(Tl)及高频电容(C3)，第一电阻(Rl)和双向瞬态电压抑制二极管(Dl)并联后一端与调制解调器相连，并联后的另一端分别与第一高频耦合电容(Cl)及第二高频耦合电容(C2)相连，第一高频耦合电容(Cl)和第二高频耦合电容(C2)分别与高频变压器(Tl)的两端相连，所述高频变压器(Tl)通过高频电容(C3)与同轴缆连接。
3.根据权利要求1所述的实现高压交流电与调制解调信号同轴缆传输的电路，其特征在于:所述工频稱合、高频滤波模块包括第一 Y电容(C4)、第二 Y电容(C5)、第一 X电容(C6)、第二 X电容(C7)、第三X电容(C8)、第一差模电感(LI)、第二差模电感(L2)、共模电感(L3)、第二电阻(R2)和工频变压器(T2);共模电感(L3)包括环形磁芯，所述环形磁芯上对称绕制有匝数相同的第一共模线圈(L3a)和第二共模线圈(L3b);共模电感(L3)的第一共模线圈(L3a)和第二共模线圈(L3b)分别与交流电的两端相连，第一差模电感(LI)与第一Y电容(C4) 一端相连后接在工频变压器(T2)的一端,第一差模电感(LI)另一端与第一X电容(C6)和第二差模电感(L2)相连，第二差模电感(L2)的另一端与共模电感(L3)的第一共模线圈(L3a)及第二 X电容(C7)相连，第一 X电容、第二 X电容(C6、C7)与第二 Y电容(C5)接在工频变压器(T2)的另一端，第一 X电容、第二 X电容(C6、C7)及第二 Y电容(C5)与工频变压器(T2)连接的一端与交流电及共模电感(L3)的第二共模线圈(L3b)连接，第一 Y电容、第二 Y电容(C4、C5)另一端接地，第三X电容(C8)与第二电阻(R2)并联后分别和交流电的两端相连。
【文档编号】H04B3/54GK204013529SQ201420214749
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】杨张义 申请人:杭州先驱海洋科技开发有限公司