[发明专利]通过以太网链路连接两个设备的装置以及用于所述设备之一的对接底座

说明书

本发明涉及用于将两个设备连接在一起的装置。作为示例，一个设备是计算机单元，另一个设备是诸如键盘、鼠标或触摸板类型的指针设备之类的输入外围设备，或诸如外置硬盘或固态存储器之类的大容量数据存储器外围设备。本发明还为这样的设备提供对接底座。

计算机系统一般是围绕计算机单元（通常被称为中央单元）构建的，外围设备与其连接。计算机单元包括一个或多个处理器，以及用于存储由处理器执行的操作系统以及应用程序的存储器。外围设备通过并联或串联链路连接到计算机单元。特别是使用通用串行总线（USB）类型协议的串联链路在计算机系统中已经变得非常广泛，无论是对于消费者还是对于工业界。该类型的链路还适用于将外围设备彼此连接。

尽管如此，该类型的串联链路还存在一定数量的缺点，这些缺点使得这样的链路难以在某些高度约束的应用中使用，特别是涉及静电放电的应用中。

在这些缺点中，有一种是缺少电隔离，当雷击与其中一个元件相连接到的电绝缘时，这对于因此而被连接在一起的元件来说是非常有害。

这种风险在现代飞机中更大，由于越来越多地使用复合材料来制造机身，而这类材料是不良导体，因此，飞机机身越来越不能够充当法拉第筒。这使得必须求助于火花隙、闪电二极管或变阻器类型的非线性组件。需要承受的电平相对来说比较大（在100微秒(μs)的时间段内，为1500伏特（V）和500安培（A）），如此，这类组件被设计成将接受高应力。作为示例，能够将信号限制为54V的组件必须能够在100μs内吸收40千瓦（kW），同时温度下降60%。结果，这样的组件非常庞大，会产生大量的寄生电容，导致信号快速衰减的问题。此外，仅通过使用昂贵的工具才能对使用这样的组件的电路进行测试，并且对于电路的组件以及对于这类工具的操作员都会有危险。

另外，就电磁兼容性而言，至少对于低频组件，复合材料的低导电性也妨碍使用硬件地线作为参考。与硬件地线的最大耦合电容也限于150毫微法拉（nF），或者甚至小得多，因为它可以小于100皮法拉（pF）。

此外，当用于机载计算机系统中时，该类型的链路还存在其他缺点：

·链接只在短距离内才能实现，尽管计算机系统在飞机上可以分离以便优化可用空间的使用，致使机载计算机系统的各种元件经常彼此远离；以及

·关于航空应用中的这一类型的链路，缺少基于体验的反馈。

结果，在这样的应用中，电源和通信功能是分离的。

对于其他类型的各种链路，特别是下列类型的链路：PS2，ARINC429、CAN总线等等，上文所提及的缺点中的全部或某些也存在，不管计划的应用是什么。

本发明的目标是在各电子设备之间提供链接装置，该装置没有上文所提及的缺点或很少。

为此，本发明提供了一种用于将主电子设备连接到外围电子设备的连接装置，其中每个设备都配备有相应的、第一类型的外部连接端口，该连接装置包括主连接单元和外围连接单元，每个连接单元都配备有第一类型的外部连接端口，用于连接到相对应的电子设备，并且这些连接单元还使用第二类型（即，以太网类型）的链路，通过电隔离而彼此连接，其中所述链路具有发射线路和接收线路，每个单元都包括连接到所述线路的第一类型/以太网接口，以及以共用模式安装在发射线路和接收线路之间的电源模块，以便通过链路发射或接收AC。

如此，本发明的装置能够使得第一类型的链路被在各设备之间建立的以太网链路所替代，以便以可靠并且文件的方式起作用，传输数据信号和电源电流两者，同时还确保各设备之间的电隔离。以太网链路还使得能够在相对来说比较长的距离内进行通信。

优选地，主连接单元的电源模块包括调节器部件，该调节器部件被配置为对均方根（rms）电压值和由电源模块输出的电流波形执行伺服控制。

这使得能够优化外围设备的电源参数。

有利地，外围连接单元的电源模块包括二极管电桥和电容器。

通过二极管电桥和电容器对AC进行整流具有简单、可靠并且便宜的优点。

本发明还提供了用于外围设备的对接底座，该对接底座包括外壳，用于容纳由本发明所提供的连接装置类型的外围连接单元。

在阅读了下面的对特定的、非限制性的本发明的实施例之后，本发明的其他特征以及优点将变得显而易见。

参考各个附图，其中：

·图1是根据本发明的装置的电路示意图；以及

·图2是以符号方式示出的图，尤其示出了电源模块。