[发明专利]一种具有共模电流抑制能力的能量与信息时分复合传输系统

权利要求书

1.一种具有共模电流抑制能力的能量与信息时分复合传输系统，包括一台主机和多台从机；所述的主机单点接地且主机与各从机通过一对总线连接，主机与从机之间以及从机与从机之间通过所述的总线实现双向通信；系统的每一工作周期包含有非重合的供电时隙和通信时隙，所述的供电时隙内主机向各从机传输能量，所述的通信时隙内主机与从机之间或从机与从机之间进行双向通信；其特征在于：

所述的主机采用对称的桥式拓扑结构，从而使得任何时刻总线的共模电压均为一恒定值。

2.根据权利要求1所述的能量与信息时分复合传输系统，其特征在于：所述的主机包括控制单元、共模扼流圈、直流源E、两个PMOS管Q1和Q3、两个NMOS管Q2和Q4、两个阻抗网络Z1～Z2以及两个共模抑制电容C1～C2；其中，所述的共模扼流圈由两个线圈L1～L2耦合而成，直流源E的正极与PMOS管Q1和Q3的源极相连，PMOS管Q1的漏极与阻抗网络Z1的一端和线圈L1的同名端相连，PMOS管Q3的漏极与阻抗网络Z2的一端相连，阻抗网络Z1的另一端与NMOS管Q2的漏极相连，阻抗网络Z2的另一端与NMOS管Q4的漏极和线圈L2的同名端相连，直流源E的负极与NMOS管Q2和Q4的源极以及两个共模抑制电容C1～C2的一端相连并接地，线圈L1的异名端与共模抑制电容C2的另一端相连并接对应的总线，线圈L2的异名端与共模抑制电容C1的另一端相连并接对应的总线，PMOS管Q1和Q3以及NMOS管Q2和Q4的栅极均接收控制单元提供的开关信号。

3.根据权利要求1所述的能量与信息时分复合传输系统，其特征在于：所述的主机包括控制单元、共模扼流圈、直流源E、四个NMOS管Q1～Q4、两个阻抗网络Z1～Z2、两个二极管D1～D2以及两个共模抑制电容C1～C2；其中，所述的共模扼流圈由两个线圈L1～L2耦合而成，直流源E的正极与NMOS管Q1和Q3的漏极相连，NMOS管Q1的源极与NMOS管Q2的漏极、阻抗网络Z1的一端和二极管D1的阳极相连，NMOS管Q3的源极与NMOS管Q4的漏极、阻抗网络Z2的一端和二极管D2的阴极相连，阻抗网络Z1的另一端与二极管D1的阴极和线圈L1的同名端相连，阻抗网络Z2的另一端与二极管D2的阳极和线圈L2的同名端相连，直流源E的负极与NMOS管Q2和Q4的源极以及两个共模抑制电容C1～C2的一端相连并接地，线圈L1的异名端与共模抑制电容C2的另一端相连并接对应的总线，线圈L2的异名端与共模抑制电容C1的另一端相连并接对应的总线，四个NMOS管Q1～Q4的栅极均接收控制单元提供的开关信号。

4.根据权利要求1所述的能量与信息时分复合传输系统，其特征在于：所述的从机包括控制单元、二极管D3、PMOS管Q5、三端稳压源M以及两个滤波电容C3～C4；其中，PMOS管Q5的漏极与二极管D3的阳极相连并接对应的总线，PMOS管Q5的源极与二极管D3的阴极、滤波电容C3的一端和三端稳压源M的输入端相连，滤波电容C3的另一端与三端稳压源M的接地端和滤波电容C4的一端相连并接对应的总线，三端稳压源M的输出端与滤波电容C4的另一端相连，滤波电容C4两端并联负载，PMOS管Q5的栅极接收控制单元提供的开关信号。

5.根据权利要求1所述的能量与信息时分复合传输系统，其特征在于：所述的从机包括控制单元、四个NMOS管Q5～Q8、三端稳压源M以及两个滤波电容C3～C4；其中，NMOS管Q5和Q7的漏极与滤波电容C3的一端和三端稳压源M的输入端相连，NMOS管Q5的源极与NMOS管Q6的漏极相连并接对应的总线，NMOS管Q7的源极与NMOS管Q8的漏极相连并接对应的总线，NMOS管Q6和Q8的源极与滤波电容C3的另一端、三端稳压源M的接地端和滤波电容C4的一端相连，三端稳压源M的输出端与滤波电容C4的另一端相连，滤波电容C4两端并联负载，四个NMOS管Q5～Q8的栅极均接收控制单元提供的开关信号。

6.根据权利要求1所述的能量与信息时分复合传输系统，其特征在于：所述的从机包括控制单元、五个二极管D4～D8、NMOS管Q5、三端稳压源M以及两个滤波电容C3～C4；其中，二极管D5和D7的阴极与二极管D4的阳极和NMOS管Q5的漏极相连，二极管D5的阳极与二极管D6的阴极相连并接对应的总线，二极管D7的阳极与二极管D8的阴极相连并接对应的总线，二极管D4的阴极与滤波电容C3的一端和三端稳压源M的输入端相连，二极管D6和D8的阳极与NMOS管Q5的源极、滤波电容C3的另一端、三端稳压源M的接地端和滤波电容C4的一端相连，三端稳压源M的输出端与滤波电容C4的另一端相连，滤波电容C4两端并联负载，NMOS管Q5的栅极接收控制单元提供的开关信号。