[发明专利]总线耦合单元以及具有总线耦合单元的总线系统

说明书

本发明是总线耦合单元（10），所述总线耦合单元具有两个输入（12,13）和两个输出（14,15），双线总线的总线线路（16,17）可以分别连接至所述两个输入（12,13）和所述两个输出（14,15）；本发明还是总线系统（24），所述总线系统具有至少一个这样的总线耦合单元（10），其中，所述输入（12,13）中的一者可以在所述总线耦合单元（10）内部分别借助于第一和第二连接路径（26,28）以导电方式连接至所述输出（14,15）中的一者，并且其中，所述两个连接路径（26,28）可以借助于桥接路径（30）以导电方式在所述总线耦合单元（10）的内部连接。

背景技术

由于总线系统所提供的灵活性，所以总线系统（例如，符合“KNX”标准的现场总线）越来越广泛地使用在建筑自动化中以用于将为此目的提供的传感器和致动器连接起来。众所周知，当使用总线系统时，每个传感器可以在很大程度上随意地与每个致动器在功能上连接，从而使得例如在总线系统的第一配置中，用作传感器的开关可以激活天花板照明，而在总线系统的第二配置中，该同开关则可以激活所讨论的建筑的另一耗能器。与此相反，在常规的电气装置中，控制功能固定地连接至能量分布，使得对于切换和功能的后续改变难以执行。较高级别的功能（诸如，建筑中的所有照明元件的中央切换）仅能够以较大复杂性来实现。

分别提供作为分立的单元或者可作为用作传感器或者致动器的装置的部件来使用的总线电路，以用于将传感器和致动器连接至该总线系统。这样的总线电路不仅提供短路抵抗，而且还会在例如总线电缆中的断线的情况下确保持续的就绪状态。

总线系统的功率需求和有效电阻二者均随着连接至为此目的所必需的总线系统和每个总线电路的每个传感器或者致动器而增加。由于电阻导致的在总线系统上产生电压降与所连接的总线电路的数量的平方成比例。在具有特别高的能量需求的装置连接至总线系统的情况下，该比率会变得更加不利。在实践中，这限制能够借助于总线系统来相互连接的传感器和致动器的可能的数量。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供可能的方式以用于：直截了当地增加能够连接至总线系统的总线电路的数量，同时在断线等情况下维持短路抵抗以及操作就绪状态。

根据本发明，借助于包括权利要求1的特征的总线耦合单元（在下文中简称为“总线耦合器”）、以及借助于包括至少一个这样的总线耦合器的总线系统来实现所述目的。总线耦合器包括输入和输出，该输入和输出用于联接双线总线（即，形成有两个总线电缆的总线）的两个节段。电能和数据二者同样能够经由两个总线电缆二者传输，并且在操作期间，电能和数据经由总线电缆被传输至总线电路。在本文所提出的总线耦合器中，所设置的是，所述耦合器包括第一和第二输入、以及第一和第二输出，其各自能够连接两个总线电缆，从而给出一共四个端口。第一输入和第一输出可借助于第一连接路径在总线耦合器内（在总线耦合器内部）导电地连接。第二输入和第二输出同样可借助于第二连接路径在总线耦合器内部导电地连接。最后，这两个连接路径（第一连接路径和第二连接路径）自身可在总线耦合器内导电地连接。为了区分这两个连接路径，将该可导电连接性指定为桥接路径。例如，借助于适当的切换元件、特别是借助于可电子控制的切换元件、特别是借助可基于在总线系统中传输的数据来控制的可电子控制的切换元件来确保导电连接性。

总线耦合器的两个连接路径借助于桥接路径的可导电连接性允许经由总线耦合器的两个输出二者来转送例如经由输入中的一个供给的电能和引入数据。然后给直接连接至两个输出中的一者的每个总线电路供给所供应的电能。如果总线节段呈回路的形式连接至总线耦合器的第一输出和第二输出，则沿着这样的总线节段获得的电压降是具有相同数量的总线电路的线性总线节段的仅一半。

在总线耦合器的一个实施例中，该总线耦合器分别包括在第一连接路径和/或第二连接路径中的至少一个切换元件，所述至少一个切换元件在相应输入与桥接路径至连接路径的连接点之间和/或在桥接路径的连接点与相应输出之间。每个输出可借助于切换元件和桥接路径连接至每个输入并且反之亦然。