专利名称：有线电视网络自动供电智能转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及关于有线电视网络供电技术，具体为一种有线电视网络自 动供电智能转换器。
背景技术：
有线电视自建台以来，网络供电一直困绕着广大电视工作者。有线电视HFC 网络一般采用星型结构，城市的光接收机或放大器的输出信号， 一般分几路向 不同方向，再经过1-3级放大器接力放大后向周围延伸。在农村经常遇到2个 或多个村共用一个光接收机或放大器。而光接收机或放大器只能一路供电。多 路同时向光接收机或放大器供电，就会发生冲突，损坏设备，这样就带来一个 问题。如果有一路(村)停电，其他各路(村)则即使有电也无法收看有线电视 节目，导致该网络整体瘫痪。而用户往往就认为有线电视总是出问题，就给有 线电视的声誉和收费工作造成不良影响。而在农村用电管理不规范，跳闸与线 路故障时有发生。特别是夏天用电极度紧张时，停电频率更高。在城市随着生 活水准的提高，空调、冰箱普遍步入家庭，用电量猛增，供电部门为此增加不 少高压变压器，縮小用电范围，增加供电片区。在用电高峰期采用错峰分片停 电，使有线电视信号中断的机率也大为增加。随着有线电视普及到千家万户，随 着数字电视的进入，随着有线电视网络双向传输的开通，多媒体增值业务的开 展，如何用有限的资金较好的解决有线电视光接收机或放大器停电带来的问题， 组建一个稳定运行的宽带网，已经成为各有线电视台亟待解决的问题。
目前，解决停电问题有几种方案1、在全光纤网来临之前，增加光接点且 配备UPS是最终的解决方案。开通有线电视双向传输，达到电信级的可靠要求， 要增加机房设备，改造线路，涉及的方面很多，不能在短时间内实施，且费用 庞大。2、 UPS的投资也很大，在野外线路上也t歡佳安装，维护，管理。3、 220V 备份供电要架设的电缆很长，通常需数百米，且附挂在钢绞线上的电缆不能用 普通护套线，要用加强的电力电缆，成^大。4、 60V多路自动切换供电是有
线电视现阶段的最佳选择。利用切换器将有线电视网络中各路电缆中已有的60V 电源，有序的切换至光接收机或放大器，有线电视网络停电就能园满解决。自 有线电视建网以来，不少有识之士在这方面做过不少尝试，都没有得到推广运用。
其一有的硬性规定主供电器A与副供电器B的进线中220V火线与零线的 位置要接反，否则电路相冲，损坏设备。由于两供电器距离很远，维修安装时 很容易出错。供电部门或用户改造线路时，相线、零线、火线有所改变，有线 电视网络也要受损，没有实用性。
其二没有主备电源之分，不能实时鉴别网络工作电压，没有欠压自动转
换功能，即使主供电器A来电，也要等副供电器B停电后才能工作。由于有线 电视线路的供电电压低，线损大。副供电器B长期工作会损坏放大器电源。电 压太低时图象质量差，没有实用性。
其三所有的切换装置都采用50年代技术，使用继电器，有的还加有延时 装置，每路设置不同时间，以防止电路相冲，损坏设备。有线电视台维修人员 多，维修安装复杂，设置精度难以控制，容易出错。切換时间长达36S，很难应 用。
其四现阶段，不少台站的网络进行了可寻址改造，每级放大器配有一台供 电器，并为本级20台左右集线器供电，已属满载运行。如果前级供电器A停电， 后级供电器B切换至前级供电器A供电，将为40多台集线器供电，后级供电器 B将严重超载，所有集线器将一闪一闪，进入保护工作状态。這给60V自动切換 供电提出ffW题。
其五，有的60V自动切换器供电方案过于复杂，有的只能用于只有两路支线 的情况，有的要从光接收机或放大器的内部接线取信号，有的利用电路相冲的 短路电流来控制延时装置，使网络及设备极速老化，这些都很难推广应用。
实用新型内容
本实用新型的发明目的就在于提供一种能够克服上述现有技术的不足，保 证有线电视网络供电不再停电，且性能可靠，工作稳定，准确实用，简单易行， 通用性好，无需调试即可使用的有线电视网络自动供电智會巨转换器。
本实用新型的技术方案是本实用新型线电视网络自动供电智能转换器主 要由CPU控制核心部分，以及转换器电源电路，CPU复位电路又称看门狗电路所 构成；该转换器设有一伟入端口， 二至四賴出端口，各端口向外连接采用
通用F接头；各输出端口分别连接各路下级传输电缆，光接收机皿大器输出
端与转换器输入端口 F接头连接~~输出信号，转换器输入端口的通用F接头
并联有一电感和一电容器，有线电视信号通过该电容器，再分别通过各有一个 电容器所连接的转换器各输出端口送入下级传输电缆，此路为有线电视信号通
道，其不允许60V工作电压通过，另一路是供电通道，只允许60V工作电压通 过，该60V工作电压经由连接在转换器输入端口通用F接头的电感，再通过CPU 控制核心部分相应继电器常开触点，再通过连接在转换器各输出端口的电感接 入各输出端口；各输出端口输出的60V交流电， 一路通过一变压器接入电源电 路建立转换器工作电压，继电器开关电压， 一路接CPU控制核心部分对应继电 器常开触点， 一路接CPU控制核心部分的取样电路，再接CPU控制核心部分的 比较器；由转换器输入端口通用F接头连接的电感一端输出的一路工作电压通 过一取样电路连接到一复位电路又称看门狗电路，看门狗电路输出复位脉冲连 接到CPU的复位RST端口；所述CPU控制核心部分包括CPU以及分别对应各路 下级,电缆依次设置在CPU输入端一侧的取样电路、比较器、与门电路、反 向器l、和依次设置在CPU输出端一侧的反向器2、驱动器、继电器；其取样电 路的输入端连接转换器对应输出端口输入的60V交流电，取样电路的输出端接 比较器同相脚，比较器反向脚接转换器工作电压，比较器输出端接与门电路一 输入端，与门电路另一输入端接转换器电源电路输出的+5V电压，与门电路的输 出端通过反向器1连接CPU相应输入端口， CPU检测识别信号后通M"应输出端 接反向器2，反向器2输出信号通过驱动器推动继电器动作。
本实用新型，在转换器输入端口的通用F接头连接的电容器和转换器输出 端口之间设有过流型分支分配器，有线电视信号通过转换器输入端口的通用F 接头连接的电容器，再经分支分配器分开信号后，再分别通过各自有一个电容 器所连接的转换器各输出端口送入下级传输电缆。本实用新型在上述电路基础 上还可以由转换器输入端口通用F接头连接的电感一端输出一路工作电压通过
一取样电路连接到一数字显示电路。本实用新型智能转换器本身为直通系列， 对应分支分配器类型，转换器可设置为二分配、三分配、四分配系列或一分支、
二分支、三分支系列，皿出端口也相应设置为2、 3或4个，分支系列智能转 换器其衰减值有8db、 10db、 12db、 14db、 16db、 18db、 20db。、
本实用新型的有益效果是本实用新型技术方案，给有线电视工作者和广 大有线电视用户带来了一大喜讯，是完备而简单实用的有线电视电源解决方案，
其特点如下1:性能可靠，工作稳定。采用CPU旨控制，使复杂的功能简 单化，采用实用的看门狗技术，把乱飞的程序拉回正轨，使网络运行稳定。2:
供电器A的220V进线，与供电器B的220V进线没有零线火线之分。供电器的 220V进线安装操作时不分零线火线，随意接线电路不会相冲，出错率降至零， 准确实用。3:有主备电源之分，能实时鉴别网络的工作电压，欠压自动切换至 正常供电线路，主供电器来电，"智能转换器"立即切换至主供电器供电，畐ij供 电器只能临时工作。人机化程度高，实用性强。4: LED数字实时显示。维修人
员能及时直观了解网络运tf瞎况，及时进行整改。5:简单易行，通用性好，无
调试。整个的解决方案只需将"智能转换器"换上原来线路上光接收机或放大 器输出部的分支分配器就行，无需对现有线路做任何改动。只需将下一节放大 器的输入端的保险管插上就行。智能转换器屏弃过时的延时装置，无任何^^夷， 无任何设置，无任何调试，电子切换快，安装维修简便不会出错。使用容易， 经济简单，性能可靠，能在线路条件较差的情况下运行。
图1为本实用新型实施例四分配系列的原理框图
图2为安装本实用新型实施例4OT状态示意图 图2中l光接收机、2智會g转换器、3放大器、4供电器。
具体实施方式
如附图1所示本实用新型实施例为四分配系列，该型号"有线电视网络自 动供电智能转换器"是安装在一只中号放大器防雨型铸铝外壳里的，向外连接 用通用F头。"有线电视网络自动供电智能转换器"有一个输入口 (IN)，四个 输出口 (0UT1-0UT4)。光接收机1的输出信号，输入到"有线电视网络自动供
电智能转换器"的输入口 (IN)。通过C5，再经四分配器四等分后送往C1、 C2、 C3、 C4戶膽接的输出口 (0UT1^0UT4)。 CH5只允许有线电视信号通过，不 允许60V交流电通过。Ll一~L5只允许60V交流电通过，不允许有线电视信号 通过。ClC5， Ll一-L5将交流电与有线电视信号分离出来。 一路是信号通道， 另一路是供电通道，互不影响。0UT4输出口除含有光接收机或放大器送来的有 线电视信号外，还含有60V交流电(安装有线电视网络自动供电智能转换器时 将下一接放大器的输入保险插上后，下一级60V供电电源连接有线电视网络自 动供电智能转换器)，60V交流电不Mil过C4，顺利通过L4后， 一路送往变压 器B4建立"有线电视网络自动供电智能转换器"的工作电压，继电器开关电压。 一路送往继电器J4-1的常开触点，随时听从CPU的调遣，如需0UT4端口供电 光接收机^^文大器时，CPU下达指令，J4-1常开触点闭合，光接收机或放大器 由0UT4供电。 一路送往取样电路后，再送往比较器。
比较器采用高增益运称放大器uA741 ，其反相脚2接"有线电视网络自动供 电智能转换器"的工作电压，其同相脚3接取样电压，当线路电压正常时其6脚 输出1，当线路电压低于设定值时其6脚输出0 (这里1指高电平，0指低电平)。 把比较器放在最前沿，就能把各种干扰，电压异常，欠压排除在外，为"有线 电视网络自动供电智能转换器"自动切换把好第一关。
与门电路的功能是所有输入均为1时，才能输出1。输入中只要有一个为0， 输出就是0。"有线电视网络自动供电智能转换器"使用2输入与门，其输入脚 l接"有线电视网络自动供电智育巨转换器"+5丫工作电压。其输入脚2接取样比 较器的输出。其中只要一输入脚为0，与门就输出0，这样安排有利于抗干扰， 由于有线电视网络自动供电智能转换器放置于野外，经受着各种各样的干扰， 如果干扰信号达不到一定的门限，与门电路就输出0。"有线电视网络自动供电 智能转换器"全部采用数字电路，他们的信号传递完全是1和0的传递，抗干扰能 力强，增设与门电路后为干扰信号设置了一大屏障。
"有线电视网络自动供电智能转换器"的工作流程是假设0UT4端口电压 正常，取样电路从L4端取出设定交流电压，整流滤波后送往比较器同相脚3， 比较器反相脚接"有线电视网络自动供电智會巨转换器"的+ 5 V电压，比较器比
较后输出高电平至与门输入脚2，"有线电视网络自动供电智能转换器"十5V的 工作电压输至与门输入脚l，与门通il3S辑与后，输出高电平至反向器4，高电 平经反向器4反向后变成低电平，送往CPU待检。CPU检测识别0UT4端口电压 正常后，在其对应脚输出低电平，低电平经反相器4A反相后再变为高电平，高 电平推动驱动器工作，驱动器推动J4继电器，J4-l动作，使常开触点闭合。电 流路径由OUT4端口一L4电感一J4-1触点一L5电感一对光接收机 大器供电。 在控制过程中，CPU前后都设置有反相器，其目的是增加CPU前后的缓冲，使电 路更趋稳定。如果0UT4输出端口无电压，取样比较器输出0,与门输出0，经 反相器4反相后为1 ， CPU检澳倒反相器4为1时，就^t刀换至另一输出端口 ， J4继电器就不会动作，0UT4端口就不可能向光接收机或放大器供电。
其他输出端口0UT1"0UT3与0UT4输出端口一样，经过取样，比较，与门， 反向器后，各自送给CPU—个请求等待信号，CPU识别这些信号后，有序的进行 切换，CPU的切换原则是每次只切换一路，而且只要电压正常，CPU绝不放弃， 一直停留在该端口，如果该端口电压欠压或异常才切换到其他正常端口，由于 CPU的特有工作机制，即使四条线路都同时往"有线电视网络自动供电智能转换 器"供电，也不管它是什么样的电，CPU—次只用一路电，其它三路待命。这就 彻底解决了供电器220V进线的零线，火线问题。
"有线电视网络自动供电智能转换器"工作电压的建立，确定交流供电，交 流供电也有火线零线相冲问题，这样就必须在每个输出端口增装一只变压器， 而且四只变压器的输出要并联后向"有线电视网络自动供电智能转换器"供电， 并利用二极管的单相导电性，同性直流可并联性，在变压器每组绕组上串接一 只二极管。如用D1、 D2、 D3、 D4将B1、 B2、 B3、 B4四个变压器输出的四个21V 电压分离出来，单独整流后，再并,来，经+12V三端稳压后向继电器J供电。 由于二极管的隔离作用和同性直流可并联性，所有地线公，地。
CPU等IC及数显的供电，D5、 D6、 D7、 D8与D9、 DIO、 Dll、 D12串连后， 在它们的中点扦入B1、 B2、 B3、 B4输出的10V交流电。D5、 D6、 D7、 D8的正极 并联后输出-12V，经-5V三端稳压后送往数显。D9、 DIO、 Dll、 D12的负极并联 后输出+12V，经+5V三端稳压后送往CPU等IC。这里需要指出的是，为什么使
用2个+5V三端稳压器，因网络电压的变化，mM电路显示数据也是不稳定的， 数显电路所需显示电流也是不确定的。由于数显所需电流远大于CPU等IC所需 电流，数显的工作电流使得+5V三端稳压输出不稳定。为此特为CPU增加一只专 用+5V三端稳压器。
,采用目前常用的ICL7107大规模CM0S数显电路。其36脚通过电阻 分压器可获得所需要的基准电压VREF，以保证A/D转换的准确度。从"有线电 视网络自动供电智倉巨转换器"IN端口，引出取样电压，经整流滤波后，输出与 输入电压成正比的直流电压，经与ICL7107的31脚比较后，实时显織路工作 电压，以便维修人员及时了解网络运行情况，及时进行整改。
从有线电视网络自动供电智能转换器IN端口引出取样电压，经整流滤波后， 输出到看门狗电路，看门狗电路检测到光接收机和放大器工作电压异常，立即 不停的向CPU的RST端口发出IMS复位脉冲，直到 被拉回正轨，系统正常 工作，电压恢复正常为止。由于检测点是检测CPU的工作状态，所以看门狗电 路的使用，极大的增强了电路的稳定性，只要其中某一路输出端口有电，就能 保证"有线电视网络自动供电智能转换器"正常运行。
如附图2所示安装"智能转换器"2后，如果A路(村)停电，就切換至B 路(村)。B路(村)停电就切換至C路(村)。C路(村)停电就切換至D路(村)。 如此循环，如某一路欠压会自动切換至正常供电线路。只要其中一路有电都可 保证光接收机1能正常运行，确保后面有电的片区能收看有线电视节目。信号 分配按常用的分支分配接法。光接收机1输出魏能转换器2的IN，智會諧换 器的输出(OUT)接A, B， C， D各路,它们的供电与信号分配是互不影响的,图2中 3为放大器、4为供电器。
权利要求1、有线电视网络自动供电智能转换器，其特征在于，该转换器主要由CPU控制核心部分，以及转换器电源电路，CPU复位电路又称看门狗电路所构成；该转换器设有一个输入端口，二至四个输出端口，各端口向外连接采用通用F接头；各输出端口分别连接各路下级传输电缆，光接收机或放大器输出端与转换器输入端口F接头连接——输出信号，转换器输入端口的通用F接头并联有一电感和一电容器，有线电视信号通过该电容器，再分别通过各有一个电容器所连接的转换器各输出端口送入下级传输电缆，此路为有线电视信号通道，其不允许60V工作电压通过，另一路是供电通道，只允许60V工作电压通过，该60V工作电压经由连接在转换器输入端口通用F接头的电感，再通过CPU控制核心部分相应继电器常开触点，再通过连接在转换器各输出端口的电感接入各输出端口；各输出端口输出的60V交流电，一路通过一变压器接入电源电路建立转换器工作电压，继电器开关电压，一路接CPU控制核心部分对应继电器常开触点，一路接CPU控制核心部分的取样电路，再接CPU控制核心部分的比较器；由转换器输入端口通用F接头连接的电感一端输出的一路工作电压通过一取样电路连接到一复位电路又称看门狗电路，看门狗电路输出复位脉冲连接到CPU的复位RST端口；所述CPU控制核心部分包括CPU以及分别对应各路下级传输电缆依次设置在CPU输入端一侧的取样电路、比较器、与门电路、反向器1、和依次设置在CPU输出端一侧的反向器2、驱动器、继电器；其取样电路的输入端连接转换器对应输出端口输入的60V交流电，取样电路的输出端接比较器同相脚，比较器反向脚接转换器工作电压，比较器输出端接与门电路一输入端，与门电路另一输入端接转换器电源电路输出的+5V电压，与门电路的输出端通过反向器1连接CPU相应输入端口，CPU检测识别信号后通过对应输出端接反向器2，反向器2输出信号通过驱动器推动继电器动作。
2、 根据权利要求1所述的有线电视网络自动供电智能转换器，其特征在于， 在有线电视信号通道中，在转换器输入端口的通用F接头连接的电容器和转换 器输出端口之间设有过流型分支分配器，有线电视信号通过转换器输入端口的 通用F接头连接的电容器，再经分支分配器分开信号后，再分别通过各自有一 个电容器皿接的转换器各输出端口送入下级4tll电缆。
3、 根据权利要求1或2所述的有线电视网络自动供电智能转换器，其特征 在于，由转换器输入端口通用F接头连接的电感一端输出的一路工作电压通过 一取样电路连接到一数字显示电路。
4、 根据权利要求3所述的有线电视网络自动供电智能转换器，其特征在于， 对应分支分配器类型，转换器可设置为二分配、三分配、四分配系列或一分支、 二分支、三分支系列，其输出端口相应设置为2、 3或4个，分支系歹U智能转换 器其衰减值有8db、 10db、 12db、 14db、 16db、 18db、 20db。
专利摘要本实用新型涉及有线电视网络供电技术，具体为一种有线电视网络自动供电智能转换器。该电智能转换器主要由过流型分支分配器和CPU控制核心部分，以及转换器电源电路，CPU复位电路又称看门狗电路所构成，该转换器设有一个输入端口，二至四个输出端口，各端口向外连接采用通用F接头；各输出端口分别连接各路下级传输电缆，光接收机或放大器输出端与转换器输入端口F接头连接——输出信号，所述CPU控制核心部分包括CPU以及分别对应各路下级传输电缆依次设置在CPU输入端一侧的取样电路、比较器、与门电路、反向器1、和依次设置在CPU输出端一侧的反向器2、驱动器、继电器。本实用新型能够克服现有技术的不足，保证有线电视网络供电不再停电，且性能可靠，工作稳定，准确实用，简单易行，通用性好，无需调试即可使用。
文档编号H04N7/22GK201063778SQ20072010187
公开日2008年5月21日 申请日期2007年7月5日 优先权日2007年7月5日
发明者权 邹, 邹宏昌 申请人:权 邹