KR100401734B1

KR100401734B1 - Line interface circuit for power line communication

Info

Publication number: KR100401734B1
Application number: KR10-2001-0055048A
Authority: KR
Inventors: 이일수
Original assignee: 주식회사 엠에이티
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2003-10-17
Also published as: WO2003023990A1; KR20030021676A

Abstract

전력선에 전력선을 연결하기 위한 라인인터페이스장치가 개시되어 있다. 그 라인인터페이스장치는 통신회로써 각 가정의 접지여부에 따라 전력선의 접지측인 중성선을 경유하는 루프와 접지를 경유하는 루프를 혼용하기 위한 것으로, 퓨즈(F), 서어지방전기(RV), 저항(R1), 트랜스포머(T), 및 콘덴서(C1,C2)의 기본적인 구성요소를 포함하며, 전력선에 대한 본선접속단자(1)와 중성선접속단자(2) 및 접지선접속단자(4)를 구비한다. 이는 각 가정에 접지선(L3)이 아예 없거나 있다 하더라도 규격에 맞지 않은 경우는, 중성선측 루프(LP1)로 기존과 같이 통신할 수 있으며, 접지선이 규격에 맞게 시공되어 있는 경우는, 접지측 루프(LP2)로 통신할 수 있다. 이때 중성선측 루프(LP1)를 이용한 경우에 비하여 신호의 이득에 약 15dB의 상승효과가 향상된다. 또한, 전력선통신용 라인인터페이스장치의 전원플러그를 접속상태를 감지하여 자동으로 스위칭하는 수단을 구비함으로써, 그 전원플러그를 돌려서 끼우는 불편을 제거하여 사용자의 편의를 도모하는 동시에 최적의 통신환경을 제공하는 효과를 발휘한다.A line interface device for connecting a power line to a power line is disclosed. The line interface device is a communication circuit for mixing a loop through the neutral wire, which is the ground side of the power line, and a loop through the ground, according to the grounding of each home. (R1), transformer (T), and basic components of condensers (C1, C2), and includes a mains connection terminal 1, a neutral conductor connection terminal 2, and a ground conductor connection terminal 4 for the power line. . Even if there is no ground wire L3 in each home, if it does not meet the standard, it can communicate with the neutral line loop LP1 as before, and if the ground wire is constructed according to the standard, the ground side loop ( Can communicate with LP2). In this case, the synergistic effect of about 15 dB is improved in the gain of the signal compared to the case where the neutral line loop LP1 is used. In addition, by providing a means for automatically switching the power plug of the line interface device for power line communication by detecting the connection state, the effect of providing the optimum communication environment while providing convenience for the user by eliminating the inconvenience of turning the power plug. Exert.

Description

Line interface device for power line communication

본 발명은 기존 전력선을 통신회선으로 이용하는 전력선통신을 위해 전력선에 전력선모뎀을 연결하기 위한 전력선통신용 라인인터페이스장치에 관한 것으로, 특히 통신회로로써 각 가정의 접지여부에 따라 전력선의 접지측인 중성선(neutral line)을 경유하게 되는 루프(loop)와 접지(earth)를 경유하는 루프를 혼용하는 방식에 관한 것이다.The present invention relates to a power line communication line interface device for connecting a power line modem to a power line for power line communication using an existing power line as a communication line. It's a way to mix loops via lines and loops through earth.

전력선통신이란 광범위하게 설치돼 있는 전력선을 이용해 저렴한 비용으로 초고속인터넷, 홈네트워킹, 홈오토메이션, 원격자동제어 등을 가능케 하는 기술로서, 전력선을 흐르는 50~60㎐상용교류에 다른 주파수대(1~30MHz)에 있는 신호를 실어서 전송하고 수신측에서는 그 전송된 신호를 주파수필터로 분리하는 원리로 통신 또는 제어할 수 있게 하는 것이다.Power line communication is a technology that enables high speed internet, home networking, home automation, and remote automatic control at low cost by using a wide range of installed power lines, and uses different frequency bands (1 ~ 30MHz) for 50 ~ 60㎐ commercial exchange through power lines. It is to be able to communicate or control on the principle of carrying the signal in and transmitting the signal on the receiving side by separating the transmitted signal with the frequency filter.

전력선통신용 라인인터페이스장치는 전력선모뎀을 전력선에 연결하여 신호를 변환 및 분리하는 회로를 말한다.The line interface device for power line communication refers to a circuit that converts and separates signals by connecting a power line modem to a power line.

종래의 전력선통신용 라인인터페이스장치는, 도 1에 보여진 바와 같이, 두 가닥의 전력선(L1,L2)에 각각 접속하기 위한 2개의 접속단자(1,2)를 가지고 있으며, 그 접속단자(1,2)와 전력선모뎀(3)과의 사이에 퓨즈(F), 서어지방전기(RV), 저항(R1), 트랜스포머(T), 및 콘덴서(C1,C2)로 구성되어 있다.The conventional line interface device for power line communication has two connection terminals (1, 2) for connecting to two power lines (L1, L2), respectively, as shown in FIG. 1, and the connection terminals (1,2). ) And a power line modem (3) are composed of a fuse (F), a surge electric current (RV), a resistor (R1), a transformer (T), and a capacitor (C1, C2).

여기서, 퓨즈(F)와 서어지방전기(RV)는 서어지, 뇌, 등에 의해 전력선(L1,L2)에 유기되는 이상전류와 이상전압으로부터 각각 회로를 보호하기 위한 것이며, 저항(R1)은 서어지방전기(RV)의 방전용이다. 트랜스포머(T)는 고주파용으로서, 상호 절연상태로 결합된 1차코일 및 2차코일로 이뤄진 절연트랜스를 사용한 것이다. 이는 데이터의 송신주파수와 수신주파수를 상호 유도 작용으로 변환하여 전달한다. 이 트랜스포머(T)의 1차코일 일단은 콘덴서(C1)와 퓨즈(F)를 통해 일측 접속단자(1)와 연결되어 있고, 그 타단은 타측 접속단자(2)와 직접 연결되어 있다. 2차코일의 일단은 전력선모뎀(3)의 송신단(TX)에 콘덴서(C2)를 통해 연결된 동시에 그 수신단(RX)에는 직접 연결되어 있다. 그리고 그 2차코일의 타단은 접지된 것이다. 절연트랜스(T) 1차측의 회로에 있는 콘덴서(C1)는 전력선(L1,L2)을 통해 수신되는 주파수를 전력선의 상용주파수로부터 분리하는 주파수대역통과필터의 기능과 동시에 회로의 임피던스를 매칭시킨다. 절연트랜스(T)의 2차측의 콘덴서(C2)는 전력선모뎀(3)의 송신단(TX)에서 출력되는 신호의 직류바이어스를 제거하는 직류필터용이다.Here, the fuse F and the surge local electricity RV are used to protect the circuits from abnormal currents and abnormal voltages induced in the power lines L1 and L2 by surges, brains, and the like, respectively. It is for discharging fat electric power (RV) Transformer (T) is for high frequency, using an insulation transformer consisting of a primary coil and a secondary coil coupled in an insulated state. This converts and transmits the transmission frequency and the reception frequency of the data by mutual induction. One end of the primary coil of the transformer T is connected to one connection terminal 1 via a capacitor C1 and a fuse F, and the other end thereof is directly connected to the other connection terminal 2. One end of the secondary coil is connected to the transmitting end TX of the power line modem 3 through a condenser C2 and is directly connected to the receiving end RX. And the other end of the secondary coil is grounded. The capacitor C1 in the circuit on the primary side of the isolation transformer T matches the impedance of the circuit simultaneously with the function of the frequency bandpass filter that separates the frequency received through the power lines L1 and L2 from the commercial frequency of the power line. The capacitor C2 on the secondary side of the insulated transformer T is for a direct current filter that removes a direct current bias of a signal output from the transmission end TX of the power line modem 3.

이와같은 종래의 전력선통신용 라인인터페이스장치에 있어서, 상기 2개의 접속단자(1,2)는 도시하지 않은 전원플러그의 플러그핀에 연결된 채로, 그 전원플러그를 전원콘센트에 꽂음으로써 전원콘센트까지 배선되어 있는 두가닥의 전력선(L1,L2)과 각각 접속되는 것이다.In such a conventional power line communication line interface device, the two connection terminals (1, 2) are connected to the power supply plug and are connected to the power outlet by plugging the power plug into a power outlet. It is connected to two power lines L1 and L2, respectively.

일반적으로 전력수송을 목적으로 하는 전력선은 그 송배전선로의 일선지락에의한 이상전압으로부터 기기를 보호하고 인체의 감전이나 통신장애를 줄이는 일환으로 그 송배전선로에 설치되는 변압기의 2차측 중성점이나 그 일측을 접지(2종접지)하고 있다. 이에 따라 각 가정에 배선되는 두가닥의 전력선은 전원이 공급되는 비접지 상태의 본선(hot of line)과 접지와 같은 전위의 중성선(neutral line)으로 구분할 수 있다.In general, a power line for the purpose of power transmission is the secondary neutral point or one side of a transformer installed in the power distribution line in order to protect the device from abnormal voltage caused by the ground fault of the transmission line and reduce the electric shock or communication failure of the human body. Is grounded (two types of ground). Accordingly, the two power lines wired to each home can be divided into a hot line of a non-grounded state to which power is supplied and a neutral line of a potential such as ground.

이러한 배전선로에 있어서, 전력선통신은 통신회로로써 상기 두 가닥의 전력선이 이루는 회로, 즉 본선에서 중성선으로 이어지는 루프, 또는 그 본선에서 접지로 이어지는 루프를 이용할 수 있다. 각종 전력부하의 주전원 회로로 이용되는 전력선은 각 기기의 동작시 발생하는 많은 노이즈에 그대로 노출되므로, 통신에 직접적인 영향을 주게되며, 따라서 접지측으로 형성되는 루프를 이용하는 것이 전력선통신의 성능을 높일 수 있는 것으로 알려져 있다.In such a distribution line, power line communication may use a circuit formed by the two lines of power as a communication circuit, that is, a loop from main line to neutral line, or a loop from main line to ground. Since power lines used as main power circuits of various power loads are exposed to many noises generated during operation of each device, they directly affect communication. Therefore, using a loop formed on the ground side can improve the performance of power line communication. It is known.

그러나 접지측의 루프는 접지공사가 규칙에 맞게 설계된 몇몇 지역에서는 효과적이지만, 접지가 되어 있지 않는 지역에서는 그 적용이 불가능하고, 또한 각 가정내에서의 접지공사 상태가 불량한 경우에도 제대로 통신할 수 없게 된다.However, the loop on the ground side is effective in some areas where the earthwork is designed according to the rules, but it is not applicable in the non-grounded area, and it is not possible to communicate properly even when the earthwork in the home is poor. do.

이에 대해 전술한 도 1과 같은 종래의 전력선통신용 라인인터페이스장치는 접지와 무관한 방식으로 현재 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 이 방식은 접지가 잘 되어 있는 가정에서 조차 많은 전력부하가 전원라인으로 사용하는 중성선측 루프를 이용하게 됨으로써 통신성능이 저하되고 있다는 문제가 있다. 특히 전력선에는 기기들의 동작시 발생하는 전자파를 줄이기 위해 비교적 큰 용량의 커패시터를 그 전원라인에 삽입하게 되는데, 커패시터는 전자파를 줄이는 효과는 있으나 통신회로에 있어서 용량성 부하로 작용하여 통신회로의 라인 임피던스를 낮게 만들어 통신 신호의 감쇄를 가져와 손실이 큰 것이다.On the other hand, the conventional line interface device for power line communication as shown in FIG. 1 is currently used most widely in a manner unrelated to grounding. However, this method has a problem in that communication performance is deteriorated by using a neutral line loop that uses a lot of power loads as a power line even in a well grounded home. In particular, in order to reduce the electromagnetic wave generated during operation of the power line, a capacitor having a relatively large capacitance is inserted into the power line. The capacitor reduces the electromagnetic wave, but acts as a capacitive load in the communication circuit, thereby causing the line impedance of the communication circuit. The lower the loss, the greater the attenuation of the communication signal.

한편, 접지측 루프로 통신하기 위해서 라인인터페이스장치는 두가닥의 전력선중 본선을 중성선과 구분하여 정확히 회로를 연결할 필요가 있다. 그런데, 가정에 설치되는 전원콘센트에는 전력선의 본선과 중성선을 구분하여 접속할 수 있게 되어 있지 않기 때문에 라인인터페이스장치의 플러그를 일단 전원콘센트에 꽂은 다음, 통신상태가 나쁘면 플러그를 돌려서 다시 끼워야 하는 번거러움이 있다.On the other hand, in order to communicate with the ground-side loop, the line interface device needs to connect the circuit correctly by dividing the main line of the two power lines from the neutral line. However, since the mains and the neutral of the power line are not connected to the power outlet installed in the home, the plug of the line interface device must be plugged into the power outlet once, and then, if the communication state is bad, the plug must be rotated and reinserted. .

따라서 본 발명의 목적은, 첫째로 접지가 규정에 맞게 잘 되어 있는 가정에서는 접지를 루프로 양질의 통신을 할 수 있게 하고, 그 외에는 기존과 같이 중성선측 루프로 통신할 수 있도록 혼용가능하고, 둘째로는 확실한 접속과 플러그를 돌려끼우는 번거움도 없애기 위해 자동으로 최적의 루프를 찾아서 연결해주는 전력선통신용 라인인터페이스장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is, firstly, in a home where the grounding is well-regulated, it is possible to use high-quality communication as a loop, and otherwise, it is possible to use a hybrid to communicate with the neutral line loop as before. Furnace also provides a line interface device for power line communication that automatically finds and connects to the optimal loop to eliminate reliable connections and the hassle of plugging in.

도 1은 종래의 전력선통신용 라인인터페이스장치의 회로도.1 is a circuit diagram of a conventional line interface device for power line communication.

도 2는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 전력선통신용 라인인터페이스장치의 회로도.2 is a circuit diagram of a line interface device for power line communication according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 전력통신용 라인인페이스장치의 회로도.3 is a circuit diagram of a line-in-face apparatus for power communication according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 회로중 스위칭부의 또다른 실시예를 보인 회로도.4 is a circuit diagram illustrating still another embodiment of the switching unit in the circuit of FIG. 3.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 본선접속단자 2 : 중성선접속단자1: Main line connection terminal 2: Neutral line connection terminal

3 : 전력선모뎀 4 : 접지선접속단자3: Power line modem 4: Ground line connection terminal

10 : 접속감지부 20 : 스위칭부10: connection detection unit 20: switching unit

21,24 : 구동스위치 22,24a : 발광부21,24: Drive switch 22,24a: Light emitting part

23,24b : 수광부 25 : 인버터23, 24b: light receiver 25: inverter

26 : 트라이악 C1~C9 : 콘덴서26: triac C1 ~ C9: condenser

D1,D2 : 브리지회로 L1,L2 : 전력선D1, D2: Bridge Circuit L1, L2: Power Line

L3 : 접지선 Ry : 릴레이소자L3: Ground Wire Ry: Relay Element

S1,S2 : 릴레이소자의 접점 T : 트랜스포머S1, S2: Relay device's contact point T: Transformer

상기 첫 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전력선통신용 라인인터페이스는, 전력선을 통해 수신되는 신호의 주파수를 분리하는 2개의 대역통과필터와, 전력선모뎀에서 변조 및 출력되는 신호의 직류성분을 제거하는 직류필터와, 전력선측의 1차코일과 전력선모뎀측의 2차코일로 결합되어 상호간의 신호를 유도작용으로 변환하여 전달하는 트랜스포머가 구비되어 있고, 그 트랜스포머의 1차코일 일단을 상기 전력선의 본선측에 접속하기 위한 본선접속단자와 그 1차코일의 타단을 상기 상기 한 대역통과필터를 경유하여 상기 전력선의 중성선측에 접속하기 위한 중성선접속단자, 그리고 그 1차코일의 타단을 상기 다른 대역통과필터를 경유하여 상기 전력선과 별도의 접지선측에 접속하기 위한 접지선접속단자를 가지고 있는 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the first object, the power line communication line interface according to the present invention, two band pass filter for separating the frequency of the signal received through the power line, and removes the DC component of the signal modulated and output from the power line modem And a transformer coupled to the primary coil on the power line side and the secondary coil on the power line modem side to convert each other's signals into an inductive action, and to transmit one end of the primary coil of the transformer. Neutral wire connection terminal for connecting the mains connection terminal for connecting to the mains side and the other end of the primary coil to the neutral line side of the power line via the one band pass filter, and the other end of the primary coil for the other band It has a ground line connection terminal for connecting to the ground line side separate from the power line via a pass filter. It shall be.

또한 상기 두 번째 목적은, 상기한 구성에 있어서, 상기 전력선에 대한 상기 본선접속단자와 중성선접속단자의 접속위치를 감지하여 각각의 접속위치를 알리는 신호를 검출하는 접속감지수단과, 이 접속감지수단의 신호에 따라 상기 전력선에 대해 상기 본선접속단자와 중성선접속단자의 접속위치를 맞바꾸어 접속하도록 스위칭되는 스위칭수단을 더 구비하는 것이다.Further, the second object is, in the above-described configuration, the connection detecting means for detecting the connection position of the main line connection terminal and the neutral line connection terminal to the power line to detect a signal informing each connection position, and the connection detection means And switching means for switching the main line connection terminal and the neutral line connection terminal to be connected to each other in response to a signal of.

여기서 바람직하게는, 상기 접속감지수단은, 상기 본선접속단자와 상기 접지접속단자간의 전위차에 따라 흐르는 전류 및 상기 중성선접속단자와 상기 접지접속단자간의 전위차에 따라 흐르는 전류를 각각 검출하고 정류하는 브리지회로를 구비하여, 각 브리지회로에서 출력되는 전류의 차동신호로써 상기 스위칭수단이 작동하도록 구성하는 것이다.Preferably, the connection detecting means includes a bridge circuit for detecting and rectifying a current flowing according to a potential difference between the mains connection terminal and the ground connection terminal and a current flowing according to a potential difference between the neutral connection terminal and the ground connection terminal. It is configured to operate the switching means as a differential signal of the current output from each bridge circuit.

그리고, 상기 스위칭수단은, 상기 접속감지수단의 신호에 따라 개폐되는 구동스위치와, 이 구동스위치에 의해 도통되어 그 도통상태에 따라 상기 단자들의 접속위치를 맞바꾸도록 전환되는 접접을 가지는 릴레이소자로 구성하거나, 또는 그 릴레이소자 대신 무접점 신호로 트리거되어 상기 단자들의 각 접속위치를 바꾸도록 도통되는 복수의 무접점스위칭소자로 구성하는 것이다.The switching means is a relay element having a drive switch which is opened and closed in response to a signal of the connection sensing means, and a contact which is turned on by the drive switch and switched so as to switch the connection position of the terminals according to its conduction state. Or a plurality of contactless switching elements which are triggered by a contactless signal instead of the relay element and are connected to change the respective connection positions of the terminals.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전력선통신용 라인인터페이스장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 설명의 편의상 이하에 참조되는 도면에는 앞에서 설명된 도면과 동일 또는 대응되는 부분에 대하여 동일한 참조번호 또는 기호를 부여하였다.Hereinafter, a preferred embodiment of a line interface device for power line communication according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. For convenience of description, the drawings referred to below are given the same reference numerals or symbols for the same or corresponding parts as the drawings described above.

도 2는 첫 번재 실시예로서, 본 발명에 따른 전력선통신용 라인인터페이스장치의 지극히 간단한 회로를 보인다. 본 실시예의 특징은, 라인인터페이스장치의 기본 구성은 종래와 같으며, 다만, 접지측 루프를 혼용하기 위하여, 기존 중성선접속단자(2)와 연결되어 있는 트랜스포머(T)의 1차코일 타단을 분기하여 별도의 대역통과필터용 콘덴서(C3)를 통해 별도의 접지선측에 접속하기 위한 접지선접속단자(4)를 구비한 점이다.Fig. 2 shows a very simple circuit of the line interface device for power line communication according to the first embodiment. The characteristic of this embodiment is that the basic configuration of the line interface device is the same as the conventional one, except that the other end of the primary coil of the transformer (T) connected to the existing neutral wire connecting terminal (2) in order to mix the ground side loop. Thus, a ground line connecting terminal 4 for connecting to a separate ground line side through a separate band pass filter capacitor C3 is provided.

본 실시예에서 구비한 접지선접속단자(4)는 예를 들면 우리나라에서 사용되고 있는 220V의 상용교류용 전원플러그에 있는 접지편(도시생략)을 통해 각 가정의 전원콘센트에 전력선과 함께 배선되어 있는 접지선측 도선(L3)과 접속된다.The ground wire connection terminal 4 provided in this embodiment is a ground wire which is wired together with a power line to a power outlet of each home through, for example, a grounding piece (not shown) in a 220 V commercial AC power plug used in Korea. It is connected to the side conductor L3.

이와같은 본 실시예에 따르면, 가정에 설치된 전원콘센트에 접지선(L3)이 아예 없거나 있다 하더라도 규격에 맞지 않은 경우는, 전력선의 본선접속단자(1)로부터 트랜스포머(T)의 1차코일과 대역통과필터용 콘덴서(C1)를 경유하여 전력선의 중성선접속단자(2)로 이어지는 중성선측 루프(LP1)로 기존과 같이 통신할 수 있다. 한편, 가정에 설치된 전원콘센트에 접지선이 규격에 맞게 시공되어 있는 경우는, 전력선(L1,L2)의 본선접속단자(1)로부터 트랜스포머(T)의 1차코일과 대역통과필터용 콘덴서(C3)를 경유하여 별도의 접지선접속단자(4)로 이어지는 접지측 루프(LP2)로 통신할 수 있게 되며, 이때 중성선측 루프(LP1)를 이용한 경우에 비하여 신호의 이득에 약 15dB의 상승효과가 있음을 확인할 수 있었다.According to the present embodiment as described above, if the grounding wire L3 is not present or absent in the power outlet installed in the home, the primary coil of the transformer T and the band pass are passed from the mains connection terminal 1 of the power line. Via the filter capacitor C1, it is possible to communicate with the neutral line loop LP1 leading to the neutral line connecting terminal 2 of the power line as before. On the other hand, when the grounding wire is constructed in accordance with the standard in the power outlet installed in the home, the primary coil of the transformer T and the capacitor C3 for the band pass filter from the main line connecting terminal 1 of the power lines L1 and L2. It is possible to communicate with the ground-side loop (LP2) leading to the separate ground line connection terminal (4) via the circuit, and there is a synergistic effect of about 15 dB in the gain of the signal compared to the case of using the neutral-line loop (LP1). I could confirm it.

한편, 접지선이 규격에 맞게 시공되어 있음에도 불구하고, 통신성능이 향상되지 못하거나 더 나빠진 경우에는, 상기 플러그의 접속위치가 잘못되어 본선접속단자(1)와 중성선접속단자(2)의 접속위치가 맞바뀌었기 때문이다. 따라서 이때에는 그 플러그를 돌려서 다시 꽂으면 간단히 해결된다.On the other hand, even if the ground wire is constructed in accordance with the standard, if the communication performance is not improved or worse, the connection position of the plug is wrong and the connection position of the main line connecting terminal 1 and the neutral line connecting terminal 2 is correct. Because it has changed. Therefore, simply turn the plug and plug it in again.

도 3 및 도 4는, 두 번째 실시예로서, 상기한 플러그의 오접속으로 인한 통신성능 저하를 막고 플러그를 돌려서 꽂아야 하는 불편을 해소한다.3 and 4, as a second embodiment, to prevent the communication performance degradation due to the incorrect connection of the plug and to eliminate the inconvenience of turning the plug.

본 실시예에서는, 전술한 첫 번째 실시예의 구성을 기본으로 하여, 전력선(L1,L2)에 대한 본선접속단자(1)와 중성선접속단자(2)의 접속위치를 자동으로 감지하여 각각의 접속위치를 알리는 위치신호를 검출하는 접속감지부(10)와, 이 접속감지부(5)에서 검출된 신호로 작동되어 전력선(L1,L2)에 대한 본선접속단자(1)와 중성선접속단자(2)의 접속위치를 맞바꾸어 접속하는 스위칭부(20)가 구비되어 있다.In the present embodiment, on the basis of the configuration of the first embodiment described above, the connection position of the main line connecting terminal 1 and the neutral line connecting terminal 2 to the power lines L1 and L2 is automatically sensed and the respective connecting positions. A connection detecting unit 10 for detecting a position signal for indicating a signal, and a main line connecting terminal 1 and a neutral line connecting terminal 2 for power lines L1 and L2 operated by a signal detected by the connection detecting unit 5; The switching part 20 which connects and connects the connection position of the is provided.

상기 접속감지부(10)는 본선접속단자(1)와 접지접속단자(4)간의 전위차에 의해 흐르는 전류 및 중성선접속단자(2)와 접지접속단자(4)간의 전위차에 의해 흐르는 전류를 검출하여 전파정류하도록 각각 4개의 다이오드로 이뤄진 전파정류용 브리지회로(D1,D2), 이 브리지회로(D1,D2)의 각 입력측의 전류제한용 콘덴서(C4,C5), 그 브리지회로(D1,D2)의 각 출력측의 정전류용 제너다이오드(ZD1,ZD2)와 평활콘덴서(C6,C7) 및 저항(R2)으로 구성하였다. 즉, 브리지회로(D1,D2)는 각각 콘덴서(C4,C5)와 제너다이오드(ZD1,ZD2)와 함께 일정하고 안정된 직류전류를 검출해 낸다.The connection detecting unit 10 detects the current flowing by the potential difference between the mains connection terminal 1 and the ground connection terminal 4 and the current flowing by the potential difference between the neutral connection terminal 2 and the ground connection terminal 4. Full-wave rectification bridge circuits D1 and D2, each of which consists of four diodes for full-wave rectification, current limiting capacitors C4 and C5 on each input side of the bridge circuits D1 and D2, and the bridge circuits D1 and D2. Zener diodes (ZD1, ZD2), smoothing capacitors (C6, C7), and resistors (R2) for the constant current on each output side of the circuit. That is, the bridge circuits D1 and D2 detect a constant and stable DC current together with the capacitors C4 and C5 and the zener diodes ZD1 and ZD2, respectively.

스위칭부(20)는 상기 접속검출부(10)의 각 브리지회로에서 출력되는 전류의 차동신호로써 개폐되는 구동스위치소자(21)와, 이 구동스위치(21)에 의해 도통되어 그 도통상태에 따라 상기 단자들의 접속위치를 맞바꾸어 전환되는 접접(S1,S2)를 가지는 릴레이소자(Ry)가 구비되어 있다. 여기서 구동스위치소자(21)는 상기 차동신호를 일방향으로만 도통시켜 광을 발생하는 발광부(22) 및 그 광에 감응하여 턴온되어 상기 릴레이소자(Ry)를 도통시키는 수광부(23)로 구성된 광결합기로 구성하였다. 즉, 발광부(22)와 수광부(23)의 공간적 절연으로 전력선 노이즈의 전달을 차단하는 것이다. 릴레이소자(Ry)는 별도의 구동전원(Vcc)에 저항(R3)을 통해 연결되어 있다. 이 릴레이소자(Ry)의 의 접점(S1,S2)은 본선접속단자(1)와 1차코일의 일단 및 중성선접속단자(2)측의 콘덴서(C1)과 그 1차코일의 타단 사이에 개재되어, 각각 단자측의 고정접점 한 개와 1차코일 양단에 대한 가동접점 2개를 가지고 있다.The switching unit 20 is connected to the driving switch element 21, which is opened and closed by a differential signal of the current output from each bridge circuit of the connection detecting unit 10, and is driven by the driving switch 21 and according to its conduction state. Relay elements Ry having contacts S1 and S2 which are switched by inverting the connection positions of the terminals are provided. Here, the driving switch element 21 is a light consisting of a light emitting portion 22 for conducting the differential signal in only one direction to generate light and a light receiving portion 23 turned on in response to the light to conduct the relay element Ry. It consisted of a combiner. That is, the transmission of power line noise is blocked by the spatial insulation of the light emitting unit 22 and the light receiving unit 23. The relay element Ry is connected to a separate driving power source Vcc through a resistor R3. The contacts S1 and S2 of the relay element Ry are interposed between the main line connecting terminal 1 and one end of the primary coil and the capacitor C1 on the side of the neutral line connecting terminal 2 and the other end of the primary coil. Each has a fixed contact on the terminal side and two movable contacts on both ends of the primary coil.

일반적으로, 전력선(L1,L2)중 본선과 접지간의 전위차는 중성선과 접지간의 전위차보다 크다. 따라서, 전력선(L1,L2)에 본선접속단자(1)와 중성선접속단자(2)가 정상적으로 접속되어지면, 본선접속단자(1)와 접지간 브리회로에서 출력되는 전류가 중성선접속단자(2)와 접지간 브리지회로에서 출력되는 전류보다 크고, 그 차동신호는 구동스위치소자(21)의 발광부(22)를 순방향으로 도통하게 된다. 이때 수광부(23)가 턴온되고 릴레이소자(Ry)가 도통되어진다. 이같이 릴레이소자(Ry)가 도통되면, 접점(S1,S2)에 의해 1차코일의 일단은 본선접속단자(1)에, 그 1차코일의 타단은 중성선접속단자(2)측에 접속된다.In general, the potential difference between the main line and ground in the power lines L1 and L2 is larger than the potential difference between the neutral line and ground. Therefore, when the mains connection terminal 1 and the neutral line connection terminal 2 are normally connected to the power lines L1 and L2, the current output from the bridging circuit between the mains connection terminal 1 and the ground is the neutral line connection terminal 2. It is larger than the current output from the bridge circuit between the ground and ground, and the differential signal conducts the light emitting portion 22 of the driving switch element 21 in the forward direction. At this time, the light receiving unit 23 is turned on and the relay element Ry is turned on. When the relay element Ry is conducted in this manner, one end of the primary coil is connected to the main line connection terminal 1 and the other end of the primary coil is connected to the neutral line connection terminal 2 by the contacts S1 and S2.

한편, 전력선(L1,L2)에 본선접속단자(1)와 중성선접속단자(2)가 바뀌어 접속되어지면, 본선접속단자(1)와 접지간 브리회로에서 출력되는 전류가 중성선접속단자(2)와 접지간 브리지회로에서 출력되는 전류보다 작게 되고, 그 차동신호는 구동스위치소자(21)의 발광부(22)를 역방향으로 도통하지 못하게 된다. 그러면 수광부(23)는 턴오프되고 릴레이소자(Ry)는 비도통상태로 되며, 따라서 릴레이소자(Ry) 접점(S1,S2)의 접속위치가 반전되어, 1차코일의 일단은 중성선접속단자(2)측에, 본선접속단자(1)에, 그 1차코일의 타단은 본선접속단자(1)에 접속된다.On the other hand, when the mains connection terminal 1 and the neutral line connection terminal 2 are connected to the power lines L1 and L2 by switching, the current output from the bridge circuit between the main line connection terminal 1 and the ground is the neutral line connection terminal 2. It becomes smaller than the current output from the bridge circuit between the ground and the ground, and the differential signal does not conduct the light emitting portion 22 of the driving switch element 21 in the reverse direction. Then, the light receiving unit 23 is turned off and the relay element Ry is in a non-conductive state. Therefore, the connection position of the relay element Ry contacts S1 and S2 is reversed, so that one end of the primary coil is connected to the neutral wire connection terminal ( On the side 2), the main line connecting terminal 1 is connected to the other end of the primary coil to the main line connecting terminal 1.

다음, 도 4는 전술한 스위칭부(20)의 다른 실시예로서, 4개의 트리거소자(24)와, 이중 2개의 트리거소자(24)의 도통상태를 반전시키기 위한 인버터(25)와, 각 트리거소자(24)에 의해 트리거되어 도통되는 4개의 무접점스위칭소자인 트라이악(26)으로 구성한 것이다.Next, FIG. 4 shows another embodiment of the above-described switching unit 20, which includes four trigger elements 24, an inverter 25 for inverting the conduction state of two trigger elements 24, and each trigger. It consists of triac 26 which is four contactless switching elements which are triggered by the element 24 and are conducting.

트리거소자(24)는 전술한 접속검출부(10)의 출력단 c와 d 사이에 병렬로 접속되어 각각 발광부(24a)와 수광부(24b)로 이뤄진 광결합기로 구성된 것이다. 이중 2개의 트리거소자(24)에 있는 발광부(24a)는 단자 c와 d의 차동신호를 순방향으로 도통시키게 접속되고, 나머지 2개는 인버터(25)에 의해 역방향으로 도통시키게 접속되어 있다. 각 트리거소자(24)의 수광부(24b)는 상기 트라이악(26)의 게이트단자를 트리거하기 위한 다이악형으로 구성하였다.The trigger element 24 is connected to the output terminals c and d of the connection detection unit 10 described above in parallel and consists of an optical coupler consisting of a light emitting unit 24a and a light receiving unit 24b, respectively. The light emitting portion 24a in the two trigger elements 24 is connected to conduct the differential signals of the terminals c and d in the forward direction, and the other two are connected to the conduction in the reverse direction by the inverter 25. The light receiving portion 24b of each trigger element 24 is configured in the form of a die for triggering the gate terminal of the triac 26.

트라이악(26)은 각각 상기 구광부(24b)의 신호로 트리거되는 게이트단자와 이 게이트단자의 트리거신호에 의해 상호 도통되는 전원 및 부하단자를 가지고 있다. 4개의 트라이악(26)중 2개의 전원단자는 본선측 단자 a에 병렬로 접속되고 그 부하단자들은 전술한 트랜스포머의 1차코일 양단측 단자 a'와 b'에 각각 접속되어 있다. 나머지 2개의 전원단자는 중성선측 단자 b에 병렬로 접속되고 그 부하단자들은 전술한 트랜스포머의 1차코일 양단측 단자 a'와 b'에 각각 접속되어 있다. 그밖에 트라이악(26)의 서지전압이나 링잉전압을 흡수하기 위한 스너버(snubber)로서 저항(R4~R6)와 콘덴서(C8,C9)가 사용되었다.Each of the triacs 26 has a gate terminal triggered by the signal of the light bulb 24b and a power supply and a load terminal that are electrically connected to each other by the trigger signal of the gate terminal. Two power supply terminals of the four triacs 26 are connected in parallel to the main line side terminal a, and the load terminals thereof are respectively connected to the terminals a 'and b' on both ends of the primary coil of the transformer described above. The remaining two power supply terminals are connected in parallel to the neutral side terminal b, and the load terminals thereof are respectively connected to the terminals a 'and b' on both ends of the primary coil of the transformer described above. In addition, resistors R4 to R6 and capacitors C8 and C9 were used as snubbers for absorbing the surge voltage and ringing voltage of the triac 26.

전력선(L1,L2)에 대한 본선접속단자(1)와 중성선접속단자(2)의 접속상태에 따라 단자 c 및 d로부터 출력되는 전류의 차동신호에 의해 4개의 트리거소자(24)는 순방향 또는 역방향으로 접속된 2개만이 동작하게 되고, 이에 따라 4개의 트라이악(26) 또한 2개만이 도통되도록 트리거된다. 따라서 본선측 단자 a와 중성선측 단자 b에 각각 접속된 2개의 트라이악(26)중 하나가 도통되어 그 본선측 단자 a를 트랜스포머의 1차코일 양단측 단자 a'와 b'중 하나와 연결되어진다.According to the connection state of the mains connection terminal 1 and the neutral connection terminal 2 to the power lines L1 and L2, the four trigger elements 24 are forward or reversed by the differential signal of the current output from the terminals c and d. Only two of which are connected to be operated, so that four triacs 26 are also triggered to conduct only two. Therefore, one of the two triacs 26 connected to the main terminal a and the neutral terminal b respectively becomes conductive and connects the main terminal a with one of the terminals a 'and b' on both ends of the primary coil of the transformer. Lose.

이 실시예에 따르면, 전술한 릴레이소자의 기계적 접점을 무접점으로 개폐함으로써 그 기계적 접점의 마모문제와 그 접점의 개폐시 발생하는 노이즈문제를 해결할 수 있다.According to this embodiment, it is possible to solve the wear problem of the mechanical contact and the noise problem when opening and closing the contact by opening and closing the mechanical contact of the relay element described above in a solid state.

이상의 실시예를 통하여 설명된 바와 같이, 본 발명은 전력선의 본선에서 중성선으로 이어지는 루프와 그 본선에서 접지측으로 이어지는 루프의 두가지 방식을 혼용하는 전력선통신용 라인인터페이스장치를 제공하여, 접지가 규정에 맞게 시공되어 있는 가정에서의 전력선통신 성능을 향상시킨다.As described through the above embodiments, the present invention provides a line interface device for power line communication that uses a combination of two methods, a loop extending from the main line of the power line to the neutral line and a loop extending from the main line to the ground side. Improve power line communication performance in homes

또한, 전력선통신용 라인인터페이스장치의 전원플러그를 접속상태를 감지하여 자동으로 스위칭함으로써, 그 전원플러그를 돌려서 끼우는 불편을 제거하여 사용자의 편의를 도모하는 동시에 최적의 통신환경을 제공하는 효과가 있는 것이다.In addition, by detecting the connection state of the power plug of the power line communication line interface device automatically switching to eliminate the inconvenience of turning the power plug to facilitate the user's convenience and to provide an optimal communication environment.

Claims

Two band pass filters separating the frequency of the signal received through the power line, a direct current filter to remove the DC component of the signal modulated and output from the power line modem, a primary coil on the power line side and a secondary coil on the power line modem side And a transformer for converting each other's signals into an induction action and transmitting the same, wherein the main line connecting terminal for connecting one end of the primary coil to the main line side of the power line and the other end of the primary coil are A neutral wire connection terminal for connecting to the neutral line side of the power line via one band pass filter, and a ground wire connection terminal for connecting the other end of the primary coil to the ground line side separate from the power line via the other band pass filter Line interface device for power line modem.

The apparatus according to claim 1, further comprising: connection sensing means for detecting a connection position of the main line connecting terminal and the neutral line connecting terminal to the power line and detecting a signal informing each connection position, and for the power line according to the signal of the connection detecting means. And a switching means which is switched to connect the main line connecting terminal and the neutral line connecting terminal in a connection position.

The bridge circuit according to claim 2, wherein the connection detecting means includes: a bridge circuit for detecting and rectifying a current flowing according to a potential difference between the mains connection terminal and the ground connection terminal and a current flowing according to a potential difference between the neutral connection terminal and the ground connection terminal, respectively. Is provided, the line interface device for power line modem, characterized in that configured to operate the switching means as a differential signal of the current output from each bridge circuit.

The power line modem line interface device according to claim 3, wherein a current drop capacitor is connected to each input side of the full-wave rectifying bridge circuit to restrict AC current to a predetermined value or less.

The line interface device according to claim 4, wherein a zener diode for bypassing a predetermined value or more is connected to each output side of the full-wave rectifying bridge circuit to maintain a constant DC current.

The said switching means has a drive switch which opens and closes according to the signal of the said connection sensing means, and the contact | connected by this drive switch and switched so that the connection position of the said terminal may be switched according to the conduction state. Line interface device for power line communication provided with a relay element.

7. The power line communication line interface device according to claim 6, wherein the drive switch includes a light emitting unit for conducting the signal in a forward direction and generating light, and an optical coupler coupled to the light receiving unit for conducting light in accordance with the light emission of the light emitting unit.

3. The switching device according to claim 2, wherein the switching means includes: a plurality of trigger elements each operated according to a signal of the connection sensing means, an inverter for inverting the signal with respect to some of the plurality of trigger elements, and the plurality of trigger elements. And a plurality of contactless switching elements which are respectively triggered by each other and electrically connected to change respective connection positions of the terminals.

8. The power line communication line interface device according to claim 7, wherein the trigger element comprises a light emitting unit for conducting the signal in a forward direction and generating light, and an optical coupler coupled to the light receiving unit conducting according to the light emission of the light emitting unit.