KR930004130B1

KR930004130B1 - Circuit for receiving and transmitting power line signal

Info

Publication number: KR930004130B1
Application number: KR1019900021475A
Authority: KR
Inventors: 윤기권
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 정용문
Priority date: 1990-12-22
Filing date: 1990-12-22
Publication date: 1993-05-20
Also published as: KR920013959A

Abstract

In circuit controlling the electronic products for home connecting to the 110v/220v simultaneously, the blocking filter cuts-off the signal induced from the outside of communication zone and the signal outgoing to the outside. The main apparatus transmits the modulated data for controlling the module to the power line (1,2,3) through the interface means (312-314). The sub apparatuses (320,330,340,...), which are parallel connected to the two lines among the power lines of communication zone, communicate with the main apparatus and are controlled by the main apparatus.

Description

Power line signal transmission / reception circuit that can share signal at 110V and 220V

제1도 및 제2도는 종래의 회로도.1 and 2 are conventional circuit diagrams.

제3도는 본 발명에 따른 회로도.3 is a circuit diagram according to the present invention.

제4도는 제3도중 인터페이스 수단의 상세 회로도.4 is a detailed circuit diagram of the interface means in FIG.

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

BF2 : 브록킹 필터 310 : 주장치BF2: Blocking filter 310: Main unit

320, 330, 340 : 제1-3종장치 312-314, 322, 332, 342 : 인터페이스수단320, 330, 340: Type 1-3 devices 312-314, 322, 332, 342: interface means

본 발명은 H.A(Home Automation) 시스템 등에서와 같이 전력선을 통해 데이타 신호를 전송할 수 있는 회로에 관한 것으로, 특히 가정 또는 공장에서 110V 선로와 220V 선로간에 상호 신호를 공유하게 하여 상호간에 데이타의 송수신이 가능하게 하는 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit capable of transmitting a data signal through a power line, such as in a home automation (HA) system, and the like, and in particular, it is possible to transmit and receive data to and from each other by sharing a signal between a 110V line and a 220V line in a home or a factory. It is about a circuit which makes it possible.

일반적으로 전력선을 이용한 데이타의 송수신은 H.A에서 주장치와 종장치간에 상호 데이타를 전송하기 위해 사용하는 기법으로, 그 방식은 크게 2가지로 대별할 수 있다. 즉, 단상 전력 라인을 통해 신호를 송수신하는 방식과, 삼상전력 라인을 통해 신호를 송수신하는 방식이 있다.In general, the transmission and reception of data using a power line is a technique used by H.A to transmit data between a master device and a slave device. The method can be roughly classified into two types. That is, there is a method of transmitting and receiving a signal through a single phase power line, and a method of transmitting and receiving a signal through a three phase power line.

상기 단상전력 라인을 통해 신호를 송수신하는 방식의 대표적인 예는 제1도에 도시한 바와 같은 것으로, 전력이 공급되고 있는 전력선상에 캐리어 신호를 중첩시켜 동일선상에 연결되어 있는 모듈들간에 상호 데이타 송수신이 가능하도록 구성되어 있고 블록킹 필터(BF1)를 이용하여 외부의 신호 유입방지 및 외부로의 신호유출을 방지하고 있다.A representative example of a method of transmitting and receiving a signal through the single-phase power line is as shown in FIG. 1, and the data is transmitted and received between modules connected to the same line by superimposing a carrier signal on a power line to which power is supplied. It is configured to enable this, and the blocking filter BF1 is used to prevent external signal inflow and signal outflow to the outside.

상기 삼상전력 라인을 통해 신호를 송수신하는 방식의 대표적인 예는 제2도에 도시한 바와 같은 것으로, 결합용 직렬 공진회로를 블랙킹 필터(BF2)에 내장시켜 주장치(201)와 종장치(203, 204, 205, …)들간에 상호 신호전송이 가능하게 하였다. 이는 상기 블록킹 필터(BF2)의 직렬 공진 회로를 통하여 캐리어 신호가 전력선 1,2선과 2,3선간에 동일하게 실리도록 하고 있기 때문이다.A representative example of a method of transmitting and receiving a signal through the three-phase power line is as shown in FIG. 2, and the main device 201 and the slave device 203 are incorporated by embedding a coupling series resonant circuit in the blacking filter BF2. 204, 205, ...) enable mutual signal transmission. This is because the carrier signal is loaded equally between the power lines 1,2, and 2,3 through the series resonant circuit of the blocking filter BF2.

그런데 상기와 같이 단전압 삼상 전원공급 시스템인 경우는 가능하나 우리나라와 같이 삼상이 110V와 220V의 양전압으로 공급되는 경우는, 상기 제2도에서 종장치(205)과 같이 연결된 종장치는 신호를 송수신할 수가 없게 된다. 상기에서 블록킹 필터(BF2)내의 직렬 공진때문에 220V에서는 캐리어가 존재할 수 없으므로 직렬 공진부를 없애야 하며 주장치(201)가 1-2, 2-3, 1-3중 어디에 연결되느냐에 따라 110V중 일부만 전력선 전송이 가능하게 되는 단점을 갖게 된다.However, in the case of the short-voltage three-phase power supply system as described above, if the three-phase is supplied with a positive voltage of 110V and 220V as in Korea, the slave device connected to the slave device 205 in FIG. You will not be able to send or receive. Since the carrier cannot exist at 220V due to the series resonance in the blocking filter BF2, only the part of 110V is transmitted depending on whether the main device 201 is connected to 1-2, 2-3 or 1-3. This has the disadvantage of being possible.

따라서 본 발명의 목적은 가정내에 일반적으로 110/220V 전압이 동시에 공급되는 경우 전력선을 통한 신호전송 시스템에서 110V 선로와 220V 선로간에 상호 신호를 공유하고 송수신을 가능케하고 가정내의 모든 전력선간에 상호 데이타 전송을 가능케하는 회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to share and transmit and transmit signals between 110V and 220V lines in a signal transmission system via a power line in general when 110 / 220V voltage is simultaneously supplied in a home, and mutual data transmission between all power lines in a home. It is to provide a circuit that enables.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 따른 회로도로서, 통신 영역밖의 전력선(1',2',3')과 통신 영역안의 전력선(1,2,3)사이에 직렬 접속하여 통신 영역밖의 신호 유입을 필터링하여 차단하고 통신 영역안의 신호를 통신 영역 밖으로 유출되는 것을 필터링하여 차단하는 블록킹 필터(BF2)와, 상기 블록킹 필터(BF2)를 거쳐 접속된 통신 영역내의 전력선(1,2,3)에 병렬 접속하여 다른 소정 모듈들을 제어하기 위한 데이타를 캐리어 변복조부(311)를 구비 그를 통하여 신호를 변조하여 인터페이스수단(312-314)을 통해 상기 전력선(1,2,3)에 전송하고 이에 응답 또는 독립적으로 상기 모듈들에서 상기 전력선(1,2,3)을 통해 전송해온 캐리어 신호로 변조된 데이타를 상기 인터페이스수단(312-314)을 통해 수신하여 상기 변복조부(311)에서 복조하여 인식하는 주장치(310)와, 상기 통신 영역내의 전력선(1,2,3)중 각기 2라인간에 병렬 접속하고 자체에 인터페이스수단(322,332,342,…)을 구비하여 상기 주장치(310)와 통신하며 주장치(310)의 제어를 받는 종장치들(320,330,340,…)로 구성한다.3 is a circuit diagram according to the present invention, which is connected in series between the power lines (1 ', 2', 3 ') outside the communication area and the power lines (1, 2, 3) in the communication area to filter out signal inflow outside the communication area. And a blocking filter (BF2) for filtering and blocking a signal in the communication area from flowing out of the communication area, and in parallel with the power lines (1, 2, 3) in the communication area connected through the blocking filter (BF2). Carrier modulation and demodulation section 311 is provided for controlling the modules to modulate a signal therethrough to transmit to the power line (1, 2, 3) through the interface means (312-314) and in response or independently of the modules A main device 310 which receives data modulated by a carrier signal transmitted through the power lines 1, 2, and 3 through the interface means 312-314 and demodulates and recognizes the demodulation unit 311 by All in the communication area The slave devices 320, 330, 340, which are connected in parallel between the two lines of the lines 1, 2, 3 and have their own interface means 322, 332, 342, ..., communicate with the main device 310, and are controlled by the main device 310. ...).

제4도는 상기 제3도중 인터페이스수단들(312,313,314,322,332,342,…)의 상세회로도로서, 통신영역내의 전력선(1,2,3)중 소정 1라인에 일단이 접속되어 상기 1라인의 전력선에서 캐리어 신호를 커플링하여 검출하며 60HZ의 AC성분을 차단은 캐패시터(C1)와, 상기 캐패시터(C1)와 상기 통신 영역내의 전력선(1,2,3)중 상기 캐패시터(C1)가 접속된 1라인의 전력선을 제외한 나머지 2라인 전력중 어느 하나에 접속된 1차 코일(L1)을 구비하고 중간 텝이 있는 2차 코일(L2)을 구비하여 상기 캐패시터(C1)를 통해 검출한 캐리어 신호를 2차 코일로 유기하여 중간텝으로 출력하며 또한 이 중간텝을 통해 유입되는 캐리어 신호를 결합시키는 결합트랜스(T)와, 상기 캐패시터(C1)를 경유 상기 전력선(1,2,3)에 상기 결합트랜스(T)의 2차 코일을 중간텝을 제외한 양단 사이에 접속하여 상기 결합트랜스(T1)의 2차측 임피던스를 상승시키는 캐패시터(C2)로 구성된다.4 is a detailed circuit diagram of the interface means 312, 313, 314, 322, 332, 342,. Ringing and detecting and blocking the 60HZ AC component except for the capacitor C1 and the power line of the capacitor C1 and one line to which the capacitor C1 is connected among the power lines 1, 2, and 3 in the communication area. And having a primary coil L1 connected to any one of the remaining two line powers, and having a secondary coil L2 having an intermediate tap to induce a carrier signal detected through the capacitor C1 to a secondary coil. A coupling transformer T for outputting the intermediate signal and coupling the carrier signal flowing through the intermediate step, and two of the coupling transformer T to the power lines 1, 2, and 3 via the capacitor C1. The difference coil is connected between both ends except the intermediate tap. And a capacitor C2 for raising the secondary impedance of the hap transformer T1.

이하 상기한 구성에 의거 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on the above configuration.

본 발명은 주장치(310)의 내부에 캐리어 중첩을 위한 인터페이스수단을 다단화하여 전력선(1,2,3) 어느 곳에서나 존재하는 모든 캐리어 신호를 수신할 수 있고 모든 전력선(1,2,3)으로도 송출할 수 있도록 구성하였다.The present invention can receive all the carrier signals existing anywhere in the power line (1, 2, 3) by multi-stage interface means for superimposing the carrier in the main unit 310 and all power lines (1, 2, 3) It can also be configured to send.

상기 제3도에서 보는 바와 같이 주장치(310)내에 전력선(1,2,3) 결합용 인터페이스수단을 3단으로 구성하므로서 종래에 문제가 되었던 110V와 220V간의 신호 송수신이 가능하게 되었다. 즉, 전력선(1,2,3)중 1-2간(110V)에 연결되는 종장치(330)은 상기 주장치(310)의 인터페이스 수단(313)를 통하여 상호 데이타의 송수신이 가능하고, 상기 전력선(1,2,3)중 2-3간(110V)에 연결된 종장치(320)는 상기 주장치(310)의 인터페이스수단(312)을 통하여 상호 데이타의 송수신이 가능하도록 되어 있으며, 그리고 상기 전력선(1,2,3)중 1-3간 (220V)에 연결된 종장치(340)는 상기 주장치(310)의 인터페이스수단(314)을 통하여 데이타를 송수신할 수가 있으므로, 상기 1개의 주장치(310)는 110V 선로와 220V 선로 어느 것과도 상호 데이타의 송수신을 할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 3, since the interface means for coupling the power lines 1, 2, and 3 in the main device 310 is configured in three stages, signal transmission and reception between 110V and 220V, which has been a problem in the related art, is now possible. That is, the slave device 330 connected to one or two (110V) of the power lines (1, 2, 3) is capable of transmitting and receiving data to each other through the interface means 313 of the main device 310, the power line The slave device 320 connected to (110V) between 2-3 of (1, 2, 3) is capable of transmitting and receiving data to each other through the interface means 312 of the main device 310, and the power line ( Since the slave device 340 connected to (220V) 1-3 of the 1,2,3 can transmit and receive data through the interface means 314 of the main device 310, the one main device 310 is It is possible to send and receive data to and from both 110V and 220V lines.

상기 전력선(1,2,3)을 통하여 전달되는 데이타의 전송 속도는 120bps이며, 그는 125KHZ을 이용한 ASK신호로 캐리어 변조하여 60HZ의 AC전원에 중첩이 되도록 되어 있다.The transmission rate of the data transmitted through the power lines 1, 2, and 3 is 120bps, and he modulates the carrier with an ASK signal using 125KHZ so as to overlap the AC power of 60HZ.

상기 제4도에 도시된 인터페이스수단을 결합트랜스(T)와 60HZ 제거용 캐패시터(1)로 구성된다.The interface means shown in FIG. 4 is composed of a coupling transformer T and a 60HZ removal capacitor 1.

상기 제4도에서 캐리어 신호는 결합트랜스(T)를 통하여 주장치(310)와 종장치들간에 전력선(1,2,3)을 통해 효율 좋게 전달되며 AC 60HZ의 신호는 상기 전력선(1,2,3)에서 상기 주,종장치로 전달되지 않는다.In FIG. 4, the carrier signal is efficiently transmitted between the main device 310 and the slave devices through the power lines 1, 2, and 3 through the coupling transformer T, and the signal of AC 60HZ is transmitted through the power line 1, 2, In 3) it is not delivered to the master and slave devices.

상기 결합트랜스(T)를 통하여 변복조부의 캐리어 신호가 상기 전력선(1,2,3)에 실리면 이는 다른 유니트의 변복조부로 전달된다. 캐패시터(C1)은 60HZ 제거용이며 2차측의 캐패시터(C1)는 상기 전력선(1,2,3)에서 본 결합트랜스(T)의 2차측 임피던스가 최대가 되게하기 위한 LC 병렬 공진회로 수단이다. 2차측의 중간텝에 접속된 변복조부는 전력선 전용 모뎀을 사용하여 전력선의 특성에 대응시켰다.When the carrier signal of the demodulation unit is loaded on the power lines 1, 2, and 3 through the coupling transformer T, it is transmitted to the demodulation unit of another unit. Capacitor C1 is for 60HZ removal and capacitor C1 on the secondary side is an LC parallel resonant circuit means for maximizing the secondary impedance of the coupling transformer T seen on the power lines 1,2,3. The modulation and demodulation section connected to the intermediate step on the secondary side was made to correspond to the characteristics of the power line by using a power line modem.

상기한 바와 같이 본 발명은 국내와 같이 110V와 220V가 구분되어 공급되는 경우 상호 데이타 콤이 불가능한 현상을 개선하므로서, 가정내의 어떤 전력선을 통해서도 데이타 전송을 행할 수 있다는 장점을 가지고, 이를 이용한 가전기기 원격 제어나 간단한 정보 송수신이 가능하며, 특히 가전기기 원격 제어의 경우 110V와 220V에 연결된 가전기기를 동시에 제어할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention improves the phenomenon that mutual data comma is impossible when 110V and 220V are separately supplied as in Korea, and has the advantage that data transmission can be performed through any power line in the home. Control or simple information transmission and reception is possible, in particular, in the case of remote control of home appliances, there is an advantage that can simultaneously control the home appliances connected to 110V and 220V.

Claims

In the data transmission / reception circuit through the power line, a series connection is made between power lines 1 ', 2', 3 'outside the communication area and power lines 1, 2, 3 in the communication area to filter and block the inflow of signals outside the communication area. Blocking filter (BF2) for filtering and blocking outflow of the signal in the communication area out of the communication area, and other predetermined module by connecting in parallel to the power lines (1, 2, 3) in the communication area connected through the blocking filter (BF2) The carrier modulation and demodulation section 311 is provided to modulate a signal and transmit the data to the power lines 1, 2, 3 through interface means 312-314, and in response to or independently of the modules. A main device 310 which receives data modulated by a carrier signal transmitted through the power lines 1, 2, and 3 through the interface means 312-314 and demodulates and recognizes the demodulation unit 311 by Communication spirit Each of the power lines 1, 2, 3 in the parallel connection between the two lines and the interface means (322, 332, 342, ...) on its own to communicate with the main device 310, the slave devices 320, 330, 340 controlled by the main device 310 Power line signal transmission and reception circuit that can share signals at 110V and 220V, characterized in that consisting of.

The method according to claim 1, wherein each of the interface means has one end connected to a predetermined one of the power lines (1, 2, 3) in the communication area and coupled detection of a carrier signal on the power line of the first line to detect an AC component of 60 HZ. Any one of the power of the remaining two lines except for the capacitor C1 to cut off and the power line of one of the capacitors C1 and the power lines 1, 2, and 3 in the communication area to which the capacitor C1 is connected. A secondary coil L2 having a primary coil L1 connected thereto, and a secondary coil L2 having an intermediate step, induces a carrier signal detected through the capacitor C1 to the secondary coil L2, and outputs the intermediate signal to the intermediate step; In addition, the intermediate transformer of the secondary coil of the coupling transformer (T) for coupling the carrier signal flowing through the intermediate step, and the power lines (1, 2, 3) via the capacitor (C1). Connected between both ends except for the secondary impedance of the coupling transformer (T1) That can share a signal at 110V and 220V, characterized in that consists of a rising capacitor (C2) to the power line signal transmitting and receiving circuit.