CN1523775A

CN1523775A - 输电线载波调制解调器

Info

Publication number: CN1523775A
Application number: CNA2004100050469A
Authority: CN
Inventors: 菅野猛
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2004-08-25
Also published as: JP2004248119A

Abstract

本发明提供一种输电线载波调制解调器，不使用特殊机构，可以匹配调制解调器电路和电灯线之间的阻抗，从而使调制解调器信号在最大功率下叠加到工业电源中。其具有：被连接到工业电源线上的叠加变压器(2)，以及与叠加变压器(2)耦合、输入输出端的阻抗被设计为50欧姆的调制解调器电路(3)，叠加变压器(2)的初级侧卷绕数N1和次级侧卷绕数N2之比为

叠加变压器(2)的初级侧连接到工业电源(1)上，次级侧连接到调制解调器电路(3)上，从而使输出阻抗被设计为50欧姆的调制解调器电路(3)与工业电源(1)阻抗匹配。

Description

输电线载波调制解调器

技术领域

本发明涉及一种将调制解调器信号(载波信号)叠加到电灯线(工业电源线)中进行传送的PLC(power line carrier，输电线载波)调制解调器(电灯线载波通信装置)。

背景技术

现有的PLC调制解调器如图2所示。100表示发信机、收信机或者收发信器等的通信机，其收发信端a-a被连接到电灯线L上。Vs表示收发信端a-a之间出现的收发信端电压。Z0表示通信机100的阻抗，ZL表示电灯线L的阻抗。而且，在通信机100是发射机的情况下，在阻抗ZL上存在串联的信号源电压ET。

设置用于改变电灯线L的收发信端阻抗的阻抗变更机构102。该阻抗变更机构102，通过将阻抗元件串联或并联在电灯线L上，来改变电灯线L的收发信端a-a上的阻抗。并且，设置用于计测电灯线L的阻抗ZL的阻抗计测机构103、和阻抗调节机构104。

通过在电灯线L上连接或切断电气化机器等，使电灯线L的阻抗ZL变动时，利用阻抗计测机构103计测的阻抗值产生变动。阻抗调节机构104，根据计测到的阻抗控制阻抗变更机构102，使收发信端电压VS成为预定值。由此，即使电灯线L的阻抗ZL产生变动，也可以使通信机100的收发信电压VS保持较大，可以随时进行良好的通信(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：特开平11-041151号公报(图3)。

所述的现有结构中，即使电灯线L的阻抗ZL产生变动，也可以使通信机100的收发信电压VS保持较大，但是，为此就必须具有阻抗变更机构102、阻抗计测机构103和阻抗调节机构104。从而具有结构复杂，并导致成本提高的缺点。

发明内容

本发明的目的是不使用如上所述的特殊机构，而使调制解调器电路和电灯线之间的阻抗匹配，从而使调制解调器信号能够以最大功率叠加到工业电源中。

为解决所述课题，本发明的输电线载波调制解调器，具备：被连接到工业电源线上的叠加变压器，以及，与所述叠加变压器耦合且输入输出端的阻抗被设计为50欧姆的调制解调器电路，所述叠加变压器的初级侧卷绕数N1和次级侧卷绕数N2之比为

所述叠加变压器的初级侧连接到所述工业电源上，次级侧连接到所述调制解调器电路上。

另外，在所述叠加变压器的次级侧和所述调制解调器电路之间插入噪声滤波器，所述噪声滤波器中设置共态扼流圈，并在所述共态扼流圈的前级侧或者后级的至少一方上，设置与从所述调制解调器电路输出的调制解调器信号的频率谐振的并联调谐电路，所述并联调谐电路连接到所述共态扼流圈的两条线之间。

另外，构成所述并联调谐电路的电容元件由两个被串联连接的电容器构成，所述两个电容器的相互连接点接地。

附图说明

图1是表示本发明的噪声滤波器及使用噪声滤波器的PLC调制解调器的结构的电路图；

图2是表示本发明的噪声滤波器的结构的电路图。

具体实施方式

图1表示本发明的PLC调制解调器的结构。被连接到工业电源1上的叠加变压器2，用于将从调制解调器电路3输出的调制解调器信号叠加到工业电源1中；在叠加变压器2和调制解调器电路3之间插入噪声滤波器4，叠加变压器2的初级侧连接到工业电源1侧，次级侧连接到调制解调器电路3侧。调制解调器电路3被连接到未图示的个人电脑等信息处理装置上。另外，工业电源1上连接着产生直流电压的电源电路5，从电源电路5向调制解调器电路3供应电路工作用电压。

噪声滤波器4对应于工业电源1的线路，由平衡电路构成，具有连接到线路间的两个并联调谐电路6、7和被插入其间的四端子型共态扼流圈8。第1并联调谐电路6，具有电感元件6a和与其并联的电容器6b，与从调制解调器电路3输出的调制解调器信号的频带(大致为4至20MHz的几何平均值9MHz)谐振。另外一个第2并联调谐电路7，具有电感元件7a和被串联的两个电容器7b、7c，同样与调制解调器信号的频带谐振。此外，两个电容器7b、7c相互的连接点接地。

共态扼流圈8由例如卷绕在圆环型磁芯8a上的两个线圈8b、8c构成，其卷绕方向是：使得对于从同一方向(叠加变压器2侧的●标记)输入的同相信号，在磁芯8a内产生同一方向的磁通(实线箭头的方向)。从而，对于平衡线之间的信号即逆相信号，产生逆方向的磁通。

所述的磁芯8a上卷绕的两个线圈8b、8c，根据其卷绕方向，对于同相的信号，磁芯8a内的磁通被加在一起变大，因此具有较大的电感，对于逆相的信号，磁通被抵消而不产生，因此理论上电感为0，但由于漏磁通等的影响，虽然极小但还是有电感。

以上的结构中，被连接到噪声滤波器4上的调制解调器电路3的输入输出端的阻抗，通常被设计为50欧姆。另一方面，工业电源1的阻抗根据被连接到其上的电气机器的种类和数量而不同，但是，经各种调查的结果，从调制解调器电路3输出的调制解调器信号的频带中，判明了其平均值大致在100欧姆左右。在这里，叠加变压器2的初级侧卷绕数N1和次级侧卷绕数N2的比N1/N2被设计为其结果，叠加变压器2的阻抗转换率成为2倍。此外，将初级侧连接到工业电源1上，将次级侧通过噪声滤波器4连接到调制解调器电路3上。其结果，调制解调器电路3的输入输出阻抗与电源1的阻抗匹配。

此外，从未图示的个人电脑等输入到调制解调器电路3中的信息信号，通过调制解调器电路3被转换为调制解调器信号，通过叠加变压器2叠加到工业电源1中，但是，由于从调制解调器电路3输出的平衡的调制解调器信号，在第1并联调谐电路6及第2并联调谐电路7中调谐，因此，调制解调器信号在不衰减的状态下被传送到叠加变压器2侧。另外，所述的频带以外的线路间的信号及常态噪声，通过第1并联调谐电路6、第2并联调谐电路7进行衰减，不会被传送到叠加变压器2侧。

另一方面，相对于接地同相而混入两条线路的噪声(共态噪声)通过共态扼流圈8衰减，另外，构成第2并联调谐电路7的两个电容器7b、7c具有线路旁路电容器功能，从而还可以抑制共态噪声。

由此，只有抑制了两种噪声的调制解调信号被传送到叠加变压器2中，在这里进行阻抗转换后，叠加到工业电源1中。所述的噪声滤波器4，在将工业电源1中叠加并传送来的调制解调器信号传送到调制解调器电路3中的情况下，同样也可以起到抑制常态噪声和共态噪声的效果。

发明效果

如上所说明的那样，本发明的PLC调制解调器具有：被连接到工业电源线上的叠加变压器，及，与叠加变压器耦合、且输入输出端的阻抗被设计为50欧姆的调制解调器电路，叠加变压器的初级侧卷绕数N1和次级侧卷绕数N2之比为将叠加变压器的初级侧连接到工业电源上，将次级侧连接到上述调制解调器电路上，因此，仅用叠加变压器，使设计成输入输出阻抗成为50欧姆的调制解调器电路，与具有大致100欧姆阻抗的工业电源匹配，从而将调制解调信号叠加到工业电源中。

另外，在叠加变压器的次级侧和调制解调器电路之间插入噪声滤波器，噪声滤波器中设置共态扼流圈，并在共态扼流圈的前级侧或者后级的至少一方上，设置与从调制解调器电路输出的调制解调器信号的频率谐振的并联调谐电路，使并联调谐电路连接到共态扼流圈的两条线之间，因此，能够仅将抑制了共态噪声和常态噪声的调制解调信号叠加到工业电源中。

另外，构成并联调谐电路的电容元件由两个串联连接的电容器构成，两个电容器相互的连接点接地，因此，可以进一步抑制共态噪声。

Claims

1.一种输电线载波调制解调器，其特征在于，具备：被连接到工业电源线上的叠加变压器，以及，与所述叠加变压器耦合、且输入输出端的阻抗被设计为50欧姆的调制解调器电路，所述叠加变压器的初级侧卷绕数N1和次级侧卷绕数N2之比为

2.根据权利要求1所述的输电线载波调制解调器，其特征在于，在所述叠加变压器的次级侧和所述调制解调器电路之间插入噪声滤波器，所述噪声滤波器中设置共态扼流圈，并在所述共态扼流圈的前级侧或者后级的至少一方上，设置与从所述调制解调器电路输出的调制解调器信号的频率谐振的并联调谐电路，所述并联调谐电路连接到所述共态扼流圈的两条线之间。

3.根据权利要求2所述的输电线载波调制解调器，其特征在于，构成所述并联调谐电路的电容元件由两个被串联连接的电容器构成，所述两个电容器的相互连接点接地。