JP2006174181A - Modem for power line communication - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力線を利用して通信を行うモデム装置に電力を供給するための電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device for supplying power to a modem device that performs communication using a power line.
図3を参照して従来の電力線通信機用電源装置を説明する。電力線接続端子1、2には入力回路部5の出力端t3、t4および出力回路部6の入力端t5、t6が接続されており、入力回路部5の入力端t0には外部から機器選択入力データDAが入力される。出力回路部6の出力端t9、t10は、制御部(図示せず)に接続され、制御部は出力回路部6から出力されるパルス変調されたデジタル信号の制御データを取り込み、電力線に接続された電気機器(図示せず)の入力電源をオン/オフ制御するスイッチ(図示せず)に切替動作制御データを出力する。
A conventional power supply device for a power line communication device will be described with reference to FIG. The output terminals t3 and t4 of the
すなわち、外部から機器選択入力データDAが入力回路5に入力されると、そのデータは30乃至70KHzのパルス変調のデジタル信号に変換され、商用電源100Vに重畳してデータ伝送される。そのデジタル信号は出力回路6に入力され、制御データとして制御部に出力される。
That is, when the device selection input data DA is input to the
トランス50の一次コイルには電源整流器52の交流端子が接続され、直流端子の一端に電圧調整器が接続され、その出力側にはパルス変調回路55が接続される。パルス変調回路55の出力側にはコンプリメンタリ構成のトランジスタ回路(Q1/Q2)が接続され、その入力電源端と出力電源端は、電圧調整器52の直流端子に接続される。そしてコンプリメンタリ回路の出力側にはコンデンサ58を介して入力信号を増幅した電圧・電流がトランス51を介して電力線に出力される。電源整流器52の直流端子にはトランス51の一次コイルの一端と電圧調整器54及びパルス変調回路55の共通端が接続され、トランス51の二次コイルは、コンデンサC1を介して電力線間に接続される。即ち、外部から機器選択データDAが入力回路部5に入力されると、パルス変調のデジタル信号に変換され、トランス51を介して商用電源に重畳して伝送される。
An AC terminal of a
トランス61の二次コイルには、電源整流回路62が接続され、その直流出力は出力増幅器66と、抵抗68を有するバンドパスフィルタ67と、検波回路69の電源入出力端に接続される。トランス60は一次コイルがコンデンサC2を介して電力線間に接続され、その二次コイルの一端は、コンデンサ63を介して出力増幅器66の入力端に接続され、その出力端はバンドパスフィルタ67に接続され、その出力端は検波回路69の入力端に接続される。そして、検波回路69の出力端は端子t0を介して後段の制御部(図示せず)に出力される(例えば、特許文献1参照。)。
A power
従来例の構成では、信号伝送用のトランス51、60に流れる信号はそれぞれ電源供給用のトランス50、61や電源整流回路52、62にも流れてしまうため信号ロスが生じる。また、このような電源装置に関して、安全規格の認定を取得する場合には、入力回路部5及び出力回路部6にAC100Vが配線されているので、電源部の二次側の構成を変更するときでも、電源の一次側も含めてその都度認定を取得する必要があり、認定手続きが煩雑であった。
In the configuration of the conventional example, signals flowing in the
本発明は、電力線通信信号が電源トランスや整流回路に流れて信号ロスが生じることなく、また、モデム装置へ供給する電圧を低くすることで、モデム装置の安全規格認定を取得し易くすることを目的とする。 The present invention makes it easy to obtain safety standard certification of a modem device by causing a power line communication signal to flow through a power transformer or a rectifier circuit without causing a signal loss and by reducing the voltage supplied to the modem device. Objective.
以上の課題に対する第1の解決手段として、商用電源ラインの電圧をそれよりも低い低電圧のAC電圧又はDC電圧に変換してモデム装置に供給する電圧変換手段と、信号伝送用トランスと、前記商用電源ラインの電圧が入力される2つの入力端と、前記低電圧のAC電圧又はDC電圧が出力される2つの出力端とを備え、前記電圧変換手段の入力側を第1のハイインピーダンス手段を介して前記入力端に接続し、前記電圧変換回路の出力側を第2のハイインピーダンス手段を介して前記出力端に接続し、前記信号伝送用トランスの一次巻線を前記入力端に結合し、前記信号伝送用トランスの二次巻線を前記出力端に結合した。 As a first solution to the above problems, voltage conversion means for converting the voltage of the commercial power supply line into a lower AC voltage or DC voltage lower than that and supplying the converted voltage to the modem device, the signal transmission transformer, A first high-impedance unit having two input terminals to which a voltage of a commercial power supply line is input and two output terminals from which the low-voltage AC voltage or DC voltage is output; The output side of the voltage conversion circuit is connected to the output end via a second high impedance means, and the primary winding of the signal transmission transformer is coupled to the input end. The secondary winding of the signal transmission transformer is coupled to the output end.
また、第2の解決手段として、前記電圧変換回路は降圧用電源トランスを有し、前記降圧用電源トランスの一次巻線を前記第1のハイインピーダンス手段を介して前記入力端に接続し、前記降圧用電源トランスの二次巻線を前記第2のハイインピーダンス手段を介して前記出力端に接続した。 Further, as a second solving means, the voltage conversion circuit has a step-down power transformer, a primary winding of the step-down power transformer is connected to the input terminal via the first high impedance means, The secondary winding of the step-down power transformer is connected to the output terminal via the second high impedance means.
また、第3の解決手段として、前記電圧変換回路は降圧用電源トランスと整流回路とを有し、前記降圧用電源トランスの一次巻線を前記第1のハイインピーダンス手段を介して前記入力端に接続し、前記降圧用電源トランスの二次巻線を前記整流回路の交流入力端に接続し、前記整流回路の直流出力端を前記第2のハイインピーダンス手段を介して前記出力端に接続した。 As a third solution, the voltage conversion circuit includes a step-down power transformer and a rectifier circuit, and a primary winding of the step-down power transformer is connected to the input terminal via the first high impedance means. The secondary winding of the step-down power transformer is connected to the AC input terminal of the rectifier circuit, and the DC output terminal of the rectifier circuit is connected to the output terminal via the second high impedance means.
また、第4の解決手段として、前記信号伝送用トランスにおける一次巻線と二次巻線との数比を1対1とした。 As a fourth solution, the number ratio of the primary winding to the secondary winding in the signal transmission transformer is set to 1: 1.
また、第5の解決手段として、前記入力端にプラグ付きコードを接続し、前記出力端にコネクタ付きコードを接続した。 As a fifth solution, a cord with a plug is connected to the input end, and a cord with a connector is connected to the output end.
第1の解決手段によれば、商用電源ラインの電圧をそれよりも低い低電圧のAC電圧又はDC電圧に変換してモデム装置に供給する電圧変換手段と、信号伝送用トランスと、商用電源ラインの電圧が入力される2つの入力端と、低電圧のAC電圧又はDC電圧が出力される2つの出力端とを備え、電圧変換手段の入力側を第1のハイインピーダンス手段を介して入力端に接続し、その出力側を第2のハイインピーダンス手段を介して出力端に接続し、信号伝送用トランスの一次巻線を入力端に結合し、その二次巻線を出力端に結合したので、電力線通信信号の伝送ロスが抑えられ、また、モデム装置の安全規格の認定が取得しやすくなる。 According to the first solution means, the voltage conversion means for converting the voltage of the commercial power supply line into a lower AC voltage or DC voltage lower than that and supplying the converted voltage to the modem device, the signal transmission transformer, and the commercial power supply line The input terminal of the voltage conversion means is connected to the input terminal via the first high impedance means. Connected to the output terminal via the second high impedance means, the primary winding of the signal transmission transformer is coupled to the input terminal, and the secondary winding is coupled to the output terminal. The transmission loss of the power line communication signal is suppressed, and the certification of the safety standard of the modem device is easily obtained.
また、第2の解決手段によれば、電圧変換回路は降圧用電源トランスを有し、降圧用電源トランスの一次巻線を第1のハイインピーダンス手段を介して入力端に接続し、降圧用電源トランスの二次巻線を第2のハイインピーダンス手段を介して出力端に接続したので、電力線通信信号が電源トランスに入力されることなく、信号伝送用トランスを介して伝送する。 Further, according to the second solution means, the voltage conversion circuit has the step-down power transformer, the primary winding of the step-down power transformer is connected to the input terminal via the first high impedance means, and the step-down power supply Since the secondary winding of the transformer is connected to the output end via the second high impedance means, the power line communication signal is transmitted through the signal transmission transformer without being input to the power transformer.
また、第3の解決手段によれば、電圧変換回路は降圧用電源トランスと整流回路とを有し、降圧用電源トランスの一次巻線を第1のハイインピーダンス手段を介して入力端に接続し、降圧用電源トランスの二次巻線を整流回路の交流入力端に接続し、整流回路の直流出力端を第2のハイインピーダンス手段を介して出力端に接続したので、電力線通信信号が電源トランスや整流回路に入力されることなく、信号伝送用トランスを介して伝送する。 According to the third solution means, the voltage conversion circuit has a step-down power transformer and a rectifier circuit, and the primary winding of the step-down power transformer is connected to the input terminal via the first high impedance means. Since the secondary winding of the step-down power transformer is connected to the AC input terminal of the rectifier circuit and the DC output terminal of the rectifier circuit is connected to the output terminal via the second high impedance means, the power line communication signal is transmitted to the power transformer. The signal is transmitted through a signal transmission transformer without being input to the rectifier circuit.
また、第4の解決手段によれば、信号伝送用トランスにおける一次巻線と二次巻線との数比を1対1としたので、受信時と送信時とで電力線通信信号のロスが一定となる。 According to the fourth solution, since the number ratio of the primary winding to the secondary winding in the signal transmission transformer is 1: 1, the loss of the power line communication signal is constant between reception and transmission. It becomes.
また、第5の解決手段によれば、入力端にプラグ付きコードを接続し、出力端にコネクタ付きコードを接続したので、電源装置自体で安全規格の認定が受けられ、種々のモデム装置に対して共通に使用できる。 Further, according to the fifth solution, since the cord with the plug is connected to the input end and the cord with the connector is connected to the output end, the power supply itself can be certified as a safety standard, and can be used for various modem devices. Can be used in common.
図1に本発明の電力線通信用モデムの電源装置(以下、電源装置)における第1の実施形態をモデム装置とともに示す。図1において、電源装置10は電圧変換手段11と第1の信号伝送用トランス12とを有する。電圧変換手段11は、降圧用の電源トランス11aで構成される。電源トランス11aの二次側電圧は、例えば、10ボルト程度の低電圧である。また、第1の信号伝送用トランス12の一次巻線と二次巻線との巻数比は1対1である。電源トランス11aの一次巻線は第1のハイインピーダンス手段13、13を介して入力端10a、10bに接続される。また、二次巻線は第2のハイインピーダンス手段14、14を介して出力端10c、10dに接続される。第1及び第2のハイインピーダンス手段13、14はチョークインダクタ等で構成される。
FIG. 1 shows a first embodiment of a power supply apparatus (hereinafter referred to as a power supply apparatus) for a power line communication modem according to the present invention together with a modem apparatus. In FIG. 1, the
第1の信号伝送用トランス12の一次巻線はコンデンサ15を介して入力端10a、10bに結合され、二次巻線はコンデンサ16を介して出力端10c、10dに結合される。
The primary winding of the first
そして、入力端10a、10bはプラグ17a付きACコード17に接続され、出力端10c、10dはコネクタ18a付き同軸線18に接続される。
The
モデム装置20は、第1の整流回路21と、第2の信号伝送用トランス22と、モデム回路23とを有する。第2の信号伝送用トランス22の一次巻線と二次巻線との巻数比は1対1である。第1の整流回路21のAC入力端は第3のハイインピーダンス手段24、24を介して入力端子を構成するコネクタ25に接続される。第3のハイインピーダンス手段24もチョークインダクタ等で構成される。第1の整流回路21から出力される10ボルト以下の複数種のDC電圧はモデム回路23に供給される。
The
また、第2の信号伝送用トランス22の一次巻線はコンデンサ26を介してコネクタ25に結合され、二次巻線はコンデンサ27を介してモデム回路23に結合される。モデム回路23にはパソコン(PC)等の情報処理端末装置が結合される。
The primary winding of the second
以上の構成において、ACコード17を商用電源ラインに接続すると、モデム装置20にはAC10ボルトの低電圧が供給され、第1の整流回路21からDC電圧が出力されてモデム回路23が駆動される。このとき、電源装置10においては、商用電源ラインに重畳されている電力線通信信号は、電圧変換手段11(電源トランス11a)の入力側に第1のハイインピーダンス手段13、13が介挿されているので、電圧変換手段11には入力されず、第1の信号伝送用トランス12を介して同軸線18に出力される。すなわち、同軸線18上のAC10ボルトに電力線通信信号が重畳される。このとき、出力端10c、10dに現れる電力線通信信号は第2のハイインピーダンス手段14、14の介在によって電圧変換手段11には入力されない。
In the above configuration, when the
AC10ボルトの低電圧は第1の整流回路21に入力されるが、電力線通信信号は第3のハイインピーダンス24、24の介在によって第1の整流回路21へは入力されずに第2の信号伝送用トランス22を介してモデム回路23に入力される。このことから、電源装置10における電力線通信信号のロスは最小限に押さえられる。
The low voltage of
逆に、情報処理端末装置からモデム回路23に入力された電力線通信信号は、第2の信号伝送用トランス22、同軸線18、第1の信号伝送用トランス12、ACコード17を経て商用電源ラインに出力される。この際にも、同様の理由で電力線通信信号の伝送ロスは最小限に押さえられる。
Conversely, the power line communication signal input from the information processing terminal device to the
また、電源装置10自体で安全規格の認定を取得しておけば、これと対で使用されるモデム装置20は、供給される電圧が低いことから、内部の回路変更をしても安全規格の認定が取得しやすい。
Also, if the
図2は第2の実施形態を示す。図2においては、図1と同一構成に対して同一符号を付してその説明は省略する。図2において、電圧変換手段11は降圧用の電源トランス11aと第2の整流回路11bとを有し、電源トランス11aの二次巻線は第2の整流回路11bのAC入力端に接続される。第2の整流回路11bは、例えば、DC10ボルトの低電圧をDC出力端子に出力する。従って、同軸線18上のDC10ボルトに電力線通信信号が重畳される。
FIG. 2 shows a second embodiment. In FIG. 2, the same components as those in FIG. In FIG. 2, the voltage conversion means 11 has a step-down
モデム装置20には、図1に示す第1の整流回路21に代わってDC−DCコンバータ28が使用される。DC−DCコンバータは複数種のDC電圧を出力し、これをモデム回路23に供給する。
In the
10:電力線通信用モデムの電源装置
10a、10b:入力端
10c、10d:出力端
11:電圧変換回路
11a:電源トランス
11b:第2の整流回路
12:第1の信号伝送用トランス
13:第1のハイインピーダンス手段
14:第2のハイインピーダンス手段
15、16:コンデンサ
17:ACコード
17a:プラグ
18:同軸線
20:モデム装置
21:第1の整流回路
22:第2の信号伝送用トランス
23:モデム回路
24:第3のハイインピーダンス手段
25:コネクタ
26、27:コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Power supply device of power
Claims (5)
5. The power supply device for a power line communication modem device according to claim 4, wherein a cord with a plug is connected to the input end, and a cord with a connector is connected to the output end.
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