JP2006253797A - Power line carrier communication circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電力線搬送通信回路に関するものである。 The present invention relates to a power line carrier communication circuit.
近年、DSLやCATV網によるブロードバンドインターネット接続サービスの普及が著しい。電力線搬送通信は機器に電源を供給するために敷設された電力線を伝送路として利用するので、通信のために新たな通信線を敷設する必要がないことが大きな特徴で、無線と共に新たな通信技術として注目されている。 In recent years, broadband Internet connection services using DSL and CATV networks have become very popular. Power line carrier communication uses a power line installed to supply power to the equipment as a transmission line, so it is not necessary to install a new communication line for communication. It is attracting attention as.
電力線搬送通信回路101は、例えば、図3に示すように、変圧器102から宅内に敷設された電力線103にモデム104を接続したものである。図示例では、電力線103は、第1電圧線105と、第2電圧線106と、接地線107に連結された中性線108の3線を一組とした単相3線式の電線であり、モデム104は第2電圧線106と中性線108に接続されている。
For example, as shown in FIG. 3, the power line
斯かる構成では、電力線103は接地線107により保安接地されており、対地静電容量109の作用により、大地を含めた不平衡回路となっている。伝送回路が不平衡になっていることによりコモンモード電流110が発生しやすく、電力線搬送通信により高周波信号が伝送されると輻射電波が発生する。斯かる電力線搬送通信では、電柱間の高い位置に付設された低圧電圧線が接地アンテナと同様の働きをするので、輻射電波が発生すると、広範囲で無線通信に障害を与えるなどの不具合を生じさせる場合がある。
In such a configuration, the
コモンモード電流を抑制する手段として、電力線とモデムの接続箇所や電力線そのものにコモンモード電流のみに対して効果のある阻止インピーダンスを挿入したり、電力線の接地線に高周波帯域のみ効果のある阻止インピーダンスを挿入する方法がある(特許文献1)。
阻止インピーダンスを用いてコモンモード電流を抑制する手段は、阻止インピーダンスを構成するコイルの鉄心と巻線間に発生する寄生静電容量や、コイル巻線相互間に発生する寄生静電容量の影響により高周波帯域におけるインピーダンス値を十分に大きくすることが難しく、コモンモード電流を抑制するのに十分な効果が得られず、伝送回路の不平衡についても改善されない。 The means to suppress the common mode current using the blocking impedance depends on the parasitic capacitance generated between the iron core and winding of the coil that constitutes the blocking impedance and the parasitic capacitance generated between the coil windings. It is difficult to sufficiently increase the impedance value in the high frequency band, a sufficient effect for suppressing the common mode current cannot be obtained, and the unbalance of the transmission circuit is not improved.
本発明に係る電力線搬送通信回路は、第1電圧線と、第2電圧線と、接地線に連結された中性線の3線を一組とした単相3線の電力線のうち一方の電圧線と中性線を介して通信を行なう電力線搬送通信回路において、単相3線の一方の電圧線と中性線に信号電圧を加えると、他方の電圧線と中性線に極性が反対の信号電圧が生じる平衡回路を設けたことを特徴としている。 The power line carrier communication circuit according to the present invention includes a first voltage line, a second voltage line, and a voltage of one of the three-phase power lines that are a set of three neutral lines connected to the ground line. In a power line carrier communication circuit that performs communication via a line and a neutral line, if a signal voltage is applied to one voltage line and neutral line of a single-phase three line, the polarity is opposite to the other voltage line and neutral line A balanced circuit for generating a signal voltage is provided.
この電力線搬送通信回路によれば、単相3線の一方の電圧線と中性線に信号電圧を加えると、他方の電圧線と中性線に極性が反対の信号電圧が生じる平衡回路を設けたので、一方の電圧線と中性線に信号電圧が加えられると、他方の電圧線と中性線に極性が反対の信号電圧が生じ、その結果、中性線では信号電流が打ち消され、2つの電圧線を介して平衡伝送が行なわれる。これにより、見掛け上、接地されていない2つの電圧線を介して信号電流が伝送される状態になり、大地を伝送回路とするコモンモード電流の発生や輻射電波の発生が抑制される。 According to this power line carrier communication circuit, a balanced circuit is provided in which when a signal voltage is applied to one voltage line and neutral line of a single-phase three-wire, a signal voltage of opposite polarity is generated on the other voltage line and neutral line. Therefore, when a signal voltage is applied to one of the voltage lines and the neutral line, a signal voltage having the opposite polarity is generated on the other voltage line and the neutral line. As a result, the signal current is canceled on the neutral line, Balanced transmission is performed via two voltage lines. As a result, the signal current is apparently transmitted through two voltage lines that are not grounded, and the generation of common mode current and the generation of radiated radio waves using the ground as a transmission circuit are suppressed.
以下、本発明に係る電力線搬送通信回路の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a power line carrier communication circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
この電力線搬送通信回路1は、図1に示すように、電信柱などに設置した変圧器2から宅内に引き込まれた低圧電力線3を利用して、通信を行なうものである。低圧電力線3は、第1電圧線4と、第2電圧線5と、接地線6に連結された中性線7の3線を一組とした単相3線式の電力線で構成されている。
As shown in FIG. 1, the power line carrier communication circuit 1 performs communication using a low-voltage power line 3 drawn into a house from a
変圧器2は送電用の高圧電流が流れる高圧電力線8から家庭用の電圧を調整して低圧電力線3に電力を供給するものである。低圧電力線3は、第1電圧線4と中性線7の一対と、第2電圧線5と中性線7の一対で、それぞれ宅内に100Vの電気を供給している。
The
この電力線搬送通信回路1は、単相3線の一方の電圧線と中性線に信号電圧を加えると、他方の電圧線と中性線に極性が反対の信号電圧が生じる平衡回路を設けたものである。 This power line carrier communication circuit 1 is provided with a balanced circuit in which, when a signal voltage is applied to one voltage line and neutral line of a single-phase three-wire, a signal voltage of opposite polarity is generated on the other voltage line and neutral line. Is.
この実施形態では、平衡回路として、第1電圧線4と中性線7を連結した第1巻線11と、第2電圧線5と中性線7を連結した第2巻線12を巻回したトランス13、14を、低圧電力線3の離れた位置にそれぞれ取り付けている。トランス13、14は、一方の電圧線と中性線に信号電圧を加えると、他方の電圧線と中性線に極性が反対の信号電圧が生じるように、第1巻線11と第2巻線12を芯材に巻回している。
In this embodiment, as a balanced circuit, a
なお、図示は省略するが、この実施形態では、トランス13、14には、それぞれ第1巻線11と第2巻線12を縒り合わせた上で、フェライト等の高周波用磁性材料を用いたトロイダルコアに分布巻したものを用いている。これにより広い帯域で動作するようになっている。また、第1巻線11と第2巻線12には、コンデンサ16、17を取り付けて、商用周波電圧が直接印加されて過電流が流れることを防止している。
Although not shown in the drawings, in this embodiment, the
また、この実施形態では、保安接地した施設箇所に一方のトランス13を取り付けており、このトランス13に第3巻線18を追加して、外部モデム19を取付けている。これにより、単相3線式の両側回路の平衡を崩さずに信号を送受信することができる。
Further, in this embodiment, one
電力線搬送通信回路1に使われるモデム20は、宅内のコンセントを介して第1電圧線4と中性線7、又は、第2電圧線5と中性線7の何れかに接続される。
The
例えば、図1に示すように、第2電圧線5と中性線7にモデム20が接続された状態では、通信時にモデム20により第2電圧線5と中性線7に信号電圧V1が加えられる。第2電圧線5と中性線7に信号電圧V1が加えられると、トランス13、14を介して、第1電圧線4と中性線7に、第2電圧線5と中性線7に加えられた信号電圧V1とは極性が反対の信号電圧V2が生じる。
For example, as shown in FIG. 1, in the state in which the
この結果、中性線7では、第2電圧線5と中性線7に掛かる信号電圧V1に起因する信号電流I1と、第1電圧線4と中性線7に掛かる信号電圧V2に起因する信号電流I2が互いに打ち消し合い、見掛け上、中性線7に電流が流れていない状態になる。さらに、第1電圧線4と、第2電圧線5は、各々、略等しい対地静電容量9により大地と結合しており、平衡回路と見なせることから、電力線搬送通信回路1は第1電圧線4と第2電圧線5で信号電流が平衡伝送される状態になる。第1電圧線4と第2電圧線5において信号電流の平衡伝送が行なわれることから、その電圧中点となる中性線7の対地電圧VOは略0である。
As a result, in the
このように、この電力線搬送通信回路1によれば、伝送回路の不平衡を改善して中性線7の対地電圧VOが略0になるため、コモンモード電流の発生が抑制され、輻射電波の発生も抑制される。さらに、2つのトランス13、14を用いることにより、トランス13では変圧器2に起因するインピーダンス不平衡の影響を取り除き、トランス14では、宅内で第1電圧線4と中性線7、又は、第2電圧線5と中性線7にモデム20が接続される不平衡の影響を取り除き、低圧電力線3の広い範囲で信号電圧の平衡伝送を実現して、改善効果を高めることができる。また、既設の低圧電力線に、トランス13、14を並列接続にて取り付ければよく、電線を一旦、切断して挿入する直列インピーダンス挿入に比較して、比較的簡単な工事で、電力線搬送通信におけるコモンモード電流の発生や輻射電波の発生を抑制することができる。
As described above, according to the power line carrier communication circuit 1, since the unbalance of the transmission circuit is improved and the ground voltage V O of the
以上、本発明の一実施形態に係る電力線搬送通信回路を説明したが、本発明に係る電力線搬送通信回路は上記の実施形態に限定されるものではない。 The power line carrier communication circuit according to one embodiment of the present invention has been described above, but the power line carrier communication circuit according to the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、上記の実施形態では、宅外の電信柱に外部モデムがある場合を例示したが、宅内で複数の通信端末があり、宅内にモデム21を設置して、これらの通信端末を接続する場合でも、図2に示すように、同様にトランス13、14を取り付けることにより、中性線7の対地電圧が略0になるので、コモンモード電流の発生を抑制し、輻射電波の発生を抑制することができる。
For example, in the above embodiment, the case where there is an external modem on the telephone pole outside the house is exemplified, but there are a plurality of communication terminals in the house, and the
また、平衡回路については一対のトランス13、14を単相3線に取り付けた構成を例示したが、これに限定されず、単相3線の一方の電圧線と中性線に信号電圧を加えると、他方の電圧線と中性線に極性が反対の信号電圧が生じる回路構成を広く採用することができる。また、上記の実施形態において平衡回路を構成するトランスの構成についても、種々の変更が可能である。
In addition, the balanced circuit is exemplified by the configuration in which the pair of
1 電力線搬送通信回路
2 変圧器
3 低圧電力線
4 第1電圧線
5 第2電圧線
6 接地線
7 中性線
11 第1巻線
12 第2巻線
13、14 トランス
16、17 コンデンサ
18 第3巻線
19 外部モデム
20 モデム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power line
Claims (3)
前記単相3線の一方の電圧線と中性線に信号電圧を加えると、他方の電圧線と中性線に極性が反対の信号電圧が生じる平衡回路を設けたことを特徴とする電力線搬送通信回路。 The first voltage line, the second voltage line, and the neutral line connected to the grounding line are communicated via one voltage line and the neutral line among the single-phase three-wire power lines as a set. In the power line carrier communication circuit to perform,
A power line carrier characterized in that a balanced circuit is provided in which when a signal voltage is applied to one voltage line and neutral line of the single-phase three-wire, a signal voltage of opposite polarity is generated on the other voltage line and neutral line. Communication circuit.
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Citations (2)
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JP2002232332A (en) * | 2000-11-30 | 2002-08-16 | Matsushita Electric Works Ltd | Distribution equipment and distribution board |
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2005
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