JP2010278942A - Splitter for plc with balun transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般住宅等で使用される屋内電力線を用いて電力供給とデータ信号の送受信を可能にする電力線搬送通信に用いられる配線機器に関し、特に同軸線も同時に利用可能とするように構成されたバラントランス付PLC用スプリッタに関するものである。 The present invention relates to a wiring device used for power line carrier communication that enables power supply and transmission / reception of a data signal using an indoor power line used in a general house and the like, and is particularly configured to simultaneously use a coaxial line. Further, the present invention relates to a PLC splitter with a balun transformer.
近年のインターネットの普及は目覚しく、家庭でもインターネットへのアクセス環境の重要性が増しており、そのアクセスを簡易化する手段として電力線搬送通信、すなわち、PLC (Power Line Communication)が注目されている。既存の屋内配線であるAC電力線のコンセントに差し込むだけで回線が接続されるので新たな配線工事なしでパソコンがインターネットに接続され、また、電気機器を接続するホームネットワークなどが容易に構築されることになる。PLCの通信速度も2MHz〜30MHz帯の利用が認められ、大容量の情報の通信が可能となっている。 The spread of the Internet in recent years has been remarkable, and the importance of an environment for accessing the Internet is increasing even at home, and power line communication, that is, PLC (Power Line Communication), has attracted attention as means for simplifying the access. The line can be connected simply by plugging into an AC power line outlet, which is an existing indoor wiring, so the PC can be connected to the Internet without any new wiring work, and a home network for connecting electrical equipment can be easily constructed. become. The use of the 2 MHz to 30 MHz band for the PLC communication speed is also permitted, and a large amount of information can be communicated.
PLCを利用する場合、主としてAC電源ラインにPLC用通信モデムを接続し、そこからパソコンなどに接続して通信を行っているが、パソコンやテレビなどの電気機器の内部にPLC用の通信回路を内蔵して外付けのPLC用通信モデムが不要な電気機器も実現されている。このように、各電気機器がPLC用通信モデムを内蔵すればそれらの機器間の通信をより簡単な構成で行うことができ、様々な情報のやり取りや相互の制御などが容易となる。特に、テレビからインターネットにアクセス可能なサービス及び機器も普及してきている。 When using a PLC, a PLC communication modem is mainly connected to the AC power line, and then connected to a personal computer or the like to perform communication. However, a PLC communication circuit is provided inside an electric device such as a personal computer or a television. An electrical device that does not require a built-in external PLC communication modem has also been realized. As described above, if each electrical device includes a PLC communication modem, communication between these devices can be performed with a simpler configuration, and various information exchange and mutual control are facilitated. In particular, services and devices that can access the Internet from televisions have also become widespread.
従来、PLC用通信モデムをテレビなどに内蔵するための電源ノイズフィルタとPLC用カップリング回路を内蔵した配線機器としてインレット型ノイズフィルタが特許文献1に示されており、一方、テレビなどの電気機器に対して電力線搬送信号と同軸線による搬送信号を同時に通信するための外付けのPLCアダプタ内蔵型のスプリッタが特許文献2に示されている。
Conventionally, an inlet type noise filter is shown in Patent Document 1 as a wiring device incorporating a power supply noise filter and a PLC coupling circuit for incorporating a PLC communication modem in a television or the like. On the other hand,
一般家庭の屋内電力線は、単相3線100Vで配線され、中線が接地されており、一つの家屋内でも各部屋によって異なる相の配線がなされている。PLC用通信モデムで通信を行う場合、相の異なる部屋間での通信(異相間通信)は、相が同じ部屋間での通信(同相間通信)に比べて信号が減少しやすく、一部の電力線においては通信ができない場合がある。 The indoor power line of a general household is wired with a single-phase three-wire 100V, the middle line is grounded, and different phases are wired in each room even in one house. When communicating with a PLC communication modem, communication between rooms with different phases (inter-phase communication) tends to reduce the signal compared to communication between rooms with the same phase (inter-phase communication). Communication may not be possible on power lines.
図3は、一般家庭の相の異なる電力線にPLC用通信モデムと従来のカップリング回路付ノイズフィルタとPLC用通信モデムを内蔵したテレビを配置した場合の屋内配線の構成の一例を示す図である。図1においては、屋外から有線ケーブルやアンテナなどで取り込まれるインターネットなどの信号を光やADSLまたは無線などに対応したモデム11により取り込み、それを屋内LANに接続する手段としてPLCを利用する場合を示している。また、そのPLC用通信モデムであるPLCモデム20が置かれた部屋と電力線の相の異なる部屋にPLCモデム21を内蔵したPLCモデム内蔵テレビ40が設置されている場合を示す。さらに、このPLCモデム内蔵テレビ40の電力線の入力部に特許文献1に示されたカップリング回路付ノイズフィルタの機能を有するインレット型ノイズフィルタ41を適用した場合を示している。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration of indoor wiring when a PLC communication modem, a conventional noise filter with a coupling circuit, and a television with a built-in PLC communication modem are arranged on different power lines in a general household. . FIG. 1 shows a case in which a signal such as the Internet that is captured from the outside with a wired cable or antenna is captured by a
インレット型ノイズフィルタ41は、電力線入力端子1と、電力線入力端子1に並列に接続された電力線搬送信号を通過するカップリング回路3および電源ノイズを遮断するノイズフィルタ回路4と、PLCモデム21に接続されるカップリング回路3の出力端子9および電源回路22に接続されるノイズフィルタ回路4の出力端子10とを有し、カップリング回路3は高域通過フィルタと電源ラインとの絶縁分離を行うモデムトランスから構成されている。
The inlet
ここで、3相の電力線の接地線に対する相をL1、L2とすると、同相の電力線におけるPLC信号は、同じL1とGND間になるため問題なく通信が可能である。しかし異なる相の電力線が配線されている部屋同士(異相間)でPLC信号の通信を行う場合、L1−GNDとL2−GND間の電力線による異相間通信では信号が著しく減少するため、通信が困難な場合がある。この場合、PLCモデム20が置かれた部屋と相の異なる部屋に置かれたPLCモデム内蔵テレビ40はインターネットと接続できないこととなってしまう。
Here, assuming that the phases of the three-phase power line with respect to the ground line are L1 and L2, the PLC signal in the in-phase power line is between the same L1 and GND, so communication is possible without any problem. However, when PLC signals are communicated between rooms where different-phase power lines are wired (between different phases), communication is difficult because signals are significantly reduced in different-phase communication using power lines between L1-GND and L2-GND. There are cases. In this case, the PLC modem built-in
一方、屋内LANへの接続手段としてPLCを利用する場合であっても、一般的に、図3のように、テレビ信号などの高速信号はノイズの混入が少なく良い信号品質が確保される同軸線を使って各部屋に配線される場合が多い。そこでPLC信号を同軸線のテレビ(TV)信号などに重畳し、この同軸線を利用して通信を行うことが考えられる。しかし、図3のような従来のカップリング回路付ノイズフィルタでは同軸線のテレビ信号に重畳されたPLC信号を受信することができない。 On the other hand, even when a PLC is used as means for connecting to an indoor LAN, generally, a high-speed signal such as a TV signal is low in noise and has good signal quality as shown in FIG. It is often wired to each room using. Therefore, it is conceivable that the PLC signal is superimposed on a coaxial television (TV) signal and the like is used for communication. However, the conventional noise filter with a coupling circuit as shown in FIG. 3 cannot receive the PLC signal superimposed on the coaxial television signal.
なお、従来の特許文献2に示されたPLCアダプタ内蔵型のスプリッタを外付けで別途用いれば同軸線と電力線の両方でPLC信号の通信が可能となるが、そのままPLCモデム内蔵型テレビに適用することはできないため、このスプリッタを外付けで用いると装置が大型化しコスト増加を招いてしまう。
Note that if a conventional splitter with a built-in PLC adapter shown in
そこで本発明の課題は、従来のカップリング回路付ノイズフィルタと同じ機能を有し、かつ同軸線のテレビ信号などの高速信号に重畳されたPLC信号と高速信号とを分離して通信可能で、PLC用通信モデム内蔵型の電気機器に適用可能なバラントランス付PLC用スプリッタを提供することにある。 Therefore, the problem of the present invention is that it has the same function as a conventional noise filter with a coupling circuit, and can communicate by separating a PLC signal superimposed on a high-speed signal such as a coaxial television signal and the high-speed signal, An object of the present invention is to provide a PLC splitter with a balun transformer that can be applied to electric devices with a built-in PLC communication modem.
上記課題を解決するため、本発明のバラントランス付PLC用スプリッタは、電力線入力端子と、該電力線入力端子にそれぞれ並列に接続された電力線搬送信号を通過するカップリング回路および電源ノイズを除去するノイズフィルタ回路と、前記カップリング回路の出力端子および前記ノイズフィルタ回路の出力端子と、同軸線入力端子と、該同軸線入力端子にそれぞれ並列に接続された低域通過フィルタ回路および高域通過フィルタ回路からなるPLC用スプリッタ回路と、前記低域通過フィルタ回路の出力側に接続されたバラントランスと、前記高域通過フィルタ回路の出力側に接続された同軸線出力端子とからなり、前記バラントランスの出力が前記カップリング回路の出力端子に接続されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a PLC for balun transformer with a balun transformer according to the present invention includes a power line input terminal, a coupling circuit that passes through a power line carrier signal connected in parallel to the power line input terminal, and noise for removing power supply noise. Filter circuit, output terminal of coupling circuit and output terminal of noise filter circuit, coaxial line input terminal, and low-pass filter circuit and high-pass filter circuit respectively connected in parallel to coaxial line input terminal A PLC splitter circuit, a balun transformer connected to the output side of the low-pass filter circuit, and a coaxial line output terminal connected to the output side of the high-pass filter circuit. The output is connected to the output terminal of the coupling circuit.
ここで、前記カップリング回路は高域通過フィルタとモデムトランスとから構成されていてもよく、前記カップリング回路の高域通過フィルタはコンデンサ素子から構成されてもよい。また、前記カップリング回路は2MHz〜30MHzの電力線搬送信号を通過するカップリング回路であってもよい。 Here, the coupling circuit may include a high-pass filter and a modem transformer, and the high-pass filter of the coupling circuit may include a capacitor element. The coupling circuit may be a coupling circuit that passes a power line carrier signal of 2 MHz to 30 MHz.
また、前記低域通過フィルタ回路はコイル素子とコンデンサ素子とを有していてもよく、前記高域通過フィルタ回路はコイル素子とコンデンサ素子とを有していてもよい。 The low-pass filter circuit may include a coil element and a capacitor element, and the high-pass filter circuit may include a coil element and a capacitor element.
また、前記カップリング回路、前記ノイズフィルタ回路、前記PLC用スプリッタ回路および前記バラントランスは一つの箱状の筐体内に収納されていてもよく、前記電力線入力端子と前記同軸線入力端子とが前記筐体の一面に設置され、前記カップリング回路の出力端子、前記ノイズフィルタ回路の出力端子および前記同軸線出力端子が前記筐体の他の面に設置されていてもよい。 The coupling circuit, the noise filter circuit, the PLC splitter circuit, and the balun transformer may be housed in a single box-shaped housing, and the power line input terminal and the coaxial line input terminal are It may be installed on one surface of the housing, and the output terminal of the coupling circuit, the output terminal of the noise filter circuit, and the coaxial line output terminal may be installed on the other surface of the housing.
上記の構成により、本発明のバラントランス付PLC用スプリッタは、従来のカップリング回路付きノイズフィルタに加えて、同軸線入力端子と、同軸線入力端子にそれぞれ並列に接続された低域通過フィルタ回路および高域通過フィルタ回路からなるPLC用スプリッタ回路と、バラントランスと、同軸線出力端子とを備えており、これにより平衡−不平衡変換機能を有し、かつ同軸線と内蔵されたPLC用通信モデムとを直接に接続可能な機能を有している。 With the above configuration, the PLC splitter with a balun transformer according to the present invention includes a coaxial line input terminal and a low-pass filter circuit connected in parallel to the coaxial line input terminal in addition to the conventional noise filter with a coupling circuit. And a PLC splitter circuit composed of a high-pass filter circuit, a balun transformer, and a coaxial line output terminal, thereby having a balanced-unbalanced conversion function and having a coaxial line and a built-in PLC communication. It has a function that allows direct connection to a modem.
これにより、従来のカップリング回路付ノイズフィルタの機能を有し、かつ同軸線のテレビ信号などの高速信号に重畳されたPLC信号と高速信号とを分離して通信可能で、PLC用通信モデム内蔵型の電気機器に適用可能なバラントランス付PLC用スプリッタが得られる。 As a result, it has the function of a conventional noise filter with a coupling circuit, and can communicate by separating a PLC signal superimposed on a high-speed signal such as a coaxial television signal and a high-speed signal, and has a built-in PLC communication modem. PLC splitter with balun transformer that can be applied to a type of electrical equipment is obtained.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明によるバラントランス付PLC用スプリッタの一実施の形態の回路構成を示す図であり、本実施の形態のバラントランス付PLC用スプリッタとPLC用通信モデムを内蔵したテレビを示す図である。図1において、本実施の形態のバラントランス付PLC用スプリッタ25は、電力線入力端子と1、電力線入力端子1にそれぞれ並列に接続された電力線搬送信号を通過するカップリング回路3および電源ノイズを除去するノイズフィルタ回路4と、カップリング回路3の出力端子9およびノイズフィルタ回路4の出力端子10と、同軸線入力端子2と、同軸線入力端子2にそれぞれ並列に接続された低域通過フィルタ回路(LPF)7および高域通過フィルタ回路(HPF)8からなるPLC用スプリッタ回路と、低域通過フィルタ回路7の出力側に接続されたバラントランス6と、高域通過フィルタ回路8の出力側に接続された同軸線出力端子とからなり、バラントランス6の出力がカップリング回路3の出力端子9に接続されている。PLCモデム内蔵テレビ30内において、カップリング回路3の出力端子9がPLCモデム21に、ノイズフィルタ回路4の出力端子10が電源回路22に、同軸線出力端子がTV回路23にそれぞれ接続されている。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of an embodiment of a PLC splitter with a balun transformer according to the present invention, and is a diagram showing a television incorporating a PLC splitter with a balun transformer and a PLC communication modem according to this embodiment. is there. In FIG. 1, the
カップリング回路3は高域通過フィルタとモデムトランス14とから構成され、カップリング回路3の高域通過フィルタはコンデンサ素子13から構成されている。また、カップリング回路3は2MHz〜30MHzの電力線搬送信号を通過するカップリング回路である。ノイズフィルタ回路4はコモンモードチョークコイルとコイル素子15、コンデンサ素子16を組み合わせて構成されている。
The
低域通過フィルタ回路7はコイル素子とコンデンサ素子とを有しており2MHz〜30MHzの電力線搬送信号を通過するようにコイル素子のインダクタンスとコンデンサ素子の容量が定められている。高域通過フィルタ回路8はコイル素子とコンデンサ素子とを有し、TV信号を通過するようにコイル素子のインダクタンスとコンデンサ素子の容量が定められている。また、バラントランス6は不平衡回路と平衡回路の変換機能を有する一般的な信号変換素子からなっている。
The low-
また、カップリング回路3、ノイズフィルタ回路4、低域通過フィルタ回路7、高域通過フィルタ回路8およびバラントランス6は一つの箱状の筐体内に収納されており、電力線入力端子1と同軸線入力端子2とがその筐体の一面に設置され、カップリング回路3の出力端子9、ノイズフィルタ回路4の出力端子10および同軸線出力端子がその筐体の他の面に設置されている。
Further, the
本実施の形態のバラントランス付PLC用スプリッタ25においては、TV信号に重畳されたPLC信号は同軸線入力端子2より入力し、高域通過フィルタ回路8では遮断されるが、低域通過フィルタ回路7およびバラントランス6を経由してPLCモデム内蔵テレビ30に内蔵されたPLCモデム21に伝送され、PLCモデム21からのPLC信号も逆方向の同じ経路で同軸線入力端子2から同軸線に出力される。また、同軸線入力端子2より入力したテレビ信号は低域通過フィルタ回路7では遮断されるが、高域通過フィルタ回路8を通過して同軸線出力端子からTV回路23に伝送される。
In the
図2は相の異なる電力線にPLC用通信モデムと、本実施の形態のバラントランス付PLC用スプリッタとPLC用通信モデムを内蔵したテレビとを配置した場合の屋内配線の構成の一例を示す図であり、PLCモデム内蔵テレビ30以外は図3と同じ配線である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration of indoor wiring when a PLC communication modem, a PLC splitter with a balun transformer of the present embodiment, and a television incorporating the PLC communication modem are arranged on different power lines. Yes, except for the
図2において、PLCモデム20により発生し同軸線のTV信号に重畳されたPLC信号は、PLCモデム内臓テレビ30に内蔵された本実施の形態のバラントランス付PLC用スプリッタ25の同軸線入力端子2より低域通過フィルタ回路7およびバラントランス6を経由してPLCモデム21に伝送されることにより、PLCモデム内蔵テレビ30がインターネットなどと接続され通信が可能となる。
In FIG. 2, the PLC signal generated by the
上述のように、本実施の形態のバラントランス付PLC用スプリッタをPLC用通信モデムを内蔵したテレビなどの電気機器に実装することにより、電力線からだけではなく、同軸線の高速信号に重畳されたPLC信号を、同軸線により受信し、通信することができる。また、本実施の形態のバラントランス付PLC用スプリッタはカップリング回路、電源用のノイズフィルタ回路、PLC用スプリッタ回路、バラントランスが一体化されており、小型でパッケージ化するのに適した構成であり、PLC信号を必要とする電気機器に容易に組み込むことが可能である。 As described above, the PLC splitter with balun transformer according to the present embodiment is mounted not only on the power line but also on the high-speed signal on the coaxial line by mounting it on an electric device such as a television with a built-in PLC communication modem. The PLC signal can be received and communicated via a coaxial line. In addition, the PLC splitter with a balun transformer according to the present embodiment has a coupling circuit, a noise filter circuit for power supply, a splitter circuit for PLC, and a balun transformer integrated into a compact configuration suitable for packaging. Yes, it can be easily incorporated into electrical equipment that requires a PLC signal.
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではないことは言うまでもなく、カップリング回路、ノイズフィルタ回路、高域通過フィルタ回路、低域通過フィルタ回路、バラントランスの各回路構成は本発明の目的を達成できるものであればよく、例えば、コンデンサ素子、コイル素子以外の一般的な回路素子も使用できる。また、目的とする信号の種類、周波数帯域などに応じて回路構成、使用する素子を最適化するように設計可能である。本発明のバラントランス付PLC用スプリッタの筐体の形状は内蔵される電気機器に応じて設計可能であり、筐体内に収納されていなくても回路基板のままでも適用可能である。 Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiment, and the circuit configurations of the coupling circuit, the noise filter circuit, the high-pass filter circuit, the low-pass filter circuit, and the balun transformer are not limited to those described above. Any circuit element can be used as long as the object of the invention can be achieved. For example, general circuit elements other than capacitor elements and coil elements can be used. In addition, the circuit configuration and the elements to be used can be optimized according to the type of signal, the frequency band, and the like. The shape of the case of the splitter for PLC with balun transformer of the present invention can be designed according to the built-in electric equipment, and can be applied to the circuit board as it is without being housed in the case.
1 電力線入力端子
2 同軸線入力端子
3 カップリング回路
4 ノイズフィルタ回路
6 バラントランス
7 低域通過フィルタ回路
8 高域通過フィルタ回路
9、10 出力端子
11 モデム
13、16 コンデンサ素子
14 モデムトランス
15 コイル素子
20、21 PLCモデム
22 電源回路
23 TV回路
25 バラントランス付PLC用スプリッタ
30、40 PLCモデム内臓テレビ
41 インレット型ノイズフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power
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2009
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