JP3507380B2 - 電流搬送送信器 - Google Patents
電流搬送送信器Info
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- JP3507380B2 JP3507380B2 JP34427799A JP34427799A JP3507380B2 JP 3507380 B2 JP3507380 B2 JP 3507380B2 JP 34427799 A JP34427799 A JP 34427799A JP 34427799 A JP34427799 A JP 34427799A JP 3507380 B2 JP3507380 B2 JP 3507380B2
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- Japan
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- circuit
- signal
- phase
- wave
- distribution line
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
- H04B3/544—Setting up communications; Call and signalling arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配電線などの電力
線を用いて、可聴周波数等の搬送信号を電流信号の形で
伝送する電流搬送送信器の改良に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の技術としては、次のようなものが
ある。 配電線路を伝送路として、負荷側から電源端に可聴
周波数の電流搬送信号を伝送する電流搬送方式がある
が、この場合の送信器としては、図５に示すように、信
号発生器５７により発生された可聴周波数の正弦波電流
を増幅器５６により増幅し、コンデンサ５３，５４及び
変圧器５５からなる結合回路５２をとおして、低圧配電
線５１に注入するものである。５８は信号発生器５７よ
り発生される被変調信号を配電線５１の商用周波の位相
に同期させるための位相検出回路である。 また、従来技術の中には、図６に示すように、全波
整流器６２と、信号発生器６６により発生された信号周
波数のパルスによりオンオフされて、抵抗６３を流れる
電流を断続するトランジスタ６４とから形成されるチョ
ッパ回路によって、低圧配電線６１に信号電流を注入す
るものが提案されている。なお、従来技術は、図６の
パルストランス６５及び位相検出回路６７を具備したも
のではない。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術の方
式で電流信号を商用周波の位相に同期した信号にする場
合は、図５に示すように、変圧器５５があるため、絶縁
については問題がなく、位相検出回路５８を直接、配電
線５１に接続できるが、結合回路５２が高価で、形状が
大きくなる欠点がある。 【０００４】また、従来技術の方式は、前述したよう
に、図６のパルストランス６５及び位相検出回路６７を
具備したものではないので、配電線６１の商用周波の位
相に同期した搬送信号の伝送については全く考慮されて
いない。従来技術の方式で、配電線６１の商用周波の
位相に同期した搬送信号の伝送を実現しようとするな
ら、図６に示されるように、トランジスタ６４のベース
側に、パルストランス６５などで全波整流器６２の出力
側の電気的な絶縁を確保する回路を付加する必要があ
る。その理由は、もしパルストランス６５などにより絶
縁されていなければ、全波整流器６２の入力側の一端が
位相検出回路６７のアース回路により接地され、全波整
流器６２の出力側の一端が信号発生器６６のアース回路
により接地されるので、全波整流器６２の１つの整流素
子の両端をアース回路により短絡することになり、全波
整流器６２が整流作用を行わなくなってしまうからであ
る。このように、従来技術の方式では、パルストラン
ス６５などの絶縁回路が必要となるので、回路構成が複
雑となり、高価となる欠点がある。 【０００５】（発明の目的）本発明の目的は、位相検出
手段を直接電力線の線間に接続するにあたり、従来のも
のより小型かつ低廉な価格の回路構成を実現することが
できる電流搬送送信器を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電力線の線間に接続された位相検出手段
により検出される電力線の電力波の位相に同期して、電
流搬送信号を形成し、電力線に注入する電流搬送送信器
において、電力線の電力波を半波整流する半波整流用ダ
イオードと、該半波整流用ダイオードのカソード側で半
波整流された電流を断続することにより前記電流搬送信
号を形成するスイッチング素子とを、前記電力線の線間
に直列に接続し、前記位相検出手段のアース回路と前記
スイッチング素子の電力線に接続されている一端とを同
一電位に接続したことを特徴とするものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態の基本回路
図は図１に示すごときものである。すなわち配電線（電
力線）の線間に、半波整流用ダイオード２と抵抗３とト
ランジスタ４とが直列に接続され、商用周波（電力波）
の位相を検出するための位相検出回路５が同じく配電線
１の線間に接続されている。半波整流用ダイオード２の
アノードは配電線１の一方に接続され、ＮＰＮ型のトラ
ンジスタ４のコレクタは抵抗３を介して半波整流用ダイ
オード２のカソードに接続され、トランジスタ４のエミ
ッタは配電線１の他方に接続される。トランジスタ４の
ベースには信号発生器６が接続され、信号発生器６は、
位相検出回路５により検出された配電線１の商用周波の
位相に同期して被変調信号を発生し、この被変調信号に
よりトランジスタ４は半波整流用ダイオード２のカソー
ド側で抵抗３を流れる電流をオンオフして、電流搬送信
号を形成し、配電線１に注入（配電線１の商用周波に重
畳）する。半波整流用ダイオード２、抵抗３及びトラン
ジスタ４は、電流搬送送信器の送信部７を構成する。本
発明のスイッチング素子を構成するトランジスタ４は、
これに限定されるものではなく、ＭＯＳ−ＦＥＴやＧＴ
Ｏなどのスイッチング素子で代用されても良い。トラン
ジスタ４のエミッタは信号発生器６のアース回路８に共
通に接続されている。 【０００８】位相検出回路５のアース回路９と、配電線
１の他方に接続されているトランジスタ４のエミッタ
（アース回路８）とは、同一電位（接地電位）に接続さ
れている。 【０００９】アース回路側に半波整流用ダイオード２が
接続されていないので、図６に示されるパルストランス
などの絶縁回路は不要となり、位相検出回路５を直接配
電線１に接続することができる。これにより、位相検出
回路５と送信部７とのアース回路における整合をとるこ
とができ、商用周波の位相に同期して、電流搬送信号を
送信することができる。 【００１０】電流搬送送信器は需要家、或いはビルの各
フロアコンセントに設置される。需要家に設けられた場
合には、配電線の電圧、電流などの管理情報、電力量計
の検針データなどにより信号を変調し、電流搬送信号の
形で配電線の商用周波に重畳し、柱上変圧器の二次側の
中継器に伝送し、更に中継器から変電所の中央装置に伝
送する。ビルの各フロアコンセントに設けられた場合に
は、温度、湿度、接点情報等により信号を変調し、電流
搬送信号の形でビル内の配電線の商用周波に重畳し、電
気室の給電用トランスの二次側の集中監視装置に伝送す
る。 【００１１】図２は本発明の実施の一形態の具体的回路
を示すものである。演算処理部１０は位相検出回路５か
らの位相検出信号を受け取り、トランジスタ４のベース
へ被変調信号を出力するものであり、図１の信号発生器
６の機能を含むものである。演算処理部１０、メモリ１
１及びインターフェース回路１２のアース回路は回路駆
動用の電源部１３のアース端子１４に共通に接続されて
いる。電源部１３は電圧変成器１６を介して配電線１に
接続されている。更に電源部１３の電源端子１５から
は、各必要回路部に駆動用電圧を供給している。位相検
出回路５では、抵抗１７と１８で配電線１の線間電圧を
分圧し、トランジスタ１９のベースに加え、このトラン
ジスタ１９が、配電線１の線間電圧のゼロ位相でオンオ
フの状態を反転し、パルス信号（位相検出信号）を送出
する。演算処理部１０は、常に位相検出回路５から入力
されるパルス信号を監視し、インターフェース回路１２
からの指令に従い、商用周波の位相に同期したタイミン
グで決められた時間間隔にて送信部７へ搬送信号生成に
必要な被変調信号をトランジスタ４に供給することによ
り、配電線１に当該搬送信号を注入するための総合的な
制御を行うものである。この一連のプロセス動作に必要
な固有ＩＤデータ、周波数データ、タイミングデータな
どは、演算処理部１０に接続されているメモリ１１に格
納されており、必要に応じて読み出し・書き込みを行わ
れる。 【００１２】配電線１の商用周波の位相に同期した送信
タイミングは図３に示される通りであり、演算処理部１
０の演算機能の概略等価回路は図４に示される通りであ
る。位相検出回路５より商用周波ａに同期した位相検出
信号ｂが入力されると、インバータ２０で反転し、アン
ドゲート２１により反転された位相検出信号ｂ’と搬送
クロックｃとの論理積をとることによって未変調信号ｄ
を生成し、アンドゲート２２により未変調信号ｄを送信
データｅにて変調し、その被変調信号ｆ（スイッチング
制御信号）をトランジスタ４のベースに与えて、トラン
ジスタ４をスイッチングさせる。これにより、電流搬送
信号ｇが形成され、配電線１に注入される。 【００１３】以上説明した本発明の実施の一形態によれ
ば、下記のような利点が生ずる。・商用周波の位相検出
手段のアース回路とスイッチング素子の配電線に接続さ
れている一端とを同一電位に接続する方式をとっている
ことにより、従来技術では必要とされている結合回路、
パルストランスなどが必要でなくなり、従来のものより
回路数、部品数が少なくなり、小型の電流搬送送信器と
なる。・製品の価格が従来のものより低廉となる。 【００１４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来技術のように結合回路や絶縁に必要な付加回路が必
要でなくなるとともに、電力線に直接、位相検出手段を
接続できるため、位相遅れもなく、商用周波の位相角を
確実に検出し、正確な位相に同期した電流搬送信号を伝
送することができ、従来のものより小型かつ低廉な価格
の回路構成を実現することができる。
線を用いて、可聴周波数等の搬送信号を電流信号の形で
伝送する電流搬送送信器の改良に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の技術としては、次のようなものが
ある。 配電線路を伝送路として、負荷側から電源端に可聴
周波数の電流搬送信号を伝送する電流搬送方式がある
が、この場合の送信器としては、図５に示すように、信
号発生器５７により発生された可聴周波数の正弦波電流
を増幅器５６により増幅し、コンデンサ５３，５４及び
変圧器５５からなる結合回路５２をとおして、低圧配電
線５１に注入するものである。５８は信号発生器５７よ
り発生される被変調信号を配電線５１の商用周波の位相
に同期させるための位相検出回路である。 また、従来技術の中には、図６に示すように、全波
整流器６２と、信号発生器６６により発生された信号周
波数のパルスによりオンオフされて、抵抗６３を流れる
電流を断続するトランジスタ６４とから形成されるチョ
ッパ回路によって、低圧配電線６１に信号電流を注入す
るものが提案されている。なお、従来技術は、図６の
パルストランス６５及び位相検出回路６７を具備したも
のではない。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術の方
式で電流信号を商用周波の位相に同期した信号にする場
合は、図５に示すように、変圧器５５があるため、絶縁
については問題がなく、位相検出回路５８を直接、配電
線５１に接続できるが、結合回路５２が高価で、形状が
大きくなる欠点がある。 【０００４】また、従来技術の方式は、前述したよう
に、図６のパルストランス６５及び位相検出回路６７を
具備したものではないので、配電線６１の商用周波の位
相に同期した搬送信号の伝送については全く考慮されて
いない。従来技術の方式で、配電線６１の商用周波の
位相に同期した搬送信号の伝送を実現しようとするな
ら、図６に示されるように、トランジスタ６４のベース
側に、パルストランス６５などで全波整流器６２の出力
側の電気的な絶縁を確保する回路を付加する必要があ
る。その理由は、もしパルストランス６５などにより絶
縁されていなければ、全波整流器６２の入力側の一端が
位相検出回路６７のアース回路により接地され、全波整
流器６２の出力側の一端が信号発生器６６のアース回路
により接地されるので、全波整流器６２の１つの整流素
子の両端をアース回路により短絡することになり、全波
整流器６２が整流作用を行わなくなってしまうからであ
る。このように、従来技術の方式では、パルストラン
ス６５などの絶縁回路が必要となるので、回路構成が複
雑となり、高価となる欠点がある。 【０００５】（発明の目的）本発明の目的は、位相検出
手段を直接電力線の線間に接続するにあたり、従来のも
のより小型かつ低廉な価格の回路構成を実現することが
できる電流搬送送信器を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電力線の線間に接続された位相検出手段
により検出される電力線の電力波の位相に同期して、電
流搬送信号を形成し、電力線に注入する電流搬送送信器
において、電力線の電力波を半波整流する半波整流用ダ
イオードと、該半波整流用ダイオードのカソード側で半
波整流された電流を断続することにより前記電流搬送信
号を形成するスイッチング素子とを、前記電力線の線間
に直列に接続し、前記位相検出手段のアース回路と前記
スイッチング素子の電力線に接続されている一端とを同
一電位に接続したことを特徴とするものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態の基本回路
図は図１に示すごときものである。すなわち配電線（電
力線）の線間に、半波整流用ダイオード２と抵抗３とト
ランジスタ４とが直列に接続され、商用周波（電力波）
の位相を検出するための位相検出回路５が同じく配電線
１の線間に接続されている。半波整流用ダイオード２の
アノードは配電線１の一方に接続され、ＮＰＮ型のトラ
ンジスタ４のコレクタは抵抗３を介して半波整流用ダイ
オード２のカソードに接続され、トランジスタ４のエミ
ッタは配電線１の他方に接続される。トランジスタ４の
ベースには信号発生器６が接続され、信号発生器６は、
位相検出回路５により検出された配電線１の商用周波の
位相に同期して被変調信号を発生し、この被変調信号に
よりトランジスタ４は半波整流用ダイオード２のカソー
ド側で抵抗３を流れる電流をオンオフして、電流搬送信
号を形成し、配電線１に注入（配電線１の商用周波に重
畳）する。半波整流用ダイオード２、抵抗３及びトラン
ジスタ４は、電流搬送送信器の送信部７を構成する。本
発明のスイッチング素子を構成するトランジスタ４は、
これに限定されるものではなく、ＭＯＳ−ＦＥＴやＧＴ
Ｏなどのスイッチング素子で代用されても良い。トラン
ジスタ４のエミッタは信号発生器６のアース回路８に共
通に接続されている。 【０００８】位相検出回路５のアース回路９と、配電線
１の他方に接続されているトランジスタ４のエミッタ
（アース回路８）とは、同一電位（接地電位）に接続さ
れている。 【０００９】アース回路側に半波整流用ダイオード２が
接続されていないので、図６に示されるパルストランス
などの絶縁回路は不要となり、位相検出回路５を直接配
電線１に接続することができる。これにより、位相検出
回路５と送信部７とのアース回路における整合をとるこ
とができ、商用周波の位相に同期して、電流搬送信号を
送信することができる。 【００１０】電流搬送送信器は需要家、或いはビルの各
フロアコンセントに設置される。需要家に設けられた場
合には、配電線の電圧、電流などの管理情報、電力量計
の検針データなどにより信号を変調し、電流搬送信号の
形で配電線の商用周波に重畳し、柱上変圧器の二次側の
中継器に伝送し、更に中継器から変電所の中央装置に伝
送する。ビルの各フロアコンセントに設けられた場合に
は、温度、湿度、接点情報等により信号を変調し、電流
搬送信号の形でビル内の配電線の商用周波に重畳し、電
気室の給電用トランスの二次側の集中監視装置に伝送す
る。 【００１１】図２は本発明の実施の一形態の具体的回路
を示すものである。演算処理部１０は位相検出回路５か
らの位相検出信号を受け取り、トランジスタ４のベース
へ被変調信号を出力するものであり、図１の信号発生器
６の機能を含むものである。演算処理部１０、メモリ１
１及びインターフェース回路１２のアース回路は回路駆
動用の電源部１３のアース端子１４に共通に接続されて
いる。電源部１３は電圧変成器１６を介して配電線１に
接続されている。更に電源部１３の電源端子１５から
は、各必要回路部に駆動用電圧を供給している。位相検
出回路５では、抵抗１７と１８で配電線１の線間電圧を
分圧し、トランジスタ１９のベースに加え、このトラン
ジスタ１９が、配電線１の線間電圧のゼロ位相でオンオ
フの状態を反転し、パルス信号（位相検出信号）を送出
する。演算処理部１０は、常に位相検出回路５から入力
されるパルス信号を監視し、インターフェース回路１２
からの指令に従い、商用周波の位相に同期したタイミン
グで決められた時間間隔にて送信部７へ搬送信号生成に
必要な被変調信号をトランジスタ４に供給することによ
り、配電線１に当該搬送信号を注入するための総合的な
制御を行うものである。この一連のプロセス動作に必要
な固有ＩＤデータ、周波数データ、タイミングデータな
どは、演算処理部１０に接続されているメモリ１１に格
納されており、必要に応じて読み出し・書き込みを行わ
れる。 【００１２】配電線１の商用周波の位相に同期した送信
タイミングは図３に示される通りであり、演算処理部１
０の演算機能の概略等価回路は図４に示される通りであ
る。位相検出回路５より商用周波ａに同期した位相検出
信号ｂが入力されると、インバータ２０で反転し、アン
ドゲート２１により反転された位相検出信号ｂ’と搬送
クロックｃとの論理積をとることによって未変調信号ｄ
を生成し、アンドゲート２２により未変調信号ｄを送信
データｅにて変調し、その被変調信号ｆ（スイッチング
制御信号）をトランジスタ４のベースに与えて、トラン
ジスタ４をスイッチングさせる。これにより、電流搬送
信号ｇが形成され、配電線１に注入される。 【００１３】以上説明した本発明の実施の一形態によれ
ば、下記のような利点が生ずる。・商用周波の位相検出
手段のアース回路とスイッチング素子の配電線に接続さ
れている一端とを同一電位に接続する方式をとっている
ことにより、従来技術では必要とされている結合回路、
パルストランスなどが必要でなくなり、従来のものより
回路数、部品数が少なくなり、小型の電流搬送送信器と
なる。・製品の価格が従来のものより低廉となる。 【００１４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来技術のように結合回路や絶縁に必要な付加回路が必
要でなくなるとともに、電力線に直接、位相検出手段を
接続できるため、位相遅れもなく、商用周波の位相角を
確実に検出し、正確な位相に同期した電流搬送信号を伝
送することができ、従来のものより小型かつ低廉な価格
の回路構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の基本回路を示す図であ
る。 【図２】本発明の実施の一形態の具体的回路を示す図で
ある。 【図３】図２の電流搬送送信器の送信タイミングを示す
図である。 【図４】図２の演算処理部の演算機能の概略等価回路を
示す図である。 【図５】従来技術の一例を示す図である。 【図６】従来技術の他の例に基づく回路構成を示す図で
ある。 【符号の説明】 １ 配電線 ２ 半波整流用ダイオード ３ 抵抗 ４ トランジスタ ５ 位相検出回路 ６ 信号発生器 ７ 送信部 ８ アース回路 ９ アース回路 １０ 演算処理部 １１ メモリ １２ インターフェース回路 １３ 電源部 １４ アース端子 １５ 電源端子 １６ 電圧変成器 １７ 抵抗 １８ 抵抗 １９ トランジスタ ２０ インバータ ２１ アンドゲート ２２ アンドゲート
る。 【図２】本発明の実施の一形態の具体的回路を示す図で
ある。 【図３】図２の電流搬送送信器の送信タイミングを示す
図である。 【図４】図２の演算処理部の演算機能の概略等価回路を
示す図である。 【図５】従来技術の一例を示す図である。 【図６】従来技術の他の例に基づく回路構成を示す図で
ある。 【符号の説明】 １ 配電線 ２ 半波整流用ダイオード ３ 抵抗 ４ トランジスタ ５ 位相検出回路 ６ 信号発生器 ７ 送信部 ８ アース回路 ９ アース回路 １０ 演算処理部 １１ メモリ １２ インターフェース回路 １３ 電源部 １４ アース端子 １５ 電源端子 １６ 電圧変成器 １７ 抵抗 １８ 抵抗 １９ トランジスタ ２０ インバータ ２１ アンドゲート ２２ アンドゲート
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−216297（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−266191（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−165127（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−181599（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−86929（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−53168（ＪＰ，Ａ)
特公 昭45−37335（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 3/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 電力線の線間に接続された位相検出手段
により検出される電力線の電力波の位相に同期して、電
流搬送信号を形成し、電力線に注入する電流搬送送信器
において、電力線の電力波を半波整流する半波整流用ダ
イオードと、該半波整流用ダイオードのカソード側で半
波整流された電流を断続することにより前記電流搬送信
号を形成するスイッチング素子とを、前記電力線の線間
に直列に接続し、前記位相検出手段のアース回路と前記
スイッチング素子の電力線に接続されている一端とを同
一電位に接続したことを特徴とする電流搬送送信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34427799A JP3507380B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 電流搬送送信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34427799A JP3507380B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 電流搬送送信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001160769A JP2001160769A (ja) | 2001-06-12 |
| JP3507380B2 true JP3507380B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=18367999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34427799A Expired - Fee Related JP3507380B2 (ja) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | 電流搬送送信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3507380B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013020380B4 (de) * | 2013-12-10 | 2022-06-09 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | System zur Übertragung von Energie und Daten |
| DE102014007064B4 (de) * | 2013-12-10 | 2018-03-01 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | System zur Übertragung von Energie und Daten |
-
1999
- 1999-12-03 JP JP34427799A patent/JP3507380B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001160769A (ja) | 2001-06-12 |
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