KR100847570B1

KR100847570B1 - 신호 차단 및 누설 신호 흡수 기능을 갖는 전력선 통신장치

Info

Publication number: KR100847570B1
Application number: KR1020050036523A
Authority: KR
Inventors: 천종현; 이창훈
Original assignee: (주)에이딕
Priority date: 2005-04-30
Filing date: 2005-04-30
Publication date: 2008-07-21
Also published as: KR20060113247A

Abstract

본 발명은 전력선 통신 장치에 관한 것이다. 본 발명은 3상 전력을 공급하는 전력선 통신 장치에 있어서, 제1 내지 제3 전력선들에 하나씩 설치되어 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제1 내지 제3 블록킹 필터들; 제1 내지 제3 전력선들과 중성라인 사이에 하나씩 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스시키는 제1 내지 제3 바이패스 필터들; 제1 내지 제3 전력선들과 상기 중성라인 사이에 하나씩 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스시키는 제4 내지 제6 바이패스 필터들; 상기 중성 라인에 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제4 블록킹 필터; 및 상기 중성 라인과 제9 단자 사이에 연결되어 상기 제1 내지 제3 전력선들로부터 상기 접지선으로 유기되는 누설 신호를 흡수하는 제7 바이패스 필터를 구비하고, 상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들과 상기 제4 내지 제6 바이패스 필터들 및 상기 제4 블록킹 필터는 T형 필터를 구성하고, 상기 제1 내지 제3 바이패스 필터들과 상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들 및 상기 제4 내지 제6 바이패스 필터들은 파이형 필터를 구성하는 전력선 통신 장치를 제공한다.

Description

신호 차단 및 누설 신호 흡수 기능을 갖는 전력선 통신 장치{Power line communication device for signal isolator and leakage signal absorber }

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 장치의 회로도 및 이에 연결된 접지선을 보여준다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 내지 제4 블록킹 필터들 및 제1 내지 제6 바이패스 필터들의 구성 상태를 보여주기 위해 도시한 도면이다.

도 3은 도 1에 도시된 전력선 통신 장치가 큰 건물의 가정집들에 설치된 상태를 보여준다.

도 4는 도 1에 도시된 전력선 통신 장치의 주파수 특성을 보여주는 그래프이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력선 통신 장치의 회로도 및 이에 연결된 접지선을 보여준다.

본 발명은 전력선 통신 장치에 관한 것으로서, 특히 전력선들을 이용하여 집안에 설치된 전기 제품들 사이의 상호 통신을 가능케하는 전력선 통신 장치에 관한 것이다.

전력선 통신(PLC; Power Line Communication)이란 전력이 전송되는 전력선들을 통하여 고주파 신호를 전송하는 기술을 말한다. 전자 제어 기술의 발달로 가정에는 많은 수의 전기 제품들이 사용되고 있으며, 전력선 통신을 이용하게 되면 이들 전기 제품들 사이의 상호 통신이 가능하다. 따라서, 집안에 설치된 컴퓨터나 마이크로콘트롤러(Micro-controller)를 이용하여 전기 제품들의 작동을 제어할 수가 있기 때문에, 홈 오토메이션의 구현이 가능하여 국내외의 많은 통신업체들과 전력 업체들이 차세대 통신 기술로 연구 개발하고 있다.

그러나, 지금까지 개발된 전력선 통신 장치들은 한 지역에 많은 전력선 장치가 설치될 경우 통신 주파수의 대역폭이 작기 때문에 전력선 통신 장치들 간의 상호 간섭 및 통신신호의 충돌로 인하여 통신장애 및 통신지연 등의 문제가 자주 발생하고 있다. 또한, 전력선 통신 장치가 건물에 설치될 경우, 지면에서 집안으로 연결되는 긴 접지선을 타고 누설 신호가 발생한다. 즉, 옥내에서 통신되는 신호가 상기 접지선을 통해 이웃집으로 전달되는 누설 신호가 발생하여 옥내의 통신을 방해하는 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 전력선 통신 신호를 차단하고, 접지선으로 인한 누설신호 발생을 제거하여 한정된 영역에 최대 통신 대역폭을 확보해주는 전력선 통신 장치 를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은,

3상 전력을 공급하는 전력선 통신 장치에 있어서, 옥외의 전력선들에 연결되는 제1 내지 제3 단자들; 옥내의 전력선들에 연결되는 제5 내지 제7 단자들; 옥외의 중성 라인과 옥내의 중성 라인에 각각 연결되는 제4 및 제8 단자들; 땅속에 접지된 접지선에 연결되는 제9 단자; 상기 제1 내지 제3 단자들과 상기 제5 내지 제7 단자들 사이에 연결된 제1 내지 제3 전력선들; 상기 제4 단자와 제8 단자 사이에 연결된 중성라인; 상기 제1 내지 제3 전력선들에 하나씩 설치되어 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제1 내지 제3 블록킹 필터들; 상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들과 상기 제1 내지 제4 단자들 사이에 위치한 제1 내지 제3 전력선들과 상기 중성라인 사이에 하나씩 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스시키는 제1 내지 제3 바이패스 필터들; 상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들과 상기 제5 내지 제8 단자들 사이에 위치한 제1 내지 제3 전력선들과 상기 중성라인 사이에 하나씩 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스시키는 제4 내지 제6 바이패스 필터들; 상기 제4 내지 제6 바이패스 필터들과 상기 제8 단자 사이에 위치한 중성 라인에 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제4 블록킹 필터; 및 상기 중성 라인과 상기 제9 단자 사이에 연결되어 상기 제1 내지 제3 전력선들로부터 상기 접지선으로 유기되는 누설 신호를 흡수하는 제7 바이패스 필터를 구비하고, 상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들과 상기 제4 내지 제6 바이패스 필터들 및 상기 제4 블록킹 필터는 T형 필터를 구성하고, 상기 제1 내지 제3 바이패스 필터들과 상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들 및 상기 제4 내지 제6 바이패스 필터들은 파이형 필터를 구성하는 전력선 통신 장치를 제공한다.

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상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 또한,

단상 전력을 공급하는 전력선 통신 장치에 있어서, 옥외의 전력선과 중성 라인에 연결되는 제1 및 제2 단자들; 옥내의 전력선과 중성 라인에 연결되는 제3 및 제4 단자들; 땅속에 접지된 접지선에 연결되는 제5 단자; 상기 제1 단자와 제3 단자 사이에 연결된 전력선; 상기 제2 단자와 제4 단자 사이에 연결된 중성 라인; 상기 전력선에 설치되어 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제1 블록킹 필터; 상기 제1 블록킹 필터와 상기 제1 및 제2 단자들 사이에 위치한 전력선과 중성 라인 사이에 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스시키는 제1 바이패스 필터; 상기 제1 블록킹 필터와 상기 제3 및 제4 단자들 사이에 위치한 전력선과 중성 라인 사이에 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스 시키는 제2 바이패스 필터; 상기 제2 바이패스 필터와 상기 제4 단자 사이에 위치한 중성 라인에 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제2 블록킹 필터; 및 상기 중성 라인과 상기 제5 단자 사이에 연결되어 상기 전력선으로부터 상기접지선으로 유기되는 누설 신호를 흡수하는 제3 바이패스 필터를 구비하고, 상기 제1 블록킹 필터와 상기 제2 바이패스 필터 및 상기 제2 블록킹 필터는 T형 필터를 구성하고, 상기 제1 바이패스 필터와 상기 제1 블록킹 필터 및 상기 제2 바이패스 필터는 파이형 필터를 구성하는 전력선 통신 장치를 제공한다.

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본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 장치의 회로도 및 이에 연결된 접지선(175)을 보여준다. 도 1을 참조하면, 전력선 통신 장치(101)는 제1 내지 제4 블록킹 필터(Blocking Filter)들(111∼113,141), 제1 내지 제7 바이패스 필터(Bypass Filter)들(121∼123,131∼133,151), 신호 결합기(Signal Coupler)(161), 제1 내지 제3 전력선들(171∼173), 중성 라인(174) 및 제1 내지 제9 단자들(R,S,T,N1,U,V,W,N2,G)을 구비한다. 도 1에 도시된 전력선 통신 장치(101)는 3상4선식 구조를 갖는다.

전력선 통신 장치(101)는 가정집이나 사무실과 같은 건물에 설치되며, 가정집이나 사무실 내의 전기제품들간의 신호 전달을 가능하게 한다. 또한, 전력선 통신 장치(101)는 전기제품들 상호간에 통신되는 신호가 외부로 전달되는 것을 차단하며, 외부 신호가 상기 전기제품들로 전달되는 것을 막아준다.

제1 내지 제4 단자들(R,S,T,N1)은 옥외의 전력선들과 연결되고, 제5 내지 제8 단자들(U,V,W,N2)은 옥내의 전력선들과 연결되며, 제9 단자(G)는 접지선(175)과 연결된다. 옥내의 전력선들은 집안에서 사용되는 가전제품들로 연결된다.

제1 내지 제8 단자들(R,S,T,N1,U,V,W,N2) 사이에 제1 내지 제3 전력선들(171∼173) 및 중성 라인이 연결된다. 제1 내지 제3 전력선들(171∼173) 및 중성 라인(174)은 3상(phase)의 전력 신호들을 전송한다. 즉, 제1 내지 제3 전력선들(171∼ 173)과 중성라인(174)을 통해서 상용전압, 예컨대 110볼트 또는 220볼트의 전압을 갖는 3상 전력이 전송된다.

제1 블록킹 필터(111)는 제1 전력선(171)에 연결되며, 캐패시터(C1)와 인덕터(L1)를 구비한다. 제2 블록킹 필터(112)는 제2 전력선(172)에 연결되며, 캐패시터(C2)와 인덕터(L2)를 구비한다. 제3 블록킹 필터(113)는 제3 전력선(173)에 연결되며, 캐패시터(C3)와 인덕터(L3)를 구비한다. 제4 블록킹 필터(141)는 중성 라인(174)에 연결되며, 캐패시터(C10)와 인덕터(L10)를 구비한다.

제1 내지 제4 블록킹 필터들(111∼113,141)은 전력선 통신 장치(101)의 통신에 사용되는 특정 주파수대, 예컨대 110∼140[KHz]의 주파수를 갖는 신호를 통과시키지 않고 차단한다. 따라서, 옥외에서 단자들(R,S,T,N1)로 입력되는 특정 주파수대의 외부 신호들은 전력선 통신 장치(101)를 통해 옥내의 전기제품들로 전달되지 못하며, 반대로, 옥내의 전기제품들로부터 단자들(U,V,W,N2)로 입력되는 상기 특정 주파수대의 신호들도 전력선 통신 장치(101)를 통해 옥외로 전달되지 못한다.

제4 블록킹 필터(141)를 구비함으로써, 옥내의 임피던스의 변화를 손쉽게 조절할 수 있다. 즉, 제4 블로킹 필터(141)에 구비된 캐패시터(C10)의 값을 변경시키게 되면 전력선 통신 장치(101)의 옥내의 임피던스를 조절할 수 있게 된다. 따라서, 사용자의 요구에 따라 캐패시터(C10)의 값을 적절히 선택함으로써 옥내의 통신 환경에 맞는 옥내 임피던스를 만들어 낼 수 있다. 또한, 공동의 중성 라인(174)에 제4 블로킹 필터(141)를 연결함으로써 캐패시터(C10)의 값을 변경시킴에 따라 각 상(U-N,V-N,W-N)의 임피던스가 동일하게 동시에 조절될 수 있다.

제1 바이패스 필터(121)는 제1 전력선(171)과 중성 라인(174)에 연결되며, 캐패시터(C4)와 인덕터(L4) 및 저항(R1)을 구비한다. 제2 바이패스 필터(122)는 제2 전력선(172)과 중성 라인(174)에 연결되며, 캐패시터(C5)와 인덕터(L5) 및 저항(R2)을 구비한다. 제3 바이패스 필터(123)는 제3 전력선(173)과 중성 라인(174)에 연결되며, 캐패시터(C6)와 인덕터(L6) 및 저항(R3)을 구비한다.

제1 내지 제3 바이패스 필터들(121∼123)은 전력선 통신 장치(101)의 통신에 사용되는 특정 주파수대, 예컨대 110∼140[KHz]의 주파수를 갖는 신호를 바이패스 시킨다. 따라서, 옥외에서 제1 내지 제4 단자들(R,S,T,N1)로 입력되는 특정 주파수대의 신호들은 전력선 통신 장치(101)를 통해 옥내로 전송되지 못하며, 또한, 옥내에 설치된 전기제품들로부터 전력선 통신 장치(101)의 제5 내지 제8 단자들(U,V,W,N2)로 입력되는 특정 주파수대의 신호들도 전력선 통신 장치(101)를 통해 외부로 전송되지 못한다.

제4 바이패스 필터(131)는 제1 전력선(171)과 중성 라인(174)에 연결되며, 캐패시터(C7)와 인덕터(L7) 및 저항(R4)을 구비한다. 제5 바이패스 필터(132)는 제2 전력선(172)과 중성 라인(174)에 연결되며, 캐패시터(C8)와 인덕터(L8) 및 저항(R5)을 구비한다. 제6 바이패스 필터(133)는 제3 전력선(173)과 중성 라인(174)에 연결되며, 캐패시터(C9)와 인덕터(L9) 및 저항(R6)을 구비한다. 제4 내지 제6 바이패스 필터들(131∼133)은 제1 내지 제3 바이패스 필터들(121∼123)들과 동일한 기능을 수행한다. 이와 같이, 제4 내지 제6 바이패스 필터들(131∼133)을 구비함으로써, 전력선 통신 장치(101)에 사용되는 특정 주파수대의 신호가 보다 확실하게 제거되어 전력선 통신 장치(101)의 전체적인 성능이 향상된다. 또한, 제4 내지 제6 바이패스 필터들(131∼133)에 의해 전력선 통신 장치(101)는 부하와 인접 전원의 인덕턴스와 콘덕턴스 변화에 둔감하게 된다.

제7 바이패스 필터(151)는 중성 라인(174)과 접지선(175)에 연결되며, 캐패시터(C11)와 인덕터(L11)를 구비한다. 제7 바이패스 필터(151)는 제1 내지 제3전력선들(171~173)로부터 접지선(175)으로 유기되는 신호를 흡수하여 제1 내지 제3전력선들(171~173)로부터 접지선(175)으로 신호가 유기되는 것을 차단한다. 이와 같이, 제7 바이패스 필터(151)가 제1 내지 제3전력선들(171~173)로부터 접지선(175)으로 유기되는 신호를 차단함으로써 접지선(175)을 통해서 인접한 집이나 사무실로 누설 신호가 전송되는 것을 방지한다. 제7 바이패스 필터(151)에 대해서는 도 3을 통해서 보다 상세히 설명하기로 한다.

신호 결합기(161)는 제1 내지 제3 전력선들(171∼173)과 중성 라인(174) 사이에 설치된다. 신호 결합기(161)는 캐패시터들(C12∼C14)과 트랜스포머(Transformer)(TF1)를 구비한다. 신호 결합기(161)는 옥내에서 제1 전력선(171)으로 입력되는 신호를 제2 및 제3 전력선들(172,173)로 전달하고, 옥내에서 제2 전력선(172)으로 입력되는 신호를 제1 및 제3 전력선들(171,173)로 전달하며, 옥내에서 제3 전력선(173)으로 입력되는 신호를 제1 및 제2 전력선들(171,172)로 노이즈 없이 전달한다. 또한, 트랜스포머(TF1)가 중성 라인(174)에 연결됨으로써 캐패시터들(C12∼C14)에는 각각 상용전압이 인가되고, 그로 인하여 캐패시터들(C12∼C14)의 내압 규격은 각각 240볼트 이하(상용전압으로써 220볼트가 사용될 경우)로 설정되 며, 현재 제작되고 있는 275볼트의 내압을 갖는 X2 사양의 캐패시터들을 사용할 수 있다.

따라서, 캐패시터들(C12∼C14)이 전력선 통신 장치(101) 내부에 설치될 때 캐패시터들(C12∼C14) 사이의 간격이 가까워도 되며, 캐패시터들(C12∼C14)이 고압으로 인해 파손되는 위험도 방지된다. 만일 상기한 트랜스포머(TF1) 신호 결합방식을 사용하지 않고, 단자들(U,V,W) 사이에 캐패시터들(C12∼C14)만을 이용하여 직접 신호 결합을 할 경우에, 캐패시터들(C12∼C14)에 인가되는 전압은 상용 전압(220볼트일 때)을 초과한 전압, 예컨대 380볼트가 인가되며, 이 때의 캐패시터들(C12∼C14)의 내압은 380볼트보다 높은 440볼트여야 한다. 그러나, 현재 제작되고 있는 캐패시터의 내압 440볼트는 X1 사양으로 매우 고가이며 부피도 2배 이상으로 그 크기가 매우 커서 많은 공간을 차지하게 된다. 또한, 이 경우 사용 부품을 내압이 낮은 X2급을 사용하면 부품이 폭발하여 화재 및 감전사고등의 위험성도 있다. 본 발명은 이러한 문제점들을 모두 해결해준다.

트랜스포머(TF1)는 원통형 자성체에 에나멜선과 같은 도전선을 3군데로 분리하여 감아서 3개의 코일을 구성한다. 원형통은 사각형이나 2중사각형 등의 다른 모양으로도 구성이 가능하다. 3개의 코일들은 모두 동일한 방향으로 감아 트랜스포머(TF1)의 상간 전달특성을 상호간에 일정하게 되도록 한다. 또한, 캐패시터들(C12∼C14)과 중성 라인(174) 사이에 트랜스포머(TF1)를 연결함으로써 단자(U)를 통해서 전력선 통신 장치(101)로 입력된 신호는 제2 및 제3 전력선들(172,173)로, 단자(V)를 통해서 전력선 통신 장치(101)로 입력된 신호는 제1 및 제3 전력선들 (171,173)로, 단자(W)를 통해서 전력선 통신 장치(101)로 입력된 신호는 제1 및 제2 전력선들(171,172)로 노이즈 없이 전달된다. 따라서, 전력선들(U-N,V-N,W-N)간 신호 전달이 균등하고 안정적으로 구성된다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 내지 제4 블록킹 필터들(111∼113,141) 및 제1 내지 제6 바이패스 필터들(121∼123,131∼133)의 구성 상태를 보여주기 위해 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 제1 내지 제3 블록킹 필터들(111∼113), 제4 내지 제6 바이패스 필터들(131∼133) 및 제4 블록킹 필터(141)는 하나의 티(T)형 필터(211)를 구성하고, 제1 내지 제3 바이패스 필터들(121∼123), 제1 내지 제3 블록킹 필터들(111∼113) 및 제4 내지 제6 바이패스 필터들(131∼133)은 하나의 파이(π)형 필터(221)를 구성한다.

이와 같이, 전력선 통신 장치(101)는 티형 필터(211)와 파이형 필터(221)를 모두 구비함으로써 전력선 통신 장치(101)의 임피던스가 증가되어 신호의 차단 특성이 향상된다.

도 3은 도 1에 도시된 전력선 통신 장치(101)가 큰 건물(311)의 가정집들에 설치된 상태를 보여준다. 도 3을 참조하면, 집들에는 전력선 통신 장치들(101a,101b)과 콘센트들(321,322)이 설치된다. 전력선 통신 장치들(101a,101b)과 콘센트들(321,322)이 제1 내지 제3 전력선들(171a∼173a,173b∼173b)과 중성 라인들(174a,174b)을 통해서 상호 연결되고, 콘센트들(321,322)에 접지선(175)이 추가로 연결된다. 접지선(175)은 땅속에 접지된다.

일반적으로, 접지선(175)은 제1 내지 제3 전력선들(171a∼173a,173b∼173b) 및 중성 라인들(174a,174b)과 인접하여 설치된다. 따라서, 제1 내지 제3 전력선들(171a∼173a) 및 중성 라인(174a)을 통하여 전력선 통신 신호가 전송되는 과정에서 제1 내지 제3 전력선들(171a∼173a)로부터 접지선(175)으로 신호가 유기되어 접지선(175)에는 누설 신호(IL)가 발생한다. 그 이유는 제1 내지 제3 전력선들(171a∼173a)에 흐르는 전류에 의해 전력선 통신 신호의 방사가 일어나고 그에 의해 제1 내지 제3 전력선들(171a∼173a)은 접지선(175)과 자기적으로 결합하게 됨으로써 접지선(175)에 전력선 통신 신호가 유기되기 때문이다. 누설 전류(IL)는 접지선(175)을 타고 인접한 집의 제1 내지 제3 전력선들(171b∼173b)로 전달되어 인접한 집의 전력선 통신을 방해하게 된다.

이 때, 제7 바이패스 필터(도 1의 151)는 제1 내지 제3 전력선들(171a∼173a)로부터 접지선(175)으로 유기되는 누설 신호를 흡수한다. 이와 같이, 제7 바이패스 필터(도 1의 151)를 구비함으로써 제1 내지 제3 전력선들(171a∼173a)과 접지선(175) 사이에 발생하는 누설 전류(IL)가 제거되어 인접한 집의 전력선 통신은 방해를 받지 않게 된다.

여기서, 제7 바이패스 필터(도 1의 151)는 캐패시터(도 1의 C11)와 인덕터(도 1의 L11)를 포함하고 있으나, 인덕터(도 1의 L11) 없이 캐패시터(도 1의 C11)만을 구비하여도 누설 전류(IL)를 흡수하는 기능을 거의 동일하게 수행할 수가 있다.

도 4는 도 1에 도시된 전력선 통신 장치(101)의 주파수 특성을 도시한 그래프이다. 도 4를 참조하면, 전력선 통신 장치(도 1의 101)는 특정 주파수대역(F1∼F2), 예컨대 110∼140[KHz]에서 일정하고 안정된 주파수 차단 특성을 보여준다. 즉, 전력선 통신 장치(도 1의 101)는 110∼140[KHz]의 전력선 통신 신호를 거의 완전하게 차단한다. 도 4에 도시된 주파수 대역 특성은 하나의 실시예로서 제1 내지 제3 블록킹 필터들(111∼113)을 110KHz 근처에, 제1 내지 제3 바이패스 필터들(121∼123)을 140KHz 근처에, 제4 내지 제6 바이패스 필터들(131∼133)을 그 중간인 125KHz 근처에 중심주파수를 설정하고 조합함으로서 구현된다. 필터들(111∼113,121∼123,131∼133)의 주파수 특성을 조절함으로써 상기 특정 주파수 대역은 다르게 변경될 수가 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력선 통신 장치의 회로도 및 이에 연결된 접지선(573)을 보여준다. 도 5를 참조하면, 전력선 통신 장치(501)는 제1 및 제2 블록킹 필터들(511,541), 제1 내지 제3 바이패스 필터들(521,531,551), 전력선(571), 중성 라인(572), 제1 내지 제5 단자들(R,N1,U,N2,G)을 구비한다.

제1 내지 제4 단자들(R,N1,U,N2) 사이에 전력선(571) 및 중성 라인(572)이 연결되어 있으며, 제5 단자(G)는 땅에 접지된 접지선(573)에 연결된다.

제1 블록킹 필터(511)는 전력선(571)에 연결되며, 캐패시터(C21)와 인덕터(L21)를 구비한다. 제2 블록킹 필터(541)는 중성 라인(572)에 연결되며, 캐패시터(C24)와 인덕터(L24)를 구비한다. 제1 및 제2 블록킹 필터들(511,541)은 각각 도 1에 도시된 제1 및 제4 블록킹 필터들(111,141)과 동일한 기능 및 효과를 가지므로 중복 설명은 생략한다.

제1 바이패스 필터(521)는 전력선(571)과 중성 라인(572)에 연결되며, 캐패시터(C22)와 인덕터(L22) 및 저항(R21)을 구비한다. 제2 바이패스 필터(531)는 전 력선(571)과 중성 라인(572)에 연결되며, 캐패시터(C23)와 인덕터(L23) 및 저항(R22)을 구비한다. 제3 바이패스 필터(551)는 중성 라인(572)과 접지선(573)에 연결되며, 캐패시터(C25)와 인덕터(L25)를 구비한다.

제1 내지 제3 바이패스 필터들(521,531,551)은 각각 도 1에 도시된 제1, 제4 및 제7 바이패스 필터들(121,131,151)과 동일한 기능 및 효과를 가지므로 중복 설명은 생략한다.

본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예들이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전력선 통신 장치들(101,501)은 다음과 같은 장점을 가지고 있다.

첫째, 블록킹 필터들(141,541)을 구비하여 캐패시터들(C10,C24)의 값을 용이하게 조절할 수가 있기 때문에, 옥내의 임피던스를 손쉽게 변경시킬 수가 있다.

둘째, 바이패스 필터들(131∼133,531)을 구비함으로써 블록킹 필터들(141,541)과 함께 완전한 티(T)형 필터가 구성될 뿐만 아니라 옥외측에 바이패스 필터들(121∼123,521)과 조합되어 파이(π)형 필터가 구성되므로 전력선 통신 장치(101,501)의 차단 특성이 크게 향상된다.

셋째, 중성 라인들(174,572)과 접지선들(175,573) 사이에 연결된 바이패스 필터들(151,551)을 구비함으로써, 중성 라인들(174,572)과 접지선들(175,573) 사이에 발생하는 누설 전류(도 3의 IL)가 제거되어 인접한 집의 전력선 통신은 방해를 받지 않게 된다.

Claims

3상 전력을 공급하는 전력선 통신 장치에 있어서,

옥외의 전력선들에 연결되는 제1 내지 제3 단자들;

옥내의 전력선들에 연결되는 제5 내지 제7 단자들;

옥외의 중성 라인과 옥내의 중성 라인에 각각 연결되는 제4 및 제8 단자들;

땅속에 접지된 접지선에 연결되는 제9 단자;

상기 제1 내지 제3 단자들과 상기 제5 내지 제7 단자들 사이에 연결된 제1 내지 제3 전력선들;

상기 제4 단자와 제8 단자 사이에 연결된 중성라인;

상기 제1 내지 제3 전력선들에 하나씩 설치되어 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제1 내지 제3 블록킹 필터들;

상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들과 상기 제1 내지 제4 단자들 사이에 위치한 제1 내지 제3 전력선들과 상기 중성라인 사이에 하나씩 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스시키는 제1 내지 제3 바이패스 필터들;

상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들과 상기 제5 내지 제8 단자들 사이에 위치한 제1 내지 제3 전력선들과 상기 중성라인 사이에 하나씩 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스시키는 제4 내지 제6 바이패스 필터들;

상기 제4 내지 제6 바이패스 필터들과 상기 제8 단자 사이에 위치한 중성 라인에 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제4 블록킹 필터; 및

상기 중성 라인과 상기 제9 단자 사이에 연결되어 상기 제1 내지 제3 전력선들로부터 상기 접지선으로 유기되는 누설 신호를 흡수하는 제7 바이패스 필터를 구비하고,

상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들과 상기 제4 내지 제6 바이패스 필터들 및 상기 제4 블록킹 필터는 T형 필터를 구성하고,

상기 제1 내지 제3 바이패스 필터들과 상기 제1 내지 제3 블록킹 필터들 및 상기 제4 내지 제6 바이패스 필터들은 파이형 필터를 구성하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제4 블록킹 필터는 캐패시터와 인덕터를 구비하며, 상기 캐패시터의 값을 조정함에 따라 상기 전력선 통신 장치의 옥내측 전원선의 임피던스가 변경되는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 전력선들과 상기 중성 라인 사이에 연결되며, 옥내에서 상기 제1 전력선으로 입력된 신호를 옥내의 상기 제2 전력선 및 제3 전력선으로 전달하고, 옥내에서 상기 제2 전력선으로 입력된 신호를 옥내의 상기 제1 전력선 및 제3 전력선으로 전달하며, 옥내에서 상기 제3 전력선으로 입력된 신호를 옥내의 상기 제1 전력선 및 제2 전력선으로 전달하는 신호 결합기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.
단상 전력을 공급하는 전력선 통신 장치에 있어서,

옥외의 전력선과 중성 라인에 연결되는 제1 및 제2 단자들;

옥내의 전력선과 중성 라인에 연결되는 제3 및 제4 단자들;

땅속에 접지된 접지선에 연결되는 제5 단자;

상기 제1 단자와 제3 단자 사이에 연결된 전력선;

상기 제2 단자와 제4 단자 사이에 연결된 중성 라인;

상기 전력선에 설치되어 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제1 블록킹 필터;

상기 제1 블록킹 필터와 상기 제1 및 제2 단자들 사이에 위치한 전력선과 중성 라인 사이에 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스시키는 제1 바이패스 필터;

상기 제1 블록킹 필터와 상기 제3 및 제4 단자들 사이에 위치한 전력선과 중성 라인 사이에 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호를 바이패스 시키는 제2 바이패스 필터;

상기 제2 바이패스 필터와 상기 제4 단자 사이에 위치한 중성 라인에 설치되어 상기 특정 주파수대의 신호가 통과하지 못하게 차단하는 제2 블록킹 필터; 및

상기 중성 라인과 상기 제5 단자 사이에 연결되어 상기 전력선으로부터 상기접지선으로 유기되는 누설 신호를 흡수하는 제3 바이패스 필터를 구비하고,

상기 제1 블록킹 필터와 상기 제2 바이패스 필터 및 상기 제2 블록킹 필터는 T형 필터를 구성하고,

상기 제1 바이패스 필터와 상기 제1 블록킹 필터 및 상기 제2 바이패스 필터는 파이형 필터를 구성하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.
삭제
제5항에 있어서, 상기 제2 블록킹 필터는 캐패시터와 인덕터를 구비하며, 상기 캐패시터의 값을 조정함에 따라 상기 전력선 통신 장치의 옥내측 전원선의 임피던스가 변경되는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 장치.