KR20170133862A - Power line communication system - Google Patents

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KR20170133862A
KR20170133862A KR1020160065178A KR20160065178A KR20170133862A KR 20170133862 A KR20170133862 A KR 20170133862A KR 1020160065178 A KR1020160065178 A KR 1020160065178A KR 20160065178 A KR20160065178 A KR 20160065178A KR 20170133862 A KR20170133862 A KR 20170133862A
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황진순
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주식회사 지엠케이
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Abstract

The present invention relates to a power line communication system for performing data transmission and reception through a power line for power supply, and modulating and demodulating a communication signal in an asynchronous manner. The power line communication system comprises: a transmission system generating a current change corresponding to data on a power line; and a receiving system detecting a voltage change corresponding to the current change of the power line to demodulate the data. Therefore, unidirectional and bidirectional communication can be implemented.

Description

전력선 통신 시스템{POWER LINE COMMUNICATION SYSTEM}POWER LINE COMMUNICATION SYSTEM [0002]

본 발명은 전력선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전원 공급을 위한 전력선을 통하여 데이터 송수신을 수행하고, 비동기 방식으로 데이터를 변조 및 복조하는 전력선 통신 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power line communication system, and more particularly, to a power line communication system that performs data transmission and reception through a power line for power supply and modulates and demodulates data in an asynchronous manner.

전력선 통신은 전력선을 이용하는 통신 기술이며 다양한 분야에서 적용되고 있다.Powerline communication is a communication technology that uses power lines and is applied in various fields.

전력선 통신을 구현하기 위한 시스템은 단방향 또는 양방향 통신을 구현할 수 있어야 하고, 통신 속도와 통신 신뢰성을 향상시킬 수 있는 변조와 복조 방식을 제공하여야 한다.Systems for implementing powerline communications should be able to implement unidirectional or bi-directional communications and provide modulation and demodulation schemes to improve communication speed and communication reliability.

그리고, 전력선 통신을 구현하기 위한 시스템은 비동기식으로 구현될 수 있다. 이 경우 비동기식으로 전송되는 데이터가 수신 측에서 안정적으로 인식할 수 있도록 프로토콜이 정의되어야 한다.A system for implementing power line communication can be implemented asynchronously. In this case, the protocol should be defined so that asynchronously transmitted data can be stably recognized by the receiving side.

또한, 프로토콜은 전력선 통신을 위한 시스템이 부하에 영향을 받지 않고 데이터를 안정적으로 전송할 수 있도록 마련되어야 한다. In addition, the protocol should be prepared so that the system for power line communication can reliably transmit data without being affected by the load.

등록특허 10-1386877(등록일자 : 2014년 4월 14일, 명칭 : 교류 단선로를 이용한 전력선 통신 시스템)Registration No. 10-1386877 (registered date: Apr. 14, 2014, name: power line communication system using AC disconnection line)

본 발명은 전력선의 전류 변화를 생성하는 변조에 의하여 데이터를 송신하고, 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 감지하여 데이터를 복조하여 단방향 또는 양방향 통신을 구현하는 전력선 통신 시스템을 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a power line communication system which transmits data by modulating a current of a power line, detects a voltage change corresponding to a current change, and demodulates the data to realize unidirectional or bidirectional communication.

본 발명은 데이터 송신에 의한 전압 변화를 클럭 단위로 정확히 샘플링함으로써 데이터를 안정적으로 복조할 수 있는 전력선 통신 시스템을 제공함을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a power line communication system capable of stably demodulating data by accurately sampling a voltage change due to data transmission in units of clocks.

본 발명은 패킷 단위로 데이터를 송신하고, 패킷의 수신과 클럭의 인식을 위한 정보를 전달하기 위하여 패킷에 전치동기코드를 구성하는 전력선 통신 시스템을 제공함을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a power line communication system in which data is transmitted on a packet-by-packet basis, and a pre-sync code is formed in a packet in order to transmit information for receiving a packet and recognizing a clock.

본 발명은 패킷 단위로 수신되는 데이터에 보정동기코드를 삽입하고 복조 과정에서 보정동기코드를 활용하여 클럭을 보정함으로써 데이터의 안정적인 복조를 도모할 수 있는 전력선 통신 시스템을 제공함을 또다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a power line communication system capable of stable data demodulation by inserting a correction synchronization code into data received on a packet basis and correcting the clock using a correction synchronization code in the demodulation process.

본 발명은 데이터 송신에 동반되는 전력선의 전압 리플이 부하로 전달되는 것을 완충할 수 있는 전력선 통신 시스템을 제공함을 또다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a power line communication system capable of buffering the voltage ripple of a power line accompanied with data transmission from being transmitted to a load.

본 발명은 데이터를 송신하는 경우 부하의 상태를 특정 모드로 제어함으로써 데이터를 안정적으로 수신하고 복조할 수 있는 전력선 통신 시스템을 제공함을 또다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a power line communication system capable of stably receiving and demodulating data by controlling a load state in a specific mode when transmitting data.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전력선 통신 시스템은, 전력선에 데이터에 대응하는 전류 변화를 생성하는 송신 시스템; 및 상기 전력선의 상기 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 감지하여 상기 데이터를 복조하는 수신 시스템;을 포함함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power line communication system including: a transmission system for generating a current change corresponding to data on a power line; And a receiving system that detects a voltage change corresponding to the current change of the power line and demodulates the data.

또한, 본 발명의 전력선 통신 시스템은, 전력선을 통하여 전원을 공급하는 전력 공급 시스템; 및 상기 전력선을 통하여 상기 전원을 공급받는 전력 부하 시스템;을 포함한다. 여기에서, 상기 전력 공급 시스템은, 상기 전력선을 통하여 상기 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 전력선에 구성되는 전류 감지 부하; 상기 전력선에 제1 데이터에 대응하는 전류 변화를 생성하는 제1 전류 변조부; 및 제2 데이터에 대응하는 상기 전력선의 상기 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 감지하여 상기 제2 데이터를 복원하는 제2 전압 복조부;를 포함한다. 그리고, 상기 전력 부하 시스템은, 상기 전력선을 통하여 상기 전원을 공급받는 부하; 상기 전압 변화가 상기 부하로 전달되는 것을 완충하는 리플 완충 회로; 상기 전력선에 상기 제2 데이터에 대응하는 상기 전류 변화를 생성하는 제2 전류 변조부; 및 상기 제1 데이터에 대응하는 상기 전력선의 상기 전류 변화에 대응하는 상기 전압 변화를 감지하여 상기 제1 데이터를 복원하는 제1 전압 복조부;를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a power line communication system including: a power supply system for supplying power through a power line; And a power load system that receives the power through the power line. Here, the power supply system may include: a power supply unit that supplies the power through the power line; A current sensing load configured on said power line; A first current modulator for generating a current change corresponding to the first data on the power line; And a second voltage demodulation unit for detecting a voltage change corresponding to the current change of the power line corresponding to the second data and restoring the second data. The power load system may further include: a load that receives the power through the power line; A ripple buffer circuit that buffers the voltage change from being transferred to the load; A second current modulator for generating the current change corresponding to the second data on the power line; And a first voltage demodulator for sensing the voltage change corresponding to the current change of the power line corresponding to the first data and recovering the first data.

또한, 본 발명의 전력선 통신 시스템은, 전력선을 통하여 전원을 공급하고, 상기 전력선에 데이터에 대응하는 전류 변화를 생성하며, 부하의 모드를 설정하기 위한 펄스를 상기 전력선에 선택적으로 제공하는 전력 공급 시스템; 및 상기 전력선을 통하여 전원을 공급받는 부하를 포함하고, 상기 전력선의 상기 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 감지하여 상기 데이터를 복조하고, 상기 펄스가 제공되는 경우 상기 펄스에 대응하여 미리 설정된 상기 모드에 따른 동작을 수행하도록 상기 부하를 제어하는 전력 부하 시스템;을 포함하며, 상기 펄스는 상기 데이터보다 낮은 주파수를 가짐을 특징으로 한다.The power line communication system of the present invention is a power line communication system that supplies power through a power line, generates a current change corresponding to data on the power line, and selectively provides a pulse for setting a mode of the load to the power line. ; And a load to which power is supplied through the power line, wherein the data is detected by detecting a voltage change corresponding to the current change of the power line, and when the pulse is provided, And a power load system for controlling the load to perform an operation according to the pulse width, wherein the pulse has a lower frequency than the data.

본 발명은 전류 변화를 생성하는 데이터 송신을 위한 변조와 전압 변화를 추출하는 데이터 수신을 위한 복조에 의해서 단방향과 양방향 통신을 구현할 수 있다.The present invention can implement unidirectional and bi-directional communication by demodulating for data reception, which extracts modulation and voltage changes, for data transmission, which generates a current change.

또한, 본 발명은 AC 커플링과 고역 필터링 및 증폭을 통하여 데이터의 에지를 정확히 검출하고 데이터를 안정적으로 샘플링함에 따라서 데이터 송신을 위하여 발생되는 전압 변화를 클럭 단위로 정확히 샘플링하고 데이터를 안정적으로 복조할 수 있다.In addition, the present invention accurately detects edge of data through AC coupling, high-pass filtering and amplification, and stably samples the data, thereby accurately sampling the voltage change generated for data transmission in units of clocks and stably demodulating the data .

또한, 본 발명은 데이터를 송신하는 패킷에 전치동기코드를 구성하고 전치동기코드를 이용하여 패킷의 수신 인식과 클럭의 인식을 수행함으로써 비동기식으로 송신되는 데이터를 안정적으로 복조할 수 있다.In addition, the present invention can stably demodulate data transmitted asynchronously by constructing a pre-sync code in a packet for transmitting data and recognizing reception of a packet and recognition of a clock using a pre-sync code.

또한, 본 발명은 데이터에 보정동기코드를 삽입하여 송신함으로써, 데이터를 복조하는 과정에서 클럭을 보정동기코드를 이용하여 보정할 수 있으며, 그 결과 데이터를 안정적으로 복조할 수 있다.Further, in the present invention, by inserting and transmitting a correction synchronization code into the data, the clock can be corrected using the correction synchronization code in the process of demodulating the data, and as a result, the data can be stably demodulated.

또한, 본 발명은 데이터 송신에 따라 발생되는 전압 리플을 완충함으로써 부하에 전압 리플이 전달되는 것을 방지할 수 있고 부하의 안정적인 동작을 도모할 수 있다.Further, the present invention can prevent the voltage ripple from being transmitted to the load by buffering the voltage ripple generated in accordance with the data transmission, and can stably operate the load.

또한, 본 발명은 데이터를 송신하는 경우 부하의 상태를 특정 모드로 제어함으로써 부하의 동작으로 인한 노이즈가 데이터에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있어서 데이터를 안정적으로 송수신할 수 있다.In addition, the present invention can prevent the noise caused by the operation of the load from affecting the data by controlling the state of the load in the specific mode when transmitting the data, so that the data can be stably transmitted and received.

도 1은 본 발명의 전력선 통신 시스템의 실시예를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1의 전류 변조부를 예시하는 회로도.
도 3은 도 1의 전압 복조부를 예시하는 블록도.
도 4는 송신된 데이터를 복조하는 과정을 설명하기 위한 파형도.
도 5는 전치동기코드를 포함하는 패킷을 예시한 파형도.
도 6은 전치동기코드에 의해 복조를 수행하기 위한 전압 복조부를 예시하는 블록도.
도 7은 데이터에 삽입된 보정동기코드를 설명하기 위한 파형도.
도 8은 부하의 모드를 제어하는 본 발명의 실시예의 적용 전과 후의 전압 변화를 설명하는 파형도들.
도 9는 본 발명의 제1 방법에 의하여 부하의 모드를 제어하는 방법을 설명하는 파형도들.
도 10은 본 발명의 제2 방법에 의하여 부하의 모드를 제어하는 방법을 설명하는 파형도들.
도 11은 부하의 모드를 제어하는 도 8 내지 도 9의 방법을 구현하기 위한 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 블록도.
도 12는 본 발명의 전력선 통신 시스템의 또다른 실시예를 나타내는 블록도.
도 13은 본 발명의 전력선 통신 시스템의 또다른 실시예를 나타내는 블록도.
1 is a block diagram showing an embodiment of a power line communication system of the present invention;
2 is a circuit diagram illustrating a current modulation unit of FIG. 1;
3 is a block diagram illustrating a voltage demodulator of FIG.
4 is a waveform diagram for explaining a process of demodulating transmitted data;
5 is a waveform diagram illustrating a packet including a permutation sync code;
6 is a block diagram exemplifying a voltage demodulating unit for performing demodulation by a permutation sync code;
7 is a waveform diagram for explaining a correction synchronization code inserted into data;
8 is a waveform diagram explaining a voltage change before and after the application of the embodiment of the present invention for controlling the mode of the load.
9 is a waveform diagram illustrating a method of controlling a mode of a load according to a first method of the present invention.
10 is a waveform diagram illustrating a method of controlling a mode of a load according to a second method of the present invention.
Figure 11 is a block diagram illustrating another embodiment of the present invention for implementing the method of Figures 8-9 for controlling the mode of the load.
12 is a block diagram showing still another embodiment of the power line communication system of the present invention.
13 is a block diagram showing still another embodiment of the power line communication system of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of description and should not be interpreted as limiting the scope of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.The embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention and thus various equivalents and modifications Can be.

본 발명의 전력선 통신 시스템은 전류 변화를 생성하는 변조 방식과 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 추출하여 샘플링하는 복조 방식에 의해서 데이터의 송수신을 수행한다.The power line communication system of the present invention performs transmission and reception of data by a modulation scheme for generating a current change and a demodulation scheme for sampling and extracting a voltage change corresponding to a current change.

전력선 통신 시스템은 전력선을 통하여 전원을 공급하는 전력 공급 시스템과 전력선을 통하여 전원을 공급받는 전력 부하 시스템으로 구분될 수 있다. 본 발명은 전력 공급 시스템에서 전력 부하 시스템을 향하는 단방향, 전력 부하 시스템에서 전력 공급 시스템을 향하는 단방향 또는 전력 공급 시스템과 전력 부하 시스템 간의 양방향으로 통신을 구현하도록 실시될 수 있다. 상기한 바에서 데이터를 송신하는 측은 송신 시스템이라 칭할 수 있고, 데이터를 수신하는 측은 수신 시스템이라 칭할 수 있다.The power line communication system can be classified into a power supply system that supplies power through a power line and a power load system that receives power through a power line. The present invention can be implemented to implement communication in a unidirectional direction from a power supply system to a power load system, unidirectional from a power load system to a power supply system, or bidirectional between a power supply system and a power load system. The side that transmits data in the above manner can be referred to as a transmission system, and the side that receives data can be referred to as a reception system.

송신 시스템은 전력선에 데이터에 대응하는 전류 변화를 생성하고, 수신 시스템은 전력선의 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 감지하여 데이터를 복조한다.The transmission system generates a current change corresponding to the data on the power line, and the receiving system detects the voltage change corresponding to the current change of the power line to demodulate the data.

도 1은 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)을 향하는 단방향에 대하여 데이터를 송수신하는 전력 통신 시스템을 예시한 것이며, 이 경우 전력 공급 시스템(100)이 송신 시스템에 해당되고 전력 부하 시스템(200)이 수신 시스템에 해당된다. 1 illustrates a power communication system that transmits and receives data in a unidirectional direction from a power supply system 100 to a power load system 200. In this case, the power supply system 100 corresponds to a transmission system, (200) corresponds to the receiving system.

전력 공급 시스템(100)은 전력선을 통하여 전원을 공급하는 전원 공급부(10), 전력선에 구성되어서 전류를 감지하는 전류 감지 부하(12) 및 전류 변조부(14)를 포함하여 구성될 수 있다. 전류 변조부(14)는 전력선을 흐르는 전류를 데이터에 대응하여 변조하여 전류 변화를 생성한다. The power supply system 100 may include a power supply unit 10 for supplying power through a power line, a current sensing load 12 for sensing current, and a current modulator 14. The current modulating section 14 modulates the current flowing through the power line in accordance with the data to generate a current change.

그리고, 전력선에 전류 제어 소자가 구성된다. 전류 제어 소자는 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200) 간의 전력선에 전류의 순방향 흐름을 보장하고 전력 부하 시스템(200)에서 전력선을 통하여 전류 변조부(14)에 역방향으로 전류가 흐르는 것을 차단한다. 이를 위하나 전류 제어 소자는 다이오드(D1)로 예시될 수 있다.A current control element is formed in the power line. The current control element ensures forward flow of current to the power line between the power load system 200 in the power supply system 100 and current flow in the reverse direction to the current modulator 14 through the power line in the power load system 200 . However, the current control device can be exemplified as the diode D1.

그리고, 전력 부하 시스템(200)은 전력선을 통하여 전원을 공급받는 부하(20), 전압 변화가 부하(20)로 전달되는 것을 완충하는 리플 완충 회로(22) 및 전압 복조부(24)를 포함한다. 여기에서 리플 완충 회로(22)는 LDO(23)와 캐패시터들(C1, C2)을 포함하며, LDO(Low Drop Output)(23)는 전력선의 큰 전압 변화를 낮게 조절하는 전압 조절기이다. 그리고, 전압 복조부(24)는 전력선의 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 감지하여 데이터를 복조한다.The power load system 200 includes a load 20 that is supplied with power through a power line, a ripple buffer circuit 22 that buffers a voltage change from being transferred to the load 20, and a voltage demodulator 24 . Here, the ripple buffer circuit 22 includes the LDO 23 and the capacitors C1 and C2, and the LDO (Low Drop Output) 23 is a voltage regulator that lowers the large voltage change of the power line. The voltage demodulator 24 detects the voltage change corresponding to the current change of the power line and demodulates the data.

먼저, 전력 공급 시스템(100)의 상세한 구성과 전송할 데이터(Tx)에 대응한 변조 동작을 설명한다. First, the detailed configuration of the power supply system 100 and the modulation operation corresponding to the data Tx to be transmitted will be described.

전력선은 전원 공급부(10)와 부하(20) 간에 연결되며, 전력선에 전류 감지 부하(12) 및 리플 완충 회로(22)의 LDO(23)가 구성된다. 그리고, 전류 변조부(14)는 전력선에 병렬로 연결되어서 변조를 위하여 전류를 단속하도록 구성되며, 전압 복조부(24)는 전력선에 병렬로 연결되어서 복조를 위하여 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 추출하도록 구성된다.The power line is connected between the power supply unit 10 and the load 20 and the power line is constituted by the current sensing load 12 and the LDO 23 of the ripple buffer circuit 22. [ The voltage modulator 24 is connected in parallel to the power line, and extracts a voltage change corresponding to the current change for demodulation. The voltage modulator 24 is connected to the power line in parallel, .

전원 공급부(10)에서 전류 감지 부하(12)로 흐르는 전류는 I1으로 정의할 수 있고, 전류 감지 부하(12)에서 출력되는 전류는 I2로 정의할 수 있으며, 전류 변조부(14)에 의하여 단속되는 전류는 I3로 정의할 수 있고, 전력선을 흐르는 전류는 I4로 정의할 수 있다.The current flowing from the power supply unit 10 to the current sensing load 12 can be defined as I1 and the current output from the current sensing load 12 can be defined as I2, The current flowing through the power line can be defined as I4, and the current flowing through the power line can be defined as I4.

먼저, 전원 공급부(10)는 상용 교류 전원으로 이해될 수 있다. 전원 공급부(10)는 전압과 전류를 포함하는 전원을 부하(20)에 공급하며, 전원 공급부(10)의 전원 공급에 의하여 전력선으로 전류 I1가 전류 감지 부하(12)로 흐른다.First, the power supply unit 10 can be understood as a commercial AC power source. The power supply unit 10 supplies a power supply including the voltage and the current to the load 20 and the current I1 flows to the current sensing load 12 through the power line by the power supply of the power supply unit 10.

전류 감지 부하(12)는 전류 변조부(14)에 의한 전류 변화를 감지하기 위한 부하 소자로 구성될 수 있으며 수 mΩ 내지 수 Ω 수준의 저항, 쇼트키 다이오드 그리고 제너 다이오드 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.The current sensing load 12 may be composed of a load element for sensing a current change by the current modulating part 14 and may be composed of at least one of a resistance of several mΩ to several ohms, a Schottky diode and a zener diode .

전류 변조부(14)는 전송할 데이터(Tx)를 수신하며, 데이터(Tx)에 대응하여 스위칭 동작을 하는 스위칭 소자를 포함하여 구성될 수 있으며, 스위칭 소자의 동작에 의하여 전류 감지 부하(12)에서 전력선으로 흐르는 전류 I2를 단속하여 변조를 수행하도록 구성된다. 데이터(Tx)는 복수의 비트들이 조합되어 디지털 값을 갖는 것이며, 각 비트 별로 논리적 "1" 또는 "0"에 해당하는 값을 갖는다.The current modulating section 14 may be configured to include a switching element that receives the data Tx to be transferred and performs a switching operation corresponding to the data Tx, And to modulate the current I2 flowing through the power line. The data Tx is a combination of a plurality of bits and has a digital value, and has a value corresponding to a logical "1" or "0"

보다 구체적으로, 전류 변조부(14)는 도 2와 같이 구성될 수 있으며, 저항(R1) 및 스위칭 소자(Q1)을 포함하여 구성될 수 있다. 스위칭 소자(Q1)는 데이터(Tx)의 논리적 값에 따라 턴온 또는 턴오프하며, NOS 트랜지스터를 이용하여 구성될 수 있다. 즉, 스위칭 소자(Q1)는 게이트에 인가되는 데이터(Tx)의 각 비트 값에 대응하여 저항(R1)을 통하여 전달되는 전류(I3)를 접지로 전달하는 것을 단속한다. More specifically, the current modulating section 14 may be configured as shown in FIG. 2, and may include a resistor R1 and a switching device Q1. The switching element Q1 is turned on or off according to the logical value of the data Tx, and can be configured using the NOS transistor. That is, the switching element Q1 interrupts transfer of the current I3 transmitted through the resistor R1 to ground corresponding to each bit value of the data Tx applied to the gate.

스위칭 소자(Q1)가 턴오프되는 경우, 전류 감지 부하(12)에서 전력선으로 흐르는 전류 I2는 일정한 레벨을 연속적으로 유지하는 것이 보장된다. 반대로, 스위칭 소자(Q1)가 턴온되는 경우, 전류 감지 부하(12)에서 전력선으로 공급되어야 할 전류 I2는 스위칭 소자(Q1)를 통하여 접지로 전달된다. 즉, 전력선의 전류 흐름이 중지된다. 이때, 전력 부하 시스템(200)에서 전력선을 통하여 턴온된 스위칭 소자(Q1)를 향하는 역전류의 흐름은 다이오드(D1)에 의하여 차단될 수 있다. 그러므로, 스위칭 소자(Q1)의 스위칭에 의하여 전류 감지 부하(12)에서 전력선으로 공급되어야 할 전류 I2의 변화만 정확히 제어될 수 있다.When the switching element Q1 is turned off, the current I2 flowing from the current sensing load 12 to the power line is ensured to maintain a constant level continuously. Conversely, when the switching element Q1 is turned on, the current I2 to be supplied to the power line in the current sensing load 12 is transmitted to the ground via the switching element Q1. That is, the current flow of the power line is stopped. At this time, the flow of the reverse current directed to the switching element Q1 turned on through the power line in the power load system 200 may be cut off by the diode D1. Therefore, only the change of the current I2 to be supplied from the current sensing load 12 to the power line can be accurately controlled by the switching of the switching element Q1.

전류 변조부(14)는 상기와 같이 데이터(Tx)에 대응하여 전력선으로 흐르는 전류 I2를 단속하여 변조를 수행한다. 상기한 변조는 데이터(Tx)에 대응하여 전력선으로 유입되는 전류 I2를 단속함에 따른 전력선의 전류 변화를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. The current modulator 14 modulates the current I2 flowing through the power line in response to the data Tx as described above. It can be understood that the above-mentioned modulation means a current change of the power line due to the intermittence of the current I2 flowing into the power line corresponding to the data Tx.

전류 변조부(14)의 상기한 전류 단속에 의하여 전력선을 흐르는 전류 I4의 전류 변화가 발생한다.The current change of the current I4 flowing through the power line due to the current interruption of the current modulating section 14 occurs.

상기한 전류 변조부(14)에 의한 전류 변화는 전류 감지 부하(12)에 의하여 감지될 수 있으며, 전류 변조부(14)에 의해 생성되는 전류 변화에 대응하는 전압 변화가 전류 감지 부하(12)에 의하여 형성된다.The current change by the current modulation section 14 can be detected by the current sense load 12 and the voltage change corresponding to the current change generated by the current modulation section 14 is detected by the current sense load 12, .

한편, 전력 부하 시스템(200)의 상세한 구성과 수신할 데이터(Tx)의 복조 동작을 설명한다. 전력선에서 전압 복조부(24)로 공급되는 전류는 I5로 정의할 수 있고, 전력선에서 부하(20)로 공급되는 전류는 I6로 정의할 수 있으며, 전압 복조부(24)에 인가되는 전압은 V5로 정의할 수 있다. 전압 V5는 전류 변조부(14)에 의해 생성되는 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 포함한다. 전압 V5의 전압 변화는 도 4와 같이 표현될 수 있다.On the other hand, the detailed configuration of the power load system 200 and the demodulation operation of the data Tx to be received will be described. The current supplied to the voltage demodulator 24 from the power line can be defined as I5 and the current supplied from the power line to the load 20 can be defined as I6 and the voltage applied to the voltage demodulator 24 is V5 . The voltage V5 includes a voltage change corresponding to the current change generated by the current modulation section 14. [ The voltage change of the voltage V5 can be expressed as shown in FIG.

부하(20)는 전력선을 통하여 전원을 공급받으며, 전원을 이용하여 동작되거나 전원을 소모하는 것으로 다양하게 구성될 수 있다.The load 20 may be variously configured to receive power through a power line, operate using a power source, or consume power.

부하(20)는 전력선에 구성되는 리플 완충 회로(22)를 통하여 전원을 공급받도록 구성된다.The load 20 is configured to be supplied with power through the ripple buffer circuit 22 configured on the power line.

본 발명의 전력선 통신은 단선 선로(Single line)를 전력선으로 이용하며, 단선 선로인 전력선을 통하여 전원 공급과 데이터 송수신을 병행하는 기술이다. 그러므로, 본 발명에서 전력선을 통하여 데이터를 송신하는 경우 전류 변화에 대응하는 전압 변화가 발생한다. 부하가 전력선을 통하여 예시적으로 3V의 전압을 공급받는 경우, 전력선에는 데이터 송신을 위한 전류 변화에 의하여 대략 0.3V 수준의 전압 리플이 발생할 수 있다.(도 4 참조)The power line communication of the present invention uses a single line as a power line, and a power supply and a data transmission / reception are performed in parallel through a power line which is a single line. Therefore, in the present invention, when data is transmitted through a power line, a voltage change corresponding to a current change occurs. When the load is supplied with an exemplary voltage of 3 V through the power line, a voltage ripple of about 0.3 V level may occur in the power line due to the current change for data transmission (see FIG. 4).

보다 구체적으로, 데이터(Tx)의 라이징 에지와 폴링 에지 사이에서 전류 변조부(14)가 전류 단속을 수행하므로, 전력선의 전압 변화는 데이터(Tx)의 라이징 에지와 폴링 에지 사이가 낮은 레벨을 갖도록 형성될 수 있다. 즉 전력선의 전압 변화는 부하(20)에 공급하고자 하는 레벨(예시적으로 3V)과 데이터(Tx)의 라이징 에지와 폴링 에지 사이의 낮은 레벨(예시적으로 2.7V) 간을 스윙하는 리플로 존재할 수 있다.More specifically, since the current modulation section 14 performs the current interruption between the rising edge and the falling edge of the data Tx, the voltage change of the power line is set so that the rising edge of the data Tx and the falling edge of the data Tx have a low level . That is, the voltage change of the power line exists as a ripple swinging between a level (illustratively, 3 V) to be supplied to the load 20 and a low level (for example, 2.7 V) between the rising edge and the falling edge of the data Tx .

데이터 송신에 의한 0.3V의 리플은 부하(20) 입장에서 노이즈로 인식될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 리플 완충 회로(22)에 의하여 부하(20)에 인가되는 전압을 안정화시킨다.The 0.3 V ripple due to the data transmission can be recognized as noise in the load 20 position. Therefore, the present invention stabilizes the voltage applied to the load 20 by the ripple buffer circuit 22.

이를 위하여 리플 완충 회로(22)는 LDO(23)와 LED(23)의 입력단과 출력단에 각각 구성되는 캐패시터들(C1, C2)을 포함할 수 있다. 상기한 구성에 의하여 전력선에서 부하(20)로 인가될 전압 V5는 캐패시터(C1)에 의해서 1차 평활된다. 그리고, 캐패시터(C1)에 의해 평활된 전압 V5에 존재하는 리플 성분은 LDO(23)에 의해서 전압차가 작게 조절된다. LDO(23)에 의해 리플 성분의 전압차가 작게 조절된 전압 V5은 캐패시터(C2)에 의해서 2차 평활 된다. 상기와 전력선에 존재하는 리플은 캐패시터들(C1, C2)에 의한 평활과 LDO(23)에 의한 조절에 의해서 완충되며, 결과적으로 부하(20)는 리플이 거의 존재하지 않는 전압을 인가받을 수 있다.To this end, the ripple buffer circuit 22 may include capacitors C1 and C2, respectively, which are provided at the input and output terminals of the LDO 23 and the LED 23, respectively. With the above configuration, the voltage V5 to be applied to the load 20 from the power line is first smoothed by the capacitor C1. The ripple component present at the smoothed voltage V5 by the capacitor C1 is adjusted by the LDO 23 so that the voltage difference is small. The voltage V5 whose ripple component voltage difference is adjusted by the LDO 23 is secondarily smoothed by the capacitor C2. The ripple present in the power line is buffered by the smoothing by the capacitors C1 and C2 and the adjustment by the LDO 23, so that the load 20 can be supplied with a voltage in which there is little ripple .

한편, 전압 복조부(24)는 전력 공급 시스템(100)의 데이터 전송을 위한 변조에 의한 전류 변화에 대응하는 전력선의 전압 변화를 감지하여 데이터(Rx)로 복조한다.On the other hand, the voltage demodulator 24 detects a voltage change of the power line corresponding to the current change due to modulation for data transmission of the power supply system 100, and demodulates the data into Rx.

전압 복조부(24)는 도 3과 같이 AC 커플러(30), 고역 필터 증폭부(32) 및 복조기(34)를 포함하여 구성될 수 있다. The voltage demodulator 24 may include an AC coupler 30, a high-pass filter amplifier 32, and a demodulator 34, as shown in FIG.

이하, 도 3의 전압 복조부(24)의 각 부품의 구성 및 동작을 설명하며, 전압 복조부(24)의 각 부품의 동작은 도 4를 참조하여 설명될 수 있다.The configuration and operation of each component of the voltage demodulator 24 of FIG. 3 will be described below, and the operation of each component of the voltage demodulator 24 can be described with reference to FIG.

AC 커플러(30)는 전력선에 연결되어서 전압 V5의 전압 변화에 대응하는 엣지 추출 신호(Vc)를 출력하며, 이를 위하여 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다. The AC coupler 30 is connected to a power line and outputs an edge extracting signal Vc corresponding to a voltage change of the voltage V5. The AC coupler 30 may include a capacitor for this purpose.

즉, AC 커플러(30)는 데이터(Tx)에 의한 전압 V5의 전압 변화에 대응하여 라이징 에지와 폴링 에지에 해당하는 엣지 추출 신호(Vc)를 AC 커플링에 의해서 출력할 수 있다.That is, the AC coupler 30 can output the edge extraction signal Vc corresponding to the rising edge and the falling edge by AC coupling in response to the voltage change of the voltage V5 by the data Tx.

AC 커플러(30)의 AC 커플링은 전압 V5에서 DC 성분을 제거한 전압 변화만 추출한다. 그 후 AC 커플러(30)는 전압 V5이 낮아지는 시점 즉 데이터(Tx)의 라이징 에지에 대응하는 시점에 네가티브 영역의 엣지 추출 신호를 추출하고 전압 V5가 높아지는 시점 즉 데이터(Tx)의 폴링 에지에 대응하는 시점에 포지티브 영역의 엣지 추출 신호를 추출할 수 있다. 상기한 엣지 추출 신호의 형태는 AC 커플러(30)의 캐패시턴스에 의해 결정될 수 있다.AC coupling of the AC coupler 30 extracts only the voltage change at which the DC component is removed at the voltage V5. Then, the AC coupler 30 extracts the edge extraction signal of the negative region at the time point when the voltage V5 is lowered, that is, at the time corresponding to the rising edge of the data Tx, and at the time point when the voltage V5 becomes high, that is, at the polling edge of the data Tx The edge extraction signal of the positive region can be extracted at the corresponding time point. The shape of the edge extraction signal may be determined by the capacitance of the AC coupler 30. [

즉, AC 커플러(30)는 전압 V5의 전압 변화 시점 별로 포지티브 영역과 네가티브 영역에 반복적으로 존재하는 엣지 추출 신호(Vc)를 출력한다.That is, the AC coupler 30 outputs an edge extraction signal Vc repeatedly present in the positive region and the negative region for each voltage change time of the voltage V5.

고역 필터 증폭부(32)는 엣지 추출 신호(Vc)에 존재하는 저주파 성분을 제거한 후 미리 정해진 게인에 따라 엣지 추출 신호(Vc)를 증폭한 출력 신호(Vca)를 제공한다. 고역 필터 증폭부(32)에 의해 제거되는 저주파 성분은 노이즈에 해당되며, 증폭을 위한 고역 필터 증폭부(32)의 게인은 샘플링에 적당한 전류를 얻을 수 있을 정도로 설계될 수 있다. 이때, 증폭된 엣지 추출 신호들의 상승률과 하강률은 데이터(Tx)의 라이징 에지와 폴링 에지를 정확히 복조할 수 있도록 조정됨이 바람직하다.The high-pass filter amplifier 32 removes low-frequency components present in the edge extraction signal Vc and provides an output signal Vca obtained by amplifying the edge extraction signal Vc according to a predetermined gain. The low-frequency component removed by the high-pass filter amplifier 32 corresponds to noise, and the gain of the high-pass filter amplifier 32 for amplification can be designed so as to obtain a current suitable for sampling. At this time, it is preferable that the rising rate and the falling rate of the amplified edge extraction signals are adjusted so that the rising edge and the falling edge of the data Tx can be accurately demodulated.

고역 필터 증폭부(32)의 출력 신호(Vca)는 복조기(34)에 제공되며, 복조기(34)는 출력 신호(Vco)를 샘플링하여 복조를 수행하고 복조 결과 데이터(Rx)를 출력할 수 있다.The output signal Vca of the high-pass filter amplifier 32 is provided to a demodulator 34. The demodulator 34 samples the output signal Vco to perform demodulation and output demodulation result data Rx .

상술한 바 구성에 의하여, 본 발명의 실시예는 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)으로 데이터를 전송할 수 있다.With the above-described configuration, an embodiment of the present invention can transfer data from the power supply system 100 to the power load system 200.

전송할 데이터(Tx)는 전력 공급 시스템(100)의 데이터 소스(도시되지 않음)에서 전력 변조부(14)로 제공될 수 있다. 여기에서, 전력 공급 시스템(100)의 데이터 소스는 부하에 관련된 정보나 제어를 위한 데이터를 저장 또는 생성하는 다양한 장치들이 해당될 수 있으며, 컨트롤러나 제어 회로 등을 포함하여 구성될 수 있고, 디지털 신호를 데이터(Tx)로서 전류 변조부(14)에 제공할 수 있다.The data to be transmitted Tx may be provided from the data source (not shown) of the power supply system 100 to the power modulation section 14. [ Here, the data source of the power supply system 100 may include various devices for storing or generating information related to the load or data for control, and may include a controller, a control circuit, and the like, To the current modulation section 14 as data Tx.

전력 공급 시스템(100)은 전송할 데이터(Tx)를 이용한 전류 변조부(14)의 변조에 의하여 전력선의 전류 I4의 전류 변화를 생성한다.The power supply system 100 generates a current change of the current I4 of the power line by modulation of the current modulation section 14 using the data Tx to be transmitted.

상기한 전류 I4의 전류 변화가 전류 감지 부하(12)에 감지되며, 그에 따라서 전력선의 전압 변화가 발생한다.The current change of the current I4 is sensed by the current sensing load 12, thereby causing a voltage change of the power line.

상기한 전압 변화가 전력 부하 시스템(200)의 부하(20)에 전달되는 것은 LDO(23)를 포함하는 리플 완충 회로(22)에 의하여 완충된다.The above-described voltage change is transmitted to the load 20 of the power load system 200 by the ripple buffer circuit 22 including the LDO 23.

전력 부하 시스템(200)의 전압 복조부(24)는 전력선의 상기한 전압 변화를 감지한다.The voltage demodulator 24 of the power load system 200 senses the voltage change of the power line.

전압 복조부(24)는 상술한 AC 커플링, 고역 필터링 및 증폭을 수행하여 데이터(Tx)의 에지를 검출하고, 에지에 대한 샘플링을 수행하여서 복조된 데이터(Rx)를 출력한다.The voltage demodulator 24 detects the edge of the data Tx by performing AC coupling, high-pass filtering, and amplification as described above, and performs sampling on edges to output demodulated data Rx.

상술한 바와 같이 데이터(Tx)가 전력선의 전류 변화를 이용하여 송신되고, 전력선의 전압 변화를 감지한 결과 데이터(Rx)가 복조될 수 있다.As described above, the data Tx is transmitted using the current change of the power line, and the data Rx as a result of sensing the voltage change of the power line can be demodulated.

본 발명의 실시예는 비동기 방식으로 데이터를 전송한다. 그러므로, 데이터(Tx)의 수신을 인식하기 위한 정보와 데이터(Tx)를 복조하기 위한 클럭을 인식하기 위한 정보가 수신측에 전달되어야 한다.Embodiments of the present invention transmit data in an asynchronous manner. Therefore, information for recognizing the reception of the data Tx and information for recognizing the clock for demodulating the data Tx must be transmitted to the receiving side.

이를 위하여 본 발명의 실시예는 전치동기코드를 포함하도록 패킷을 정의할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 패킷은 도 5와 같이 예시될 수 있다.To this end, an embodiment of the present invention may define a packet to include a preamble code. A packet according to an embodiment of the present invention can be illustrated as shown in FIG.

송신 시스템인 전력 공급 시스템(100)은 전류 변화를 이용하여 전치동기코드와 데이터를 포함하는 패킷을 전송하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 전치동기코드는 데이터를 인식하기 위한 전송비(Baud Rate)를 정의하는 복수 개의 단위 클럭들을 포함하도록 구성된 코드를 의미한다. 그리고, 전치동기코드는 패킷의 수신을 수신 시스템인 전력 부하 시스템(200)에서 인식할 수 있도록 패킷의 시작 위치에 구성된다. 그리고, 전치동기코드의 각 단위 클럭들은 동일한 주파수와 듀티를 가지며, 전치동기코드는 4 비트, 8비트 또는 16비트와 같이 미리 정해진 비트 수의 단위 클럭을 포함한다.The power supply system 100, which is a transmitting system, can be configured to transmit a packet including a preamble code and data using current variations. Here, the pre-sync code refers to a code configured to include a plurality of unit clocks defining a baud rate for recognizing data. The pre-sync code is configured at the start position of the packet so that the power load system 200, which is a receiving system, can recognize the reception of the packet. Each unit clock of the pre-sync code has the same frequency and duty, and the pre-sync code includes a unit clock of a predetermined number of bits such as 4 bits, 8 bits or 16 bits.

즉, 데이터는 패킷 단위로 구분되어 전송될 수 있으며, 각 패킷은 전치동기코드와 데이터로 구성된다. 그러므로, 전력 공급 시스템(100)은 각 패킷을 전송할 때 전치동기코드와 데이터를 순차적으로 전송하며, 전력 부하 시스템(200)은 전치동기코드를 수신하면 패킷의 수신을 인식할 수 있다.That is, the data can be divided and transmitted in units of packets, and each packet is composed of a pre-sync code and data. Therefore, the power supply system 100 sequentially transmits the pre-sync code and data when each packet is transmitted, and the power load system 200 can recognize the reception of the packet upon receiving the pre-sync code.

그리고, 전력 부하 시스템(200)은 전치동기코드에 이어서 수신되는 데이터를 복조하는 동작을 수행할 수 있다. 이때, 데이터의 복조는 전치동기코드의 단위 클럭들의 주파수를 기준으로 수행될 수 있다. 이를 위하여, 전치동기코드의 각 클럭의 주파수는 데이터에 포함되는 각 비트의 주파수와 동일한 주파수를 갖도록 구성될 수 있다.The power load system 200 may then perform an operation of demodulating the received data following the pre-sync code. At this time, the demodulation of the data can be performed based on the frequency of the unit clocks of the pre-sync code. To this end, the frequency of each clock of the pre-sync code may be configured to have the same frequency as the frequency of each bit included in the data.

그러므로, 전력 부하 시스템(200)은 미리 정해진 주기(일예로 8주기) 동안 반복해서 수신되는 전치동기코드의 단위 클럭들을 이용하여 데이터의 판단을 위한 클럭을 인식하고, 인식된 클럭을 생성할 수 있으며, 인식된 클럭을 이용하여 전압 변화를 감지한 결과에 대한 샘플링을 수행하여 데이터의 복조를 수행할 수 있다.Therefore, the power load system 200 can recognize a clock for data determination and generate a recognized clock using the unitary clocks of the pre-sync code repeatedly received for a predetermined period (for example, 8 periods) And demodulate the data by sampling the result of sensing the voltage change using the recognized clock.

이를 위하여 전력 부하 시스템(200)은 도 6과 같이 구성될 수 있다. 도 6을 참조하면, 전력 부하 시스템(200)은 패킷 전송 인식부(60), 클럭 인식부(62) 및 복조기(34)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 6의 전력 부하 시스템(200)은 도 3에 구성된 복조기(34)에 패킷 전송 인식부(60)와 클럭 인식부(62)가 부가된 것으로 이해될 수 있다. 도 6의 실시예는 본 발명의 전치동기코드를 포함하는 패킷에 대응하는 전력 부하 시스템(200)의 동작을 설명하기 위하여 예시된 것일 뿐이며 제작자에 의하여 다양하게 실시될 수 있다.The power load system 200 may be configured as shown in FIG. Referring to FIG. 6, the power load system 200 may include a packet transmission recognition unit 60, a clock recognition unit 62, and a demodulator 34. The power load system 200 of FIG. 6 can be understood as a packet transfer recognition unit 60 and a clock recognition unit 62 added to the demodulator 34 constructed in FIG. The embodiment of FIG. 6 is only illustrative to illustrate the operation of the power load system 200 corresponding to a packet including the pre-sync code of the present invention, and may be variously implemented by the manufacturer.

패킷 인식부(60)는 패킷(Rxo)의 전치동기코드를 수신하면, 패킷(Rxo)의 수신을 인식한 것에 대응하는 데이터 복조 인에이블 신호를 제공하도록 구성된다. 클럭 인식부(62)와 복조기(34)는 데이터 복조 인에이블 신호를 수신함으로써 클럭 인식 동작과 복조 동작을 개시할 수 있다. 클럭 인식부(62)는 데이터 복조 인에이블 신호에 의해서 클럭 인식 동작을 개시하며, 패킷의 전치동기코드를 수신하고, 전치동기코드의 단위 클럭들을 이용하여 데이터를 판단하기 위한 클럭을 인식하며, 인식된 클럭을 복조기(34)에 제공하도록 구성된다. 그리고, 복조기(34)는 데이터 복조 인에이블 신호에 의하여 복조를 개시하고, 클럭 인식부(62)에서 제공되는 클럭을 이용하여 전압 변화를 감지한 결과에 대한 샘플링을 수행하여서 데이터를 복조한다.The packet recognition unit 60 is configured to provide a data demodulation enable signal corresponding to the recognition of the reception of the packet Rxo upon receiving the preceding synchronization code of the packet Rxo. The clock recognition unit 62 and the demodulator 34 can start the clock recognition operation and the demodulation operation by receiving the data demodulation enable signal. The clock recognition unit 62 starts the clock recognition operation by the data demodulation enable signal, receives the preceding synchronous code of the packet, recognizes the clock for judging the data by using the unit clocks of the preceding synchronous code, Lt; RTI ID = 0.0 > 34 < / RTI > The demodulator 34 starts demodulation by the data demodulation enable signal and performs sampling on the result of sensing the voltage change using the clock provided by the clock recognizer 62 to demodulate the data.

상기한 동작에서, 전치동기코드의 단위 클럭들을 이용하여 클럭을 인식하는 것은 단위 클럭들을 기준 클럭으로 활용하여 단위 클럭들과 동일 주파수로 복조를 위한 클럭을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 여기에서, 복조를 위한 클럭의 듀티는 샘플링을 위한 충분한 시간을 갖도록 설정될 수 있다.In the above operation, recognizing the clock using the unit clocks of the pre-sync code may include generating a clock for demodulation at the same frequency as the unit clocks, using the unit clocks as a reference clock. Here, the duty of the clock for demodulation can be set to have sufficient time for sampling.

상기한 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 각 패킷 별로 전치동기코드를 구성함으로써 비동기식으로 전송되는 데이터의 수신 즉 패킷의 수신을 인식할 수 있고, 비동기식으로 전송되는 데이터를 판단하기 위한 클럭을 인식할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 실시예는 전력 공급 시스템(100)과 전력 부하 시스템(200) 간의 동기를 위한 별도의 장치를 구성할 필요가 없으므로 전력선 통신을 위한 시스템을 경제적이면서 간단하게 구현할 수 있다.As described above with reference to FIGS. 5 and 6, the embodiment of the present invention can recognize the reception of data transmitted asynchronously, that is, the reception of a packet, by constructing a pre-sync code for each packet, The clock for judging the data can be recognized. Therefore, since the embodiment of the present invention does not need to configure a separate device for synchronization between the power supply system 100 and the power load system 200, a system for power line communication can be economically and simply implemented.

한편, 복조를 위한 클럭은 상술한 도 5 및 도 6의 방법으로 인식할 수 있다. 그러나, 클럭은 데이터를 복조하는 과정에서 변화될 수 있다. 클럭의 변화는 노이즈나 신호 간섭과 같은 전기적인 이유나 주변 온도, 습도와 같은 외부 환경, 그리고 부품의 특성에 따른 물리적인 이유 등에 의해 발생할 수 있다. 클럭이 변화되면, 데이터 복조에 오류가 발생할 수 있다. 그러므로, 클럭은 복조하는 과정에서 수시로 보정될 필요성이 있다.On the other hand, the clock for demodulation can be recognized by the method of FIGS. 5 and 6 described above. However, the clock can be changed in the process of demodulating the data. Clock changes can occur due to electrical reasons such as noise or signal interference, external conditions such as ambient temperature, humidity, and physical reasons due to the characteristics of the components. If the clock is changed, errors in data demodulation may occur. Therefore, the clock needs to be calibrated from time to time in the process of demodulation.

이를 위하여, 본 발명은 도 7과 같이 미리 정해진 수의 비트 단위로 보정동기코드를 데이터 내에 삽입하고, 보정동기코드들이 삽입된 데이터를 패킷 단위로 전송하도록 구성될 수 있다.To this end, the present invention can be configured to insert a correction sync code into the data in units of a predetermined number of bits as shown in FIG. 7, and to transmit the data in which the correction sync codes are inserted, on a packet-by-packet basis.

즉, 전력 공급 시스템(100)은 보정동기코드들이 삽입된 데이터를 패킷 단위로 전력 부하 시스템(200)에 송신하며, 전력 부하 시스템(200)은 데이터를 복조하는 과정에서 미리 정해진 수의 비트 단위로 규칙적으로 삽입된 보정동기코드를 이용하여 복조를 위한 클럭을 보정할 수 있다.In other words, the power supply system 100 transmits the data in which the correction synchronization codes are inserted to the power load system 200 in units of packets, and the power load system 200 performs the data demodulation in units of a predetermined number of bits The clock for demodulation can be corrected using the regularly inserted correction synchronization code.

여기에서, 보정동기코드는 적어도 3비트로 구성되며 고정된 값을 갖도록 구성될 수 있으며, 예시적으로 “101” 와 “010” 중 어느 하나를 포함하도록 표현될 수 있다. 본 발명은 3 비트의 보정동기코드를 예시한다. 상기한 보정동기코드는 한 비트가 앞과 뒤에 위치하는 다른 값을 갖는 다른 비트들에 의하여 데이터와 분리될 수 있는 코드값을 갖는다. 그러므로, 복조에 이용되는 클럭과 보정동기코드에 포함된 비트가 효과적으로 대비될 수 있으며, 그 결과 클럭의 보정이 정확히 수행될 수 있다.Here, the correction sync code is composed of at least 3 bits and can be configured to have a fixed value, and can be illustratively represented to include any of " 101 " and " 010 ". The present invention illustrates a 3-bit correction synchronization code. The correction synchronization code has a code value that can be separated from data by other bits having different values located one bit before and after the other. Therefore, the bits used in the demodulation and the bits included in the correction synchronization code can be effectively contrasted, and as a result, the correction of the clock can be accurately performed.

본 발명은 상술한 전치동기코드와 보정동기코드를 복합적으로 사용하여 패킷을 구성할 수 있다. 이 경우, 패킷은 전치동기코드와 데이터를 포함하고, 전치동기코드는 복수 개의 단위 클럭들을 포함하며 패킷의 시작 위치에 구성되며, 보정동기코드가 미리 정해진 수의 비트 단위로 데이터 내에 삽입된다.The present invention can constitute a packet by using the above-mentioned permutation synchronization code and correction synchronization code in combination. In this case, the packet includes a permutation synchronization code and data, the permutation synchronization code includes a plurality of unit clocks, and is configured at a start position of the packet, and a correction synchronization code is inserted into the data by a predetermined number of bits.

이 경우, 전력 부하 시스템(200)은 패킷을 수신하고, 전치동기코드를 이용하여 패킷의 수신을 인식하는 것과 데이터의 판단을 위한 클럭을 인식하는 것을 수행하며, 인식된 클럭을 이용하여 전압 변화를 감지한 결과에서 데이터를 복조하고, 데이터를 복조하는 과정에서 보정동기코드를 참조하여 데이터를 복조하기 위한 클럭을 보정할 수 있다.In this case, the power load system 200 receives the packet, recognizes the reception of the packet using the pre-sync code, recognizes the clock for determining the data, and uses the recognized clock to change the voltage It is possible to correct the clock for demodulating the data by referring to the correction synchronization code in the process of demodulating the data from the detection result and demodulating the data.

한편, 부하(20)는 전원을 이용하여 동작한다. 장시간에 많은 전류를 소모하거나, 순간적으로 많은 전류를 소모하거나 또는 불규칙하게 큰 편차로 전류를 소모하는 등과 같은 부하(20)의 동작은 데이터를 전류 변화로 변조하거나 전류 변화를 데이터로 복조를 하는 본 발명의 통신 방식의 데이터 입장에서 노이즈로 작용할 수 있다. 상기한 부하(20)의 전류 소모에 의한 노이즈는 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)으로 데이터를 안정적으로 전송하는데 장애로 작용할 수 있다.On the other hand, the load 20 operates using a power source. The operation of the load 20, such as consuming a lot of current for a long time, consuming a lot of current momentarily, or consuming a current with an irregularly large deviation, can be performed by modulating the data with the current change or demodulating the current change with the data It can act as noise in the data of the communication method of the invention. Noise due to the current consumption of the load 20 described above can serve as a barrier to stably transfer data from the power supply system 100 to the power load system 200. [

이를 위하여, 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)으로 데이터가 전송될 때, 부하는 전원 수신을 중단하는 동작, 전원을 제한하는 동작 그리고, 구동을 제한하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 특정 모드로 부하의 전류 사용에 따른 노이즈 요인을 일시적 또는 한시적으로 최소화하도록 부하가 설정될 필요가 있다. To this end, when data is transferred from the power supply system 100 to the power load system 200, the load performs at least one of an operation to interrupt power reception, an operation to limit power supply, and an operation to limit operation The load needs to be set so as to temporarily or temporally minimize the noise factor due to the use of the load current in the specific mode.

예를 들면, 반이중(Half-Duflex) 상태로 제어신호와 같은 중요한 데이터를 전송할 때 부하는 데이터의 안정적인 전송을 보장하기 위하여 소모되는 전류를 일시적 또는 한시적으로 제어할 필요가 있다. For example, when transmitting important data such as a control signal in a half-duplex state, the load needs to temporarily or temporarily control the consumed current to ensure stable transmission of data.

본 발명은 모든 데이터를 전송하는 시점마다, 중요한 데이터를 전송하는 시점마다 또는 반이중 상태인 경우 부하를 특정 모드로 선택적으로 설정하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여 본 발명은 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)으로 공급되는 전압 레벨을 변경하는 제1 방법 또는 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)으로 공급되는 전압에 데이터보다 낮은 주파수의 펄스를 제공하는 제2 방법으로 부하(20)에 모드 설정을 알리도록 실시될 수 있다.The present invention can be configured to selectively set a load in a specific mode at every time of transmitting all data, at a time of transmitting important data, or in a half-duplex state. To this end, the present invention provides a first method for changing the voltage level supplied to the power load system 200 in the power supply system 100 or a first method for changing the voltage level supplied to the power load system 200 in the power supply system 100 Can be implemented to inform the load 20 of the mode setting in a second way of providing a low frequency pulse.

도 8에서, a)는 본 발명에 의하여 부하를 제어하기 전 부하의 전류 사용에 의한 전압 노이즈를 나타낸 파형도이고, b)는 본 발명에 의하여 부하를 제어한 후 부하의 전류 사용에 의한 전압 노이즈를 나타내는 파형도이다.8 is a waveform diagram showing a voltage noise due to the use of a load in a load before the load is controlled according to the present invention, and FIG. 8B is a waveform diagram showing a voltage noise Fig.

그리고, 도 8에서, c)는 본 발명에 의하여 부하를 제어하기 전 데이터 통신을 위한 전압 파형도이고, d)는 본 발명에 의하여 부하를 제어한 후 데이터 통신을 위한 전압 파형도이다.8, c) is a voltage waveform diagram for data communication before controlling the load according to the present invention, and d) is a voltage waveform diagram for data communication after controlling the load according to the present invention.

상기한 본 발명의 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)으로 공급되는 전압 레벨을 변경하는 제1 방법에서, 전압 레벨 변경은 도 9를 참조하여 설명한다. 전압 레벨 변경은 도 9의 a)와 같이 전압을 낮추었다가 다시 원래의 전압으로 복귀시키는 것을 의미한다. 이때, 전압을 낮추는 레벨(V2)은 부하에 공급하는 전압(V1)보다는 크고 통신을 위한 전류 변화에 따른 전압 강하(데이터)에 의한 최저 전압(V3)보다 작도록 설정해야 한다. 상기한 전압(V2)의 레벨 변경 범위는 부하(20)와 데이터에 영향을 미치지 않기 위해서 적용되어야 한다.In a first method of changing the voltage level supplied to the power load system 200 in the power supply system 100 of the present invention described above, the voltage level change is described with reference to FIG. The voltage level change means that the voltage is lowered to the original voltage again as shown in FIG. 9A). At this time, the level (V2) for lowering the voltage should be set to be smaller than the voltage (V1) supplied to the load and smaller than the lowest voltage (V3) caused by the voltage drop (data) according to the current change for communication. The level change range of the voltage V2 should be applied so as not to affect the load 20 and the data.

그리고, 전압을 도 9와 같이 V2로 전압을 강하하고 다시 복귀시키는 동작은 전압의 변동 주파수가 데이터에 의한 전압 변화의 주파수보다 충분히 작도록 완만하게 이루어져야한다. 상기와 같이 전압 V2의 강하와 복귀가 수행되면, 부하는 전압 노이즈 발생을 방지할 수 있다.The operation of dropping the voltage to V2 and returning the voltage to V2 as shown in Fig. 9 should be performed gently so that the fluctuation frequency of the voltage is sufficiently smaller than the frequency of the voltage variation due to the data. When the voltage V2 is lowered and returned as described above, the load can prevent the occurrence of voltage noise.

즉, 본 발명은 도 9와 같이 상기 제1 방법에 의하여 전압이 강하된 후 복귀되는 모드 제어 구간을 설정할 수 있다. 모드 제어 구간 이후 부하(20)는 도 8의 b)와 같이 부하에 의한 전압 노이즈를 안정적으로 제어할 수 있다. That is, the present invention can set a mode control period in which the voltage is returned after the voltage is lowered by the first method as shown in FIG. After the mode control period, the load 20 can stably control the voltage noise due to the load as shown in Fig. 8B).

그러므로, 본 발명은 제1 방법에 의하여 모드 제어 구간 이후 전압 노이즈가 안정화됨에 따라 도 9의 b)와 같이 데이터를 안정적으로 송신할 수 있다. Therefore, the present invention can stably transmit data as shown in Fig. 9B as the voltage noise is stabilized after the mode control period by the first method.

한편, 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)으로 공급되는 전압에 데이터보다 낮은 주파수의 펄스를 제공하는 제2 방법은 도 10을 참조하여 설명할 수 있다. On the other hand, a second method of providing pulses of lower frequency than the data to the voltage supplied from the power supply system 100 to the power load system 200 can be described with reference to FIG.

데이터보다 낮은 주파수라 함은, 데이터 통신의 주파수의 변조 및 복조를 위해 적용하는 고역대 필터에서 충분히 필터링 될 수 있는 주파수 대역을 의미 한다.A lower frequency than the data means a frequency band that can be sufficiently filtered by a high-pass filter applied for modulation and demodulation of the frequency of the data communication.

즉, 제2 방법에서 펄스는 부하의 전류 변동에 의한 전압 변화 주파수보다 충분히 크고 변화지속 시간이 길어야 하며, 데이터 통신의 주파수의 변조 및 복조를 위해 적용하는 고역대 필터에서 충분히 필터링 될 수 있도록 데이터보다 낮은 주파수를 가짐이 바람직하다.That is, in the second method, the pulse must be sufficiently larger than the voltage change frequency due to the current fluctuation of the load and the change duration should be long, and the data must be lower than the data so that it can be sufficiently filtered by the high- It is preferable to have a frequency.

본 발명의 제2 방법은 도 10과 같이 상기한 펄스가 제공되는 모드 제어 구간을 설정할 수 있다. 모드 제어 구간 이후 부하(20)는 도 8의 b)와 같이 전압 노이즈를 안정적으로 제어할 수 있다.The second method of the present invention can set a mode control period in which the pulse is provided as shown in FIG. After the mode control period, the load 20 can stably control the voltage noise as shown in Fig. 8B).

그러므로, 본 발명은 제2 방법에 의하여 모드 제어 구간 이후 전압 노이즈가 안정화됨에 따라 도 10의 b)와 같이 데이터를 안정적으로 송신할 수 있다.Therefore, according to the second method, as the voltage noise is stabilized after the mode control period, the present invention can stably transmit data as shown in FIG. 10B.

상기한 도 9 및 도 10의 실시예는 도 11의 실시예에 의하여 구현될 수 있다. 도 11의 실시예에서, 전력 공급 시스템(100)이 모드 제어 구간에 부하(20)의 모드를 설정하기 위한 전압 강하 또는 펄스를 전력선으로 제공하도록 구성되고, 전력 부하 시스템(200)은 전력 공급 시스템(100)에서 전압 강하 또는 펄스가 제공되는 경우 부하(20)를 미리 설정된 특정 모드에 따른 동작을 수행하도록 제어하고 부하(20)에 의한 전력 노이즈를 안정적으로 제어하도록 구성된다.The embodiment of FIGS. 9 and 10 described above can be implemented by the embodiment of FIG. In the embodiment of FIG. 11, the power supply system 100 is configured to provide a voltage drop or a pulse on the power line to set the mode of the load 20 in the mode control period, The load 20 is configured to perform an operation according to a predetermined specific mode when the voltage drop or the pulse is provided in the power supply 100 and to stably control the power noise by the load 20. [

모드 제어 구간 이후 부하(20)는 데이터를 안정적으로 전송하기 위한 미리 설정된 특정 모드로 전환되며, 그에 따라, 부하(20)는 전압 노이즈를 안정적으로 제어한다. 이때, 전압 노이즈를 안정화하기 위한 부하(20)의 모드는 “전류 사일런스 모드”로 정의될 수 있다. 부하(20)는 전류 사일런스 모드에서 전원 수신을 중단하는 동작, 전원을 제한하는 동작 그리고 구동을 제한하는 동작 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. After the mode control period, the load 20 is switched to a predetermined specific mode for stably transmitting the data, so that the load 20 stably controls the voltage noise. At this time, the mode of the load 20 for stabilizing the voltage noise can be defined as " current silence mode ". The load 20 may perform at least one of an operation to interrupt the power supply reception in the current silence mode, an operation to limit the power supply, and an operation to limit the operation.

상기한 동작을 위한 도 11의 실시예는 도 1과 비교하여 전력 공급 시스템(100)의 모드 제어부(16)와 전력 부하 시스템(200)의 모드 인식부(26)가 더 구성된 점에 차이가 있고 다른 구성요소는 동일하다. 그러므로, 도 11의 실시예에서 도 1과 동일한 요소의 구성 및 동작에 대한 중복된 설명은 생략한다.The embodiment of Fig. 11 for the above operation differs from that of Fig. 1 in that the mode control section 16 of the power supply system 100 and the mode recognition section 26 of the power load system 200 are further configured The other components are the same. Therefore, a duplicated description of the configuration and operation of the same elements as those in Fig. 1 in the embodiment of Fig. 11 is omitted.

도 11에서, 전력 공급 시스템(100)의 모드 제어부(16)는 데이터를 안정적으로 송신하기 위하여 부하(20)의 전압 노이즈를 안정화시킬 필요가 있는 경우 부하(20)의 모드를 제어하기 위한 동작을 수행한다. 이를 위하여 모드 제어부(16)는 상기한 제1 방법을 위하여 모드 제어 구간 동안 전력선의 전압을 강하하고 일정 시간 후 복귀시키거나 상기한 제2 방법을 위하여 전력선의 전압에 펄스를 제공하기 위하여 전원 공급부(10)의 전압을 제어한다.11, the mode control unit 16 of the power supply system 100 has an operation for controlling the mode of the load 20 when it is necessary to stabilize the voltage noise of the load 20 in order to stably transmit data . For this purpose, the mode control unit 16 controls the power supply unit (not shown) to decrease the voltage of the power line during the mode control period for the first method and to return the voltage of the power line after a predetermined time or to provide a pulse to the voltage of the power line for the second method 10).

전원 공급부(10)는 상기한 제1 방법에 대응하여 전력선의 전압을 강하하고 일정 시간 후 복귀시키거나 상기한 제2 방법에 대응하여 펄스를 포함하는 전압을 전력선에 공급한다. In response to the first method, the power supply unit 10 drops the voltage of the power line and returns after a predetermined time, or supplies a voltage including a pulse to the power line corresponding to the second method.

이때, 상기한 모드 제어 구간은 데이터(Tx)의 전송 개시 시점으로부터 소정 시간 앞선 시점부터 시작되고 데이터(Tx)의 전송 개시 시점 직전에 중단된다. 즉, 전력 부하 시스템(200)의 모드 인식부(26)가 모드 제어 구간의 전압 강하 또는 펄스 제공을 인지할 수 있는 시간동안 모드 제어 구간이 유지됨이 바람직하며, 데이터(Tx)가 전송되기 전 데이터의 안정적인 송신을 위하여 중단됨이 바람직하다.At this time, the mode control period starts from a time point preceding the transmission start time of the data Tx by a predetermined time, and stops immediately before the transmission start time of the data Tx. That is, it is preferable that the mode control section is maintained for a time period during which the mode recognizing section 26 of the power load system 200 can recognize the voltage drop or the pulse supply of the mode control section, and before the data Tx is transmitted, It is preferable to stop the transmission for stable transmission.

그리고, 전력 부하 시스템(200)의 모드 인식부(26)는 모드 제어부(16)에 의한 전력선의 전압 변환을 인식하고 부하(20)에 모드 제어 신호를 제공한다. 보다 구체적으로, 모드 인식부(26)는 전력선의 전압 변환이 발생하는 모드 제어 구간의 전압 강하 또는 펄스를 인식한다. 그리고, 모드 인식부(26)는 모드 제어 신호를 부하(20)에 제공하여서 부하(20)가 전류 사일런스 모드를 수행하도록 제어한다.The mode recognition unit 26 of the power load system 200 recognizes the voltage conversion of the power line by the mode control unit 16 and provides the mode control signal to the load 20. [ More specifically, the mode recognition unit 26 recognizes the voltage drop or the pulse of the mode control period in which the voltage conversion of the power line occurs. The mode recognition unit 26 provides a mode control signal to the load 20 to control the load 20 to perform the current silencing mode.

부하(20)는 모드 제어 구간에 대응하는 모드 제어 신호를 펄스 검출부(26)에서 수신하면 전력 부하 시스템(200)이 데이터(Tx)를 수신하기 전에 전류 사일런스 모드로 진입한다. 그에 따라서, 부하(20)는 전력 공급 시스템(100)에서 데이터(Tx)가 송신되는 동안 전원 수신을 중단하는 동작, 전원을 제한하는 동작 그리고, 구동을 제한하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 전류 사일런스 모드를 수행한다.The load 20 receives the mode control signal corresponding to the mode control period by the pulse detecting unit 26, and enters the current silencing mode before the power load system 200 receives the data Tx. Accordingly, the load 20 is connected to the power supply system 100 via the power supply system 100 so that the power consumption of the power supply system 100 is reduced, Mode.

그러므로, 모든 데이터를 전송하는 시점마다, 중요한 데이터를 전송하는 시점마다 또는 하프 듀플렉스인 경우, 전력 공급 시스템(100)에서 데이터가 송신되는 동안 부하(20)는 전류 사일런스 모드에 해당하는 동작을 수행하도록 제어된다. 그 결과, 부하(20)의 동작에 따른 전압 노이즈가 송신되는 데이터(Tx)에 작용되는 것을 방지할 수 있으며, 데이터가 도 8의 d), 도 9의 b) 또는 도 10의 b)와 같이 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)으로 안정적으로 전송될 수 있다Therefore, every time data is transmitted, every time data is transmitted, or half duplex, the load 20 performs the operation corresponding to the current silencing mode while data is being transmitted in the power supply system 100 Respectively. As a result, the voltage noise due to the operation of the load 20 can be prevented from acting on the transmitted data Tx, and the data can be prevented from being applied to the data Tx as shown in FIG. 8D, FIG. 9B or FIG. Can be stably transmitted from the power supply system 100 to the power load system 200

한편, 본 발명은 도 1과 달리 전력 부하 시스템(200)에서 전력 공급 시스템(100)을 향하는 단방향에 대하여 데이터를 송수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 전력 부하 시스템(100)이 송신 시스템에 해당되고 전력 공급 시스템(200)이 수신 시스템에 해당된다. 1, the present invention can be configured to transmit and receive data in the unidirectional direction from the power load system 200 to the power supply system 100. [ In this case, the power load system 100 corresponds to the transmission system and the power supply system 200 corresponds to the reception system.

이를 위한 실시예는 도 10과 같이 예시될 수 있다. 도 10의 실시예에서, 전력 부하 시스템(200)은 전력선을 통하여 전원을 공급받는 부하(20)와 송신할 데이터(Tx)에 대응하여 전력선을 흐르는 전류를 변조하여 전류 변화를 생성하는 전류 변조부(25)를 포함한다. 그리고, 전력 공급 시스템(100)은 전력선을 통하여 전원을 공급하는 전원 공급부(10), 전력선에 구성되는 전류 감지 부하(12) 및 전력선의 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 감지하여 데이터를 복조하는 전압 복조부(15)를 포함한다.An embodiment for this can be illustrated as shown in FIG. In the embodiment of FIG. 10, the power load system 200 includes a current modulating unit (not shown) for generating a current change by modulating a current flowing through a power line corresponding to a load 20 supplied with power through a power line and data to be transmitted Tx, (25). The power supply system 100 includes a power supply unit 10 for supplying power through a power line, a current sensing load 12 for a power line, and a voltage for demodulating data by detecting a voltage change corresponding to a current change of the power line. And a demodulation unit 15.

도 10에서, 전류 변조부(25)는 도 1의 전류 변조부(14)와 동일한 구성과 동작을 수행하며, 전압 복조부(15)는 도 1의 전압 복조부(24)와 동일한 구성과 동작을 수행한다. 그러므로, 이에 대한 구성과 동작에 대한 중복 설명은 생략한다.1, the current demodulator 25 performs the same configuration and operation as the current demodulator 14 of FIG. 1, and the voltage demodulator 15 has the same configuration and operation as the voltage demodulator 24 of FIG. . Therefore, redundant description of the configuration and operation thereof is omitted.

도 10의 경우, 전력 부하 시스템(200)이 전력선에 데이터(Tx)에 대응하는 전류 변화를 생성하며, 전력 공급 시스템(100)이 전력선의 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 감지하여 데이터(Rx)를 복조한다.10, the power load system 200 generates a current change corresponding to the data Tx on the power line, and the power supply system 100 detects the voltage change corresponding to the current change of the power line, Lt; / RTI >

이때, 부하(20)에서 전류 변조부(25)로 전류가 흐르는 것은 전류 제어 소자로 구성되는 다이오드(D2)에 의하여 차단될 수 있다. 그러므로, 전류 변조부(25) 내의 스위칭 소자의 스위칭에 의하여 전류 I5의 변화만 정확히 제어될 수 있다.At this time, the current flowing from the load 20 to the current modulator 25 can be cut off by the diode D2 constituted by the current control element. Therefore, only the change of the current I5 can be accurately controlled by the switching of the switching element in the current modulation section 25. [

도 10의 실시예도 비동기 방식으로 데이터를 전송하기 위한 도 5 내지 도 7의 전치동기코드를 패킷에 포함하는 기술과 데이터에 보정동기코드를 삽입하는 기술을 도 1의 실시예와 동일한 방법으로 적용할 수 있다. 그러므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.The technique of inserting the corrective synchronization code of FIGS. 5 to 7 into the packet and the technique of inserting the correction synchronization code into the data for transferring data in the asynchronous manner in the embodiment of FIG. 10 is also applied in the same manner as the embodiment of FIG. . Therefore, redundant description thereof will be omitted.

한편, 본 발명은 도 1과 도 10의 실시예를 복합하여 양방향 통신이 가능하도록 실시될 수 있으며, 이에 대한 실시예는 도 11과 같이 구성될 수 있다.In the meantime, the present invention can be embodied to enable bi-directional communication by combining the embodiments of FIG. 1 and FIG. 10, and an embodiment thereof can be configured as shown in FIG.

도 11의 실시예에서, 전력 공급 시스템(100)이 송신 시스템으로 작용하는 경우 전력 부하 시스템(200)은 수신 시스템으로 작용한다. 이 경우, 전력 공급 시스템(100)에서 송신할 데이터(Tx1)을 변조한 전류 변화를 전류 I31의 스위칭에 의하여 생성하고, 전력 부하 시스템(200)은 전류 변화에 대응하는 전력 변화를 감지하여 복조한 데이터(Rx)를 출력한다.In the embodiment of Figure 11, the power load system 200 acts as a receiving system when the power supply system 100 acts as a transmitting system. In this case, a current change by modulating the data Tx1 to be transmitted in the power supply system 100 is generated by switching the current I31, and the power load system 200 detects a power change corresponding to the current change and demodulates And outputs data Rx.

그리고, 도 11의 실시예에서, 전력 부하 시스템(200)이 송신 시스템으로 작용하는 경우 전력 공급 시스템(100)은 수신 시스템으로 작용한다. 이 경우, 전력 부하 시스템(200)에서 송신할 데이터(Tx2)을 변조한 전류 변화를 전류 I32의 스위칭에 의하여생성하고, 전력 공급 시스템(100)은 전류 변화에 대응하는 전력 변화를 감지하여 복조한 데이터(Rx2)를 출력한다.And, in the embodiment of Fig. 11, the power supply system 100 acts as a receiving system when the power load system 200 functions as a transmitting system. In this case, a current change in which the data Tx2 to be transmitted in the power load system 200 is modulated is generated by switching of the current I32, and the power supply system 100 detects the power change corresponding to the current change and demodulates And outputs the data Rx2.

각 방향에 대한 데이터의 전류 변조와 전압 복조는 도 1 내지 도 4의 실시예로 이해될 수 있으므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.The current modulation and the voltage demodulation of the data in each direction can be understood as the embodiment of Figs. 1 to 4, and thus a duplicate description thereof will be omitted.

도 11의 실시예도 비동기 방식으로 데이터를 전송하기 위한 도 5 내지 도 7의 전치동기코드를 패킷에 포함하는 기술과 데이터에 보정동기코드를 삽입하는 기술을 도 1의 실시예와 동일한 방법으로 적용할 수 있다. 그러므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.The technique of embedding the pre-sync code of Figs. 5 to 7 in the packet and the technique of inserting the correction sync code into the data for transferring data in the asynchronous manner in Fig. 11 is applied in the same manner as the embodiment of Fig. . Therefore, redundant description thereof will be omitted.

또한, 도 11의 실시예도 전력 공급 시스템(100)에서 전력 부하 시스템(200)으로 데이터를 전송하는 경우에 제한하여 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 기술을 도 1의 실시예와 동일한 방법으로 적용할 수 있다. 그러므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.The embodiment of FIG. 11 is also limited to the case of transmitting data from the power supply system 100 to the power load system 200, so that the technique described with reference to FIGS. 8 and 9 is applied in the same manner as the embodiment of FIG. can do. Therefore, redundant description thereof will be omitted.

Claims (23)

전력선을 통하여 전원을 공급하고, 상기 전력선에 데이터에 대응하는 전류 변화를 생성하며, 부하의 모드를 설정하기 위하여 미리 약속된 상태로 상기 전력선의 전압을 변환하는 전력 공급 시스템; 및
상기 전력선을 통하여 전원을 공급받는 부하를 포함하고, 상기 전력선의 상기 전류 변화에 대응하는 전압 변화를 감지하여 상기 데이터를 복조하고, 상기 미리 약속된 상태로 상기 전력선의 상기 전압이 변환되는 경우 미리 설정된 상기 모드에 따른 동작을 상기 부하가 수행하도록 제어하는 전력 부하 시스템;을 포함하며,
상기 전력선의 상기 전압의 변환은 상기 부하에 공급하는 전압보다는 크고 상기 전류 변화에 따른 상기 전압 변화의 전압 강하에 의한 최저 전압보다 작도록 설정됨을 특징으로 하는 전력선 통신 시스템.
A power supply system that supplies power through a power line, generates a current change corresponding to data on the power line, and converts a voltage of the power line in a predetermined state to set a mode of the load; And
And a load that is supplied with power through the power line, wherein the control unit detects a voltage change corresponding to the current change of the power line to demodulate the data, and when the voltage of the power line is converted in the pre- And a power load system for controlling the load to perform an operation according to the mode,
Wherein the conversion of the voltage of the power line is set to be larger than a voltage supplied to the load and smaller than a minimum voltage due to a voltage drop of the voltage change according to the current change.
제1 항에 있어서,
상기 전력 공급 시스템은,
상기 전력선을 통하여 전원을 공급하는 전원 공급부;
상기 전력선의 전압 변환을 위하여 상기 전원 공급부에서 출력되는 전압을 제어하는 모드 제어부;
상기 전력선에 구성되는 전류 감지 부하; 및
상기 전력선을 흐르는 전류를 상기 데이터에 대응하여 변조하여 상기 전류 변화를 생성하는 전류 변조부;를 포함하며
상기 전력 부하 시스템은,
상기 모드 제어부에 의한 상기 전력선의 상기 전압 변환을 인식하고 모드 제어 신호를 제공하는 모드 인식부;
상기 전력선을 통하여 전원을 공급받으며, 상기 전력선의 상기 전압 변환에 대응한 상기 모드 제어 신호가 수신되면 미리 설정된 모드에 따른 동작을 수행하는 부하;
상기 전압 변화가 상기 부하로 전달되는 것을 완충하는 리플 완충 회로; 및
상기 전력선의 상기 전류 변화에 대응하는 상기 전압 변화를 감지하여 상기 데이터를 복조하는 전압 복조부;를 포함하는 전력선 통신 시스템.
The method according to claim 1,
The power supply system includes:
A power supply unit for supplying power through the power line;
A mode control unit for controlling a voltage output from the power supply unit for voltage conversion of the power line;
A current sensing load configured on said power line; And
And a current modulator for modulating the current flowing through the power line in accordance with the data to generate the current change
The power load system includes:
A mode recognition unit for recognizing the voltage conversion of the power line by the mode control unit and providing a mode control signal;
A load which is supplied with power through the power line and performs an operation according to a preset mode when the mode control signal corresponding to the voltage conversion of the power line is received;
A ripple buffer circuit that buffers the voltage change from being transferred to the load; And
And a voltage demodulator for detecting the voltage change corresponding to the current change of the power line and demodulating the data.
제2 항에 있어서,
상기 전력 부하 시스템에서 상기 전류선을 통하여 상기 전류 변조부로 전류가 흐르는 것을 차단하는 전류 제어 소자가 상기 전력선에 더 구성되는 전력선 통신 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the power line further comprises a current control element for blocking a current from flowing to the current modulator through the current line in the power load system.
제2 항에 있어서,
상기 전류 감지 부하는 저항, 쇼트키 다이오드와 제너 다이오드 중 적어도 하나로 구성되는 전력선 통신 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the current sensing load comprises at least one of a resistor, a Schottky diode and a Zener diode.
제2 항에 있어서,
상기 전류 변조부는 상기 데이터에 대응하여 스위칭 동작을 하는 스위칭 소자를 포함하며, 상기 스위칭 소자의 동작에 의하여 상기 전력선의 상기 전류를 단속하여 상기 변조를 수행하는 전력선 통신 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the current modulator includes a switching element that performs a switching operation in response to the data and interrupts the current of the power line by the operation of the switching element to perform the modulation.
제1 항에 있어서, 상기 전력 부하 시스템은,
상기 전력선에 연결되어서 상기 전압 변화에 대응하는 엣지 추출 신호를 출력하는 AC 커플러;
상기 AC 커플러의 상기 엣지 추출 신호에 대한 고역 필터링과 증폭을 수행하는 고역 필터 증폭부; 및
상기 고역 필터 증폭부의 출력 신호를 샘플링하여 상기 데이터를 복조하는 복조기;를 더 포함하는 전력선 통신 시스템.
2. The system of claim 1,
An AC coupler connected to the power line and outputting an edge extraction signal corresponding to the voltage change;
A high-pass filter amplifier for performing high-pass filtering and amplification on the edge extraction signal of the AC coupler; And
And a demodulator for demodulating the data by sampling an output signal of the high-pass filter amplifying unit.
제6 항에 있어서,
상기 AC 커플러는 캐패시터를 포함하며 상기 전압 변화 시점에 대응하는 엣지 추출 신호를 갖도록 상기 엣지 추출 신호를 출력하는 전력선 통신 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the AC coupler includes a capacitor and outputs the edge extraction signal so as to have an edge extraction signal corresponding to the voltage change time point.
제1 항에 있어서,
상기 부하는 상기 모드에 대응하여 전원 수신을 중단하는 동작, 상기 전원을 제한하는 동작 그리고 구동을 제한하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 전력선 통신 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the load performs at least one of stopping power supply reception in response to the mode, restricting the power supply, and restricting the drive.
제1 항에 있어서,
상기 전력 공급 시스템은 상기 미리 약속된 상태로 상기 전력선의 상기 전압을 변환하기 위하여 상기 전력선의 전압을 강하하고 일정 시간 이후 복귀하며, 상기 전력선의 상기 전압 변환은 상기 부하의 전류 변동에 의한 전압 노이즈의 주파수보다 크고 변화 지속 시간이 길게 설정되는 전력선 통신 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power supply system drops the voltage of the power line to return the voltage of the power line in the pre-determined state and returns after a predetermined time, and the voltage conversion of the power line changes the voltage of the voltage line A power line communication system in which a frequency is greater than a frequency and a variation duration is set longer.
제1 항에 있어서,
상기 전력 공급 시스템은 상기 미리 약속된 상태로 상기 전력선의 상기 전압을 변환하기 위하여 펄스를 상기 전력선의 전압에 제공하는 전력선 통신 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power supply system provides a voltage to the voltage of the power line to convert the voltage of the power line to the predetermined state.
제10 항에 있어서,
상기 펄스는 상기 부하의 전류 변동에 의한 전압 노이즈의 주파수보다 크고 변화 지속 시간이 길며 데이터보다 낮은 주파수를 갖도록 설정되는 전력선 통신 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the pulse is set to have a frequency greater than the frequency of the voltage noise due to the current fluctuation of the load, a variation duration, and a frequency lower than the data.
제10 항에 있어서,
상기 펄스는 상기 데이터의 전송 개시 시점 전에 소정 시간 제공되는 전력선 통신 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the pulse is provided for a predetermined time before a start of transmission of the data.
제1 항에 있어서,
상기 전력 공급 시스템은 상기 전류 변화를 이용하여 전치동기코드와 상기 데이터를 포함하는 패킷을 전송하고, 상기 전치동기코드는 상기 데이터를 인식하기 위한 전송비(Baud rate)를 정의하는 복수 개의 단위 클럭들을 포함하며, 상기 전치동기코드는 상기 패킷의 시작 위치에 구성되는 전력선 통신 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power supply system transmits a pre-sync code and a packet including the data using the current change, and the pre-sync code includes a plurality of unit clocks defining a baud rate for recognizing the data And wherein the pre-sync code is configured at a start position of the packet.
제13 항에 있어서,
상기 전치동기코드의 각 단위 클럭은 상기 데이터의 각 비트와 동일한 주파수를 갖는 전력선 통신 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein each unit clock of the pre-sync code has the same frequency as each bit of the data.
제14 항에 있어서,
상기 수신 시스템은 상기 패킷을 수신하고, 상기 전치동기코드를 이용하여 상기 패킷의 수신을 인식하는 것과 상기 데이터의 판단을 위한 클럭을 인식하는 것을 수행하며, 인식된 상기 클럭을 이용하여 상기 전압 변화를 감지하여서 상기 데이터를 복조하는 전력선 통신 시스템.
15. The method of claim 14,
Wherein the receiving system receives the packet, recognizes reception of the packet using the pre-sync code, recognizes a clock for determining the data, and uses the recognized clock to change the voltage And demodulates the data.
제14 항에 있어서, 상기 전력 부하 시스템은,
상기 패킷의 상기 전치동기코드를 수신하면, 상기 패킷의 수신을 인식한 것에 대응하는 데이터 복조 인에이블 신호를 제공하는 패킷 인식부;
상기 패킷의 상기 전치동기코드를 수신하면, 상기 단위 클럭들을 이용하여 상기 데이터를 판단하기 위한 클럭을 인식하고, 인식된 상기 클럭을 제공하는 클럭 인식부; 및
상기 데이터 복조 인에이블 신호에 의하여 복조를 개시하고, 상기 클럭 인식부에서 제공되는 상기 클럭을 이용하여 상기 전압 변화를 감지한 결과에 대한 샘플링을 수행하여서 상기 데이터를 복조하는 복조기;를 더 포함하는 전력선 통신 시스템.
15. The system of claim 14,
A packet recognition unit for receiving the preamble code of the packet and providing a data demodulation enable signal corresponding to the recognition of the reception of the packet;
A clock recognizing unit that recognizes a clock for determining the data using the unit clocks when receiving the pre-sync code of the packet and provides the recognized clock; And
And a demodulator for demodulating the data by sampling the result of sensing the voltage change by using the clock provided by the clock recognition unit to start demodulation by the data demodulation enable signal, Communication system.
제1 항에 있어서,
상기 전력 부하 시스템은 미리 정해진 수의 비트 단위로 보정동기코드를 상기 데이터 내에 삽입하고, 상기 보정동기코드들이 삽입된 상기 데이터를 패킷 단위로 전송하는 전력선 통신 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power load system inserts a correction synchronization code into the data by a predetermined number of bits and transmits the data in which the correction synchronization codes are inserted in units of packets.
제17 항에 있어서,
상기 보정동기코드는 적어도 3 비트로 구성되며 고정된 값을 갖는 전력선 통신 시스템.
18. The method of claim 17,
Wherein the correction sync code comprises at least three bits and has a fixed value.
제18 항에 있어서,
상기 보정동기코드는 “101”과 “010” 중 어느 하나의 논리적 상태를 포함하는 전력선 통신 시스템.
19. The method of claim 18,
Wherein the correction sync code comprises a logical state of any one of " 101 " and " 010 ".
제17 항에 있어서,
상기 전력 부하 시스템은 상기 전압 변화를 감지한 결과에서 상기 데이터를 복조하며, 상기 데이터를 복조하기 위한 클럭은 상기 보정동기코드를 참조하여 보정되는 전력선 통신 시스템.
18. The method of claim 17,
Wherein the power load system demodulates the data at a result of sensing the voltage change and a clock for demodulating the data is corrected with reference to the correction sync code.
제1 항에 있어서,
상기 전력 공급 시스템은 시스템은 상기 데이터를 패킷 단위로 전송하고,
상기 패킷은 전치동기코드와 상기 데이터를 포함하며,
상기 전치동기코드는 상기 데이터를 인식하기 위한 전송비(Baud rate)를 정의하는 복수 개의 단위 클럭들을 포함하며 상기 패킷의 시작 위치에 구성되고,
보정동기코드가 미리 정해진 수의 비트 단위로 상기 데이터 내에 삽입되는 전력선 통신 시스템.
The method according to claim 1,
The power supply system is characterized in that the system transmits the data on a packet basis,
Wherein the packet includes a pre-sync code and the data,
Wherein the pre-sync code comprises a plurality of unit clocks defining a baud rate for recognizing the data and is configured at a start position of the packet,
And the correction synchronization code is inserted into the data in a predetermined number of bits.
제21 항에 있어서,
상기 보정동기코드는 고정된 값을 갖는 3비트로 구성되며, 상기 전치동기코드의 각 단위 클럭과 상기 보정동기코드의 각 비트는 동일 주파수를 갖는 전력선 통신 시스템.
22. The method of claim 21,
Wherein the correction sync code is composed of 3 bits having a fixed value, and each bit of each unit clock of the pre-sync code and the correction sync code have the same frequency.
제21 항에 있어서, 상기 전력 부하 시스템은,
상기 패킷을 수신하고, 상기 전치동기코드를 이용하여 상기 패킷의 수신을 인식하는 것과 상기 데이터의 판단을 위한 클럭을 인식하는 것을 수행하며, 인식된 상기 클럭을 이용하여 상기 전압 변화를 감지한 결과에서 상기 데이터를 복조하며,
상기 데이터를 복조하는 과정에서 상기 데이터를 복조하기 위한 클럭은 상기 보정동기코드를 참조하여 보정되는 전력선 통신 시스템.
22. The system of claim 21,
And receiving the packet, recognizing receipt of the packet using the pre-sync code, recognizing a clock for determining the data, and detecting a voltage change using the recognized clock, Demodulating the data,
And a clock for demodulating the data in the process of demodulating the data is corrected with reference to the correction synchronization code.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9908637A (en) * 1998-03-11 2000-11-14 Thomson Licensing Sa Digital signal modulation system
JP2004320530A (en) * 2003-04-17 2004-11-11 Ricoh Co Ltd Power supply system device
US8541903B2 (en) * 2010-02-03 2013-09-24 Panasonic Automotive Systems Company Of America, Division Of Panasonic Corporation Of North America Power line communication system and method
US9021292B2 (en) * 2011-05-20 2015-04-28 Texas Instruments Incorporated Method and system for asynchronous serial communication in a ring network by generating an oversampling clock using a fractional rate multiplier and sampling a received data bit sequence that includes voltage and temperature information in a battery management system
KR101386877B1 (en) * 2012-09-18 2014-04-18 케이엔피솔루션(주) System for powerline communications using AC One line
KR20170133861A (en) * 2016-05-27 2017-12-06 주식회사 지엠케이 Power line communication system

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