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阻抗穩(wěn)定化裝置的制作方法

文檔序號:7847148閱讀:270來源:國知局
專利名稱:阻抗穩(wěn)定化裝置的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及電力線通信中的阻抗穩(wěn)定化裝置。
背景技術
近年來,在配電線上疊加高頻信號來進行通信的電力線通信正在被實用化。電力線通信利用原先配備的電力線來執(zhí)行通信,所以無需新敷設專用的配線就能夠構筑室內的通信網,因此今后期待進一步普及。但是,配電系統通常不是為了用于通信而設計的,所以在配電系統的端部(插座)處,有時會發(fā)生對線路(配線)的阻抗的不匹配。在發(fā)生阻抗不匹配的情況下,在發(fā)生不匹配的部位發(fā)生電力線通信所用的高頻信號的反射。高頻信號發(fā)生反射會導致發(fā)生頻率選擇性衰落,所以在電力線通信中發(fā)生傳輸特性惡化這一問題。一般,作為室內配電所用的配電線,采用具有100歐姆左右的量級的特性阻抗的配電線。在成為配電系統的端部的插座連接有對高頻信號的阻抗為幾歐姆左右的家電設備的情況下,該插座相對于傳輸線路的特性阻抗具有非常低的阻抗。相反,在該插座未連接有任何電子設備的情況下,該端部成為開放端,此時,該插座相對于傳輸線路的特性阻抗具有非常高的阻抗。因此,在插座成為開放端和未成為開放端的這兩種情況下,在端部(插座)發(fā)生對高頻信號的阻抗不匹配,因此發(fā)生高頻信號的強反射,電力線通信的傳輸線路特性惡化。因此,為了防止該傳輸線路特性的惡化,公開了一種減輕插座等的阻抗不匹配的終端電路(參照專利文獻1)。圖25是專利文獻1中記載的終端電路的結構圖。如圖25所示,終端電路采用下述結構電感2503相對于線路(配電線)而直接連接,串聯連接有終端電阻2501和電容 2502的電路相對于線路而并聯連接。這里,終端電阻2501采用具有與線路的阻抗特性大致相等的值的電阻值的電阻。此外,電容2502采用相對于電力線通信所用的高頻信號的頻率具有與線路的特性阻抗相比足夠小的阻抗、而相對于電源頻率(50Hz、60Hz、或直流)具有足夠大的阻抗的電容。電感2503采用相對于高頻信號的頻率具有與線路的特性阻抗相比足夠大的阻抗、而相對于電源頻率具有足夠小的阻抗的電感。從線路側(配線側)而來的高頻信號被提供給串聯連接有終端電阻2501和電容 2502的電路,從信號用輸入輸出端子2504輸出。另一方面,線路側(配線側)和連接電子設備的插座側,由于被對高頻信號的特性阻抗大的電感2503分離,所以在與插座連接的電子設備的高頻阻抗低的情況下,也可以忽略其影響。因此,專利文獻1中記載的終端電路, 不論插座上是否連接著設備,對高頻信號都具有與線路的特性阻抗大致相等的阻抗,所以端部的阻抗不匹配得到減輕,能夠抑制高頻信號的反射的發(fā)生。
現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2002-217797號公報發(fā)明概要發(fā)明要解決的課題然而,專利文獻1中記載的終端電路如上所述,成為高頻信號不到達插座側的結構,所以存在不能在插座上連接電力線通信設備來使用的問題。因此,專利文獻1中記載的終端電路需要設有接受電力的端部、和接受高頻信號的端部(信號用輸入輸出端子2504) 這兩個端部。S卩,根據專利文獻1中記載的終端電路,不能將同一插座兼用于家電設備和電力線通信設備。因此,在專利文獻1的情況下,需要利用未安裝終端電路的其他插座,存在損害便利性的問題。此外,在誤將電力線通信設備不是連接在信號用輸入輸出端子2504上、 而是連接在插座上的情況下,也存在電力線通信設備不能通信的問題。

發(fā)明內容
因此,本發(fā)明鑒于上述問題而提出,其目的在于提供一種阻抗穩(wěn)定化裝置,不論對插座的電子設備的連接狀態(tài)如何,都能夠減輕阻抗不匹配,并且在同一端子(插座)上連接家電設備或電力線通信設備中的哪一個都能夠使用。用于解決課題的手段為了解決上述課題,本發(fā)明提供一種阻抗穩(wěn)定化裝置,用于對由至少2根線路組成的配電線疊加高頻信號來進行通信的電力線通信,其特征在于,并聯連接有第1阻抗構件和高頻阻止構件的第1電路至少被插入上述2根線路的一個;串聯連接有第2阻抗構件和低頻阻止構件的第2電路以將上述2根線路連接的方式而配備;上述高頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第1阻抗構件大的阻抗,并且,對用上述配電線來傳輸電力的低頻交流電源或直流電源具有小的阻抗;上述第2電路的低頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第2阻抗構件小的阻抗,并且,對上述低頻交流電源或直流電源具有大的阻抗。發(fā)明效果通過如上所述的結構,阻抗穩(wěn)定化裝置能夠設置用于使電源電流通過的路徑、和用于使高頻信號通過的路徑來統一插座的輸入輸出端,而且,能夠利用并聯匹配阻抗構件來抑制在插座側未連接任何設備、或連接著高頻阻抗低的設備的情況下發(fā)生的阻抗不匹配。


圖1是實施方式1的阻抗穩(wěn)定化裝置1的結構圖。圖2(a)是阻抗穩(wěn)定化裝置1對高頻信號的等價結構圖,圖2(b)是阻抗穩(wěn)定化裝置1對電源電流的等價結構圖。圖3是阻抗穩(wěn)定化裝置1的各元件的阻抗的組合例的圖。圖4是阻抗穩(wěn)定化裝置1的具體結構例的電路圖。
圖5是實施方式1的阻抗穩(wěn)定化裝置50的結構圖。圖6是阻抗穩(wěn)定化裝置50的各元件的阻抗的組合例的圖。圖7 (a)是實施方式1變形例的阻抗穩(wěn)定化裝置70的結構圖,圖7 (b)是實施方式 1變形例的阻抗穩(wěn)定化裝置71的結構圖。圖8是實施方式1變形例的阻抗穩(wěn)定化裝置80的結構圖。圖9是示出阻抗穩(wěn)定化裝置的使用形態(tài)的配電系統的構造圖。圖10是雛菊鏈構造的配電系統的例子的圖。圖11是阻抗穩(wěn)定化裝置110的具體結構例的電路圖。圖12是阻抗提升電路160的具體結構例的電路圖。圖13是阻抗穩(wěn)定化裝置1300的具體結構例的電路圖。圖14是阻抗穩(wěn)定化裝置1400的具體結構例的電路圖。圖15是阻抗穩(wěn)定化裝置1500的具體結構例的電路圖。圖16是阻抗穩(wěn)定化裝置Ia的具體結構例的電路圖。圖17是阻抗穩(wěn)定化裝置Ia的從高頻信號來看的等價電路圖。圖18是阻抗穩(wěn)定化裝置50a的具體結構例的電路圖。圖19是阻抗穩(wěn)定化裝置70a的具體結構例的電路圖。圖20是采用中間電位GND線的情況下的阻抗穩(wěn)定化裝置的結構例。圖21是與圖20的情況相比平衡度更高的阻抗穩(wěn)定化裝置的結構例。圖22是適合三相交流的阻抗穩(wěn)定化裝置的結構例。圖23是串聯匹配阻抗構件采用有源元件的情況下的阻抗穩(wěn)定化裝置的結構例。圖M是將阻抗穩(wěn)定化裝置作為分配器(distributor)來構成的情況下的系統結構例。圖25是現有的終端裝置的電路圖。
具體實施例方式本發(fā)明一實施方式的第1阻抗穩(wěn)定化裝置,用于對由至少2根線路組成的配電線疊加高頻信號來進行通信的電力線通信,其特征在于,并聯連接有第1阻抗構件和高頻阻止構件的第1電路至少被插入上述2根線路的一個;串聯連接有第2阻抗構件和低頻阻止構件的第2電路以將上述2根線路連接的方式而配備;上述高頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第1阻抗構件大的阻抗,并且,對用上述配電線來傳輸電力的低頻交流電源或直流電源具有小的阻抗;上述第2電路的低頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第2阻抗構件小的阻抗,并且,對上述低頻交流電源或直流電源具有大的阻抗。通過第1阻抗穩(wěn)定化裝置,能夠設置用于使電源電流通過的路徑和用于使高頻信號通過的路徑來統一插座的輸入輸出端,而且,能夠通過并聯匹配阻抗構件來抑制在插座側未連接任何設備、或連接著高頻阻抗低的設備的情況下發(fā)生的阻抗不匹配。本發(fā)明一實施方式的第2阻抗穩(wěn)定化裝置的特征在于,在上述第1阻抗穩(wěn)定化裝置中,上述第1阻抗構件由串聯連接的2個元件組成,上述第2電路的一端與上述2個元件的連接點連接。此外,本發(fā)明一實施方式的第3阻抗穩(wěn)定化裝置的特征在于,在上述第2阻抗穩(wěn)定化裝置中,上述第1電路被插入上述2根線路的雙方,在兩根線路上配備的第1電路各自的元件采用相同的元件,具有對地平衡的結構。另外,在電路領域中,地有時也稱為接地面或大地面等。并且,本發(fā)明一實施方式的第4阻抗穩(wěn)定化裝置的特征在于,在上述第3阻抗穩(wěn)定化裝置中,上述第2電路的一端被連接在構成在上述2根線路中的一個線路上配備的第1 電路的第1阻抗構件的2個元件的連接點上,上述第2電路的另一端被連接在構成在上述 2根線路中的另一個線路上配備的第1電路的第1阻抗構件的2個元件的連接點上。根據這些結構,在形成配電線的2根線路中,阻抗穩(wěn)定化裝置能夠提高對地的平衡度,抑制來自插座上連接的設備側的電波泄漏。本發(fā)明一實施方式的第5阻抗穩(wěn)定化裝置的特征在于,在上述第1阻抗穩(wěn)定化裝置中,上述第1阻抗構件的阻抗總計是線路的特性阻抗的0. 3倍至1. 2倍的范圍的值。此外,本發(fā)明一實施方式的第6阻抗穩(wěn)定化裝置的特征在于,在上述第1阻抗穩(wěn)定化裝置中,上述第2阻抗構件的阻抗是線路的特性阻抗的0. 6倍至3倍的范圍的值。通過將串聯匹配阻抗構件、并聯匹配阻抗構件設置為上述值,能夠提供一種抑制阻抗不匹配來極力抑制高頻信號的反射并且信號的信號衰減量少的阻抗穩(wěn)定化裝置。本發(fā)明一實施方式的第7阻抗穩(wěn)定化裝置的特征在于,在上述第1阻抗穩(wěn)定化裝置中,上述阻抗穩(wěn)定化裝置被設置在具有源側端子和送電端子的配電器具中;上述第2電路還具備與上述第2阻抗構件或上述低頻阻止構件串聯連接的開關;上述開關,當上述送電端子未連接有配線時閉合,當上述送電端子連接有配線時斷開。由此,能夠將該阻抗穩(wěn)定化裝置適用于雛菊鏈構造的配電系統。本發(fā)明一實施方式的第7阻抗穩(wěn)定化裝置的特征在于,在上述第1阻抗穩(wěn)定化裝置中,上述阻抗穩(wěn)定化裝置被設置在具有源側端子和送電端子的配電器具中;上述第2電路還具備與上述第2阻抗構件或上述低頻阻止構件串聯連接的開關;上述開關,當上述送電端子或上述源側端子中的至少一方未連接有配線時閉合,當上述配電器具的上述送電端子及上述源側端子雙方都連接有配線時斷開。由此,能夠將該阻抗穩(wěn)定化裝置適用于雛菊鏈構造的配電系統,而且,由于不必關心其連接方向,所以能夠提供容易設置的阻抗穩(wěn)定化裝置。此外,本發(fā)明一實施方式的第9阻抗穩(wěn)定化裝置,在對由至少2根線路組成的配電線疊加高頻信號來進行通信的電力線通信中,被設置在具有送電端子的配電器具中,其特征在于,串聯連接有阻抗構件、低頻阻止構件以及開關的第1電路將上述2根線路連接;在上述2根線路和設備連接端子之間插入阻抗提升電路;上述第1電路的低頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述阻抗構件小的阻抗,并且,對用上述配電線來傳輸電力的低頻交流電源或直流電源具有大的阻抗;上述阻抗提升電路對上述高頻信號具有上述線路的特性阻抗以上的阻抗,并且,對上述低頻交流電源或直流電源具有小的阻抗;上述開關,當上述送電端子未連接有配線時閉合,當上述送電端子連接有配線時斷開。由此,能夠提供一種阻抗穩(wěn)定化裝置,它利用阻抗提升電路而能夠適用于雛菊鏈構造的配電系統,而且能夠抑制阻抗不匹配。此外,本發(fā)明一實施方式的第10阻抗穩(wěn)定化裝置,在對由至少2根線路組成的配電線疊加高頻信號來進行通信的電力線通信中,被設置在具有源側端子和送電端子的配電器具中,其特征在于,串聯連接有阻抗構件、低頻阻止構件以及開關的第1電路將上述2根線路連接;在上述2根線路和設備連接端子之間插入阻抗提升電路;上述第1電路的低頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述阻抗構件小的阻抗,并且,對用上述配電線來傳輸電力的低頻交流電源或直流電源具有大的阻抗;上述阻抗提升電路對通信所用的高頻信號具有上述線路的特性阻抗以上的阻抗,并且,對上述低頻交流電源或直流電源具有小的阻抗; 上述開關,當上述送電端子或上述源側端子中的至少一方未連接有配線時閉合,當上述配電器具的上述送電端子及上述源側端子雙方都連接有配線時斷開。由此,能夠提供一種阻抗穩(wěn)定化裝置,它能夠利用阻抗提升電路來抑制阻抗不匹配,能夠適用于雛菊鏈構造的配電系統,而且不必關心其連接方向。此外,本發(fā)明一實施方式的第11阻抗穩(wěn)定化裝置的特征在于,在上述第7或第8 阻抗穩(wěn)定化裝置中,上述阻抗提升電路的至少一部分兼有上述阻抗構件的功能。由此,不用設置另外的元件作為匹配阻抗構件也可以,能夠減少阻抗穩(wěn)定化裝置所需的元件數。此外,本發(fā)明一實施方式的第12阻抗穩(wěn)定化裝置,用于對由至少2根線路組成的配電線疊加高頻信號來進行通信的電力線通信,其特征在于,第1阻抗構件至少被插入上述2根線路的一個,并且第2阻抗構件以將上述2根線路連接的方式而配備;第3線路被連接在插入了上述第1阻抗構件的線路的上述第1阻抗構件的兩端,且與該線路并聯地配備; 第4線路與上述2根線路中的未并聯連接有上述第3線路的線路并聯配備,以使得跨過上述第2阻抗構件的連接點;高頻阻止構件被插入上述第3線路和上述第4線路中的至少一個,并且低頻阻止構件以將上述第3線路和上述第4線路連接的方式而配備;上述高頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第1阻抗構件大的阻抗,并且,對用上述配電線來傳輸電力的低頻交流電源或直流電源具有小的阻抗;上述第2電路的低頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第2阻抗構件小的阻抗,并且,對上述低頻交流電源或直流電源具有大的阻抗。通過第12阻抗穩(wěn)定化裝置,能夠設置用于使電源電流通過的路徑、和用于使高頻信號通過的路徑來統一插座的輸入輸出端,而且,能夠通過并聯匹配阻抗構件來抑制在插座端未連接任何設備、或連接著高頻阻抗低的設備的情況下發(fā)生的阻抗不匹配。<實施方式1>以下,使用附圖來說明本發(fā)明一實施方式的阻抗穩(wěn)定化裝置。圖1是表示阻抗穩(wěn)定化裝置1的結構的框圖。阻抗穩(wěn)定化裝置1如圖1所示,被插入到線路側(電源側)和設備側(通信裝置、 家電設備側)之間。在配電系統中,配電線基本上由2根線路組成,阻抗穩(wěn)定化裝置1被配備在該線路上的插座附近。阻抗穩(wěn)定化裝置1由串聯匹配阻抗構件11a、lib、12a、12b、并聯匹配阻抗構件13、 低頻阻止構件14、以及高頻阻止構件15a、15b組成。如圖1所示,串聯匹配阻抗構件Ila和12a串聯連接、且高頻阻止構件1 與相連接的串聯匹配阻抗構件Ila和1 并聯連接而得到的第1電路被插入線路10a。另外,在本說明書中,所謂串聯匹配阻抗構件的“串聯”,是指表示串聯插入到線路中的“串聯”。此外, 所謂“匹配”,通常表示使線路側和設備側的阻抗一致,但是在本說明書中,“匹配”以使線路側和設備側的阻抗盡量一致為目的,只要在能夠實現本發(fā)明的目的的范圍內,不完全一致也是可以的。并且,串聯匹配阻抗構件lib和12b串聯連接、且高頻阻止構件1 與相連接的串聯匹配阻抗構件lib和12b并聯連接而得到的第1電路被插入線路10b。此外,將串聯連接有并聯匹配阻抗構件13和低頻阻止構件14的第2電路插入,以使得將2根線路IOa和IOb連接。另外,在本說明書中,所謂并聯匹配阻抗構件的“并聯”, 表示在設備側連接著某設備的情況下,與該設備并聯。串聯匹配阻抗構件lla、llb、12a、12b及并聯匹配阻抗構件13典型地采用電阻元件。此外,低頻阻止構件14典型地采用電容,高頻信號阻止構件15a、15b典型地采用電感。構成高頻阻止構件15a、15b,使得對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,具有與串聯匹配阻抗構件lla、llb、Ua、12b相比足夠小的阻抗。此外,構成低頻阻止構件14,使得對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,具有與串聯匹配阻抗構件 lla、llb、12a、12b相比足夠大的阻抗。這里,所謂“高頻阻止構件15a、Mb對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,具有與串聯匹配阻抗構件lla、llb、12a、12b相比足夠小的阻抗”中的“足夠”,表示足以使電源電流幾乎不流過串聯匹配阻抗構件lla、llb、12a、12b,其大半流到高頻阻止構件 15a、15b。換言之,表示對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,從串聯匹配阻抗構件11a、lib、1加、12b來看,高頻阻止構件15a、1 只具有可以忽略的程度的阻抗。此外, 所謂“低頻阻止構件14對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,具有與串聯匹配阻抗構件lla、llb、lh、12b相比足夠大的阻抗”中的“足夠”,表示足以使電源電流幾乎不流過低頻阻止構件14。換言之,表示對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,從低頻阻止構件14來看,串聯匹配阻抗構件lla、llb、12a、12b只具有可以忽略的程度的阻抗。因此,如果這樣構成,則電源電流通過高頻阻止構件15被提供到設備側,幾乎不流到串聯匹配阻抗構件lla、llb、lh、Ub及并聯匹配阻抗構件13。因此,在阻抗穩(wěn)定化裝置1中,幾乎不發(fā)生對電源(50Hz、60Hz、或直流等)的損耗。另一方面,構成高頻阻止構件15a、15b,使得對于高頻信號,具有與串聯匹配阻抗構件lla、llb、lh、12b相比足夠大的阻抗。此外,低頻阻止構件14對于高頻信號,具有與并聯匹配阻抗構件13相比足夠小的阻抗。這里,所謂“高頻阻止構件15a、15b對于高頻信號,具有與串聯匹配阻抗構件11a、 1 lb、1加、12b相比足夠大的阻抗”中的“足夠”,表示足以使高頻信號幾乎不流過高頻阻止構件15a、15b,其大半流到串聯匹配阻抗構件11a、lib、12a、12b。換言之,表示對于高頻信號, 從高頻阻止構件lfe、1 來看,串聯匹配阻抗構件11a、lib、12a、12b只具有可以忽略的程度的阻抗。此外,所謂“低頻阻止構件14對于高頻信號,具有與并聯匹配阻抗構件13相比足夠小的阻抗”中的“足夠”,表示足以使高頻信號流過低頻阻止構件14。換言之,表示對于高頻信號,從并聯匹配阻抗構件13來看,低頻阻止構件14只具有可以忽略的程度的阻抗。因此,對于高頻信號,阻抗穩(wěn)定化裝置1可以近似地如圖2(a)所示用只由串聯匹配阻抗構件lla、llb、lh、12b和并聯匹配阻抗13組成的結構來等價地表示。此外,對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,阻抗穩(wěn)定化裝置1可以近似地如圖2(b)所示用只由高頻阻止構件15a、1 組成的結構來等價地表示。S卩,阻抗穩(wěn)定化裝置1成為如下結構通過并聯設有高頻信號通過的路徑(通過串聯匹配阻抗構件lla、llb、12a、12b的路徑)、和低頻信號即電源電流通過的路徑(通過高頻阻止構件15a、15b的路徑),能夠將兩個信號傳遞到同一輸出端即插座。另外,在本實施方式1所示的阻抗穩(wěn)定化裝置1中,采用了在兩根線路IOa和IOb 雙方上都串聯連接串聯匹配阻抗構件的結構,但是也可以采用一個線路的串聯匹配阻抗構件不存在的結構。然而,如果成為2根線路IOa和IOb對地不平衡的結構,則容易發(fā)生共模 (common mode)電流,成為電波泄漏的原因。因此,在本實施方式的阻抗穩(wěn)定化裝置1中,如圖1所示,在線路IOa上設有串聯匹配阻抗構件Ila和12a,在線路IOb上設有串聯匹配阻抗構件lib和12b,以使得相互對地平衡。通過該結構,能夠將阻抗穩(wěn)定化裝置1的平衡度維持得很高,抑制電波泄漏。以下,說明在配電系統中、端部即阻抗穩(wěn)定化裝置1中,為了不發(fā)生線路上的不匹配,各阻抗構件等可取的理想值。在該說明時,為了簡單,利用阻抗穩(wěn)定化裝置1對高頻信號的等價電路即圖2(a)的結構來進行說明。首先,在設備側的端子上什么也未連接的情況下,即在插座上什么也未連接、插座部分成為開放端的情況下,從線路側來看的阻抗穩(wěn)定化裝置1的阻抗可以如以下的式(1) 來表不。[式1]Zopen = RS1+RP · · · (1)在設備側成為開放端的情況下,高頻信號流過通過串聯匹配阻抗構件11a、并聯匹配阻抗構件13、串聯匹配阻抗構件lib的路徑。在式(1)中,表示該情況下的線路IOa及線路IOb上配備的構件(串聯匹配阻抗構件Ila和串聯匹配阻抗構件lib)的阻抗總計。由于設備端為開放端,串聯匹配阻抗構件1 及12b不成為信號的傳輸線路,所以可以忽略。此外,在上述式(1)中,&表示將線路IOa和線路IOb連接起來的第2電路中包含的構件(并聯匹配阻抗構件13)的阻抗總計。另外,以圖1的情況而言,Rp表示并聯匹配阻抗構件13和低頻阻止構件14的阻抗總計,但是對于高頻信號,低頻阻止構件14的阻抗可以忽略
此外,在設備側的端子、即插座上連接著高頻阻抗非常低的設備、在高頻時短路的情況下(短路時),從線路側來看的阻抗穩(wěn)定化裝置1的阻抗可以如以下的式(2)來表示。[式2]
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/R -. ,、'.'.「" . R、+ /、>..* ‘ · L在上述式O)中,表示串聯匹配阻抗構件IlaUlb的阻抗總計。此外,表示串聯匹配阻抗構件12a、12b的阻抗總計。&表示并聯匹配阻抗構件的阻抗。此外,表示反射波的大小的駐波比一般稱為VSWR(Voltage Standing Wave Ratio,電壓駐波比),VSWR為1時表示無反射,所以VSWR可以用作阻抗的匹配度的指標。
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在設備側成為開放端的情況下,從設備側來看的阻抗穩(wěn)定化裝置1的VSWR可以用由上述式⑴算出的三_、和線路的特性阻抗A表示SZoteiZZci (以下,稱為VSWRwen)。另一方面,在設備側連接著高頻阻抗非常低的家電設備、成為短路狀態(tài)的情況下,從線路側來看的阻抗穩(wěn)定化裝置1的VSWR可以用由上述式⑵算出的^mkt、和線路的特性阻抗4表示為 以下,稱為 VSWRshqkt)。VSWRopen和VSWRskm中,在各構件的阻抗值相同的情況下,若將值更高的一方稱為 VSWRmax,則該VSWRmax如上所述,能夠用作表示阻抗穩(wěn)定化裝置1的阻抗匹配度的指標。艮口, VSWRmax越接近1,則連接著負載的情況下的阻抗的穩(wěn)定度越高,匹配的混亂越少,所以能夠將反射抑制得很小。因此,為了使VSWRmax盡量接近1,優(yōu)選為,確定各匹配阻抗構件(lla、llb、12a、 12b、13)的阻抗值,以使得VSWRwen和VSWRshott雙方都盡量接近1。此外,如上所述,也有用于使高頻信號和電源電流都到達設備側的條件。確定各匹配阻抗構件的阻抗值,使得這雙方的條件成立,將此時的VSWRmax和信號衰減量建立了對應的一例示于圖3。根據圖3所示的表可知,在VSWRmax小的情況下,信號衰減量(損耗)會變高。艮口, VSWR和信號衰減量可以說處于折衷(trade off)的關系。一般,可知若VSWR的值在2以下則特性惡化足夠小,可知即使在3左右,與設備側開放時或短路時相比,特性也大大改善。因此,在本實施方式中,決定各阻抗構件的阻抗值, 以使得VSWRmax為3以下。另一方面,為了不使通信性能大大惡化,優(yōu)選使信號衰減量在3dB左右以下,但是只要能夠在接收機的動態(tài)范圍的范圍內滿足所需S/N,就能夠通信。例如,在信號衰減量為 30dB左右的一般住宅中的電力線通信的情況下,發(fā)送輸出為SOdBy V/lOkHz的通信信號在接收點成為50dBy V/lOkHz。由于家電產品等而在電力線上產生的噪聲電平平均為20 30dB μ V左右,所以接收S/N為20 30dB。在為了進行通信而需要的所需S/N為IOdB的情況下,設置各阻抗構件的阻抗值,以使得阻抗穩(wěn)定化裝置1中的信號衰減量大致為IOdB 以下。因此,根據以上的內容,參考圖3所示的表,則可以如下確定阻抗穩(wěn)定化裝置1的各阻抗構件的阻抗值。即,作為阻抗值的條件,優(yōu)選為,·使串聯匹配阻抗構件的阻抗值的總計(串聯匹配阻抗構件lla、llb、12a、12b的阻抗總計)成為線路的特性阻抗的0.3(0. 17+0. 17)倍至1.2(0. 54+0. 54)倍的范圍。 使并聯匹配阻抗構件的阻抗值成為線路的特性阻抗的0. 6倍至3倍左右的范圍。此外,圖3所示的表,示出了使得和I S2等價而構成的阻抗穩(wěn)定化裝置1的情況下的VSWRmax及信號衰減量,但是這如上所述,是為了提高阻抗穩(wěn)定化裝置的穩(wěn)定度而使對地的平衡度在線路側和設備側盡量相等的措施。但是,只要在能夠實現本發(fā)明的目的、即統一電源電流的輸出口和高頻信號的輸出口、且抑制阻抗穩(wěn)定化裝置1的阻抗不匹配這一目的的范圍內,則Rsi和I S2不等價也是可以的。S卩,也可以將的阻抗設置得比I S2的阻抗大或相反?;蛘?,也可以使和I S2中的某一個的阻抗為“0”。圖5示出將I S2的阻抗設置為“0”的情況下的阻抗穩(wěn)定化裝置50的電路結構例。
如圖5所示,阻抗穩(wěn)定化裝置50由串聯匹配阻抗構件lla、llb、并聯匹配阻抗構件 13、低頻阻止構件14、以及高頻阻止構件15a、15b構成。圖5所示的阻抗穩(wěn)定化裝置50采用從阻抗穩(wěn)定化裝置1中排除了串聯匹配阻抗構件12a、12b的結構。在阻抗穩(wěn)定化裝置50中,確保了用于使高頻信號通過的路徑(通過串聯匹配阻抗構件IlaUlb的路徑)、和用于使電源電流通過的路徑(通過高頻阻止構件15a、15b的路徑),實現了統一插座上的輸出端的結構。并且,通過將并聯匹配阻抗構件13與線路10a、 IOb連接,能夠實現抑制阻抗不匹配的結構。并且,在阻抗穩(wěn)定化裝置50中,采用如下構成,以使得(i)高頻阻止構件15a、15b 對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,具有與串聯匹配阻抗構件IlaUlb相比足夠小的阻抗,對于高頻信號,具有與串聯匹配阻抗構件IlaUlb相比足夠小的阻抗;并且,(ii)低頻阻止構件14對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,具有與并聯匹配阻抗構件13相比足夠大的阻抗,對于高頻信號,具有與串聯匹配阻抗構件IlaUlb相比足夠小的阻抗。這與阻抗穩(wěn)定化裝置1是同樣的。此外,在圖5所示的結構的阻抗穩(wěn)定化裝置50中,必須決定對阻抗不匹配進行抑制、且信號衰減量減少的阻抗值。圖6示出了如圖6所示地確定了串聯匹配阻抗構件IlaUlb和并聯匹配阻抗構件 13各自的阻抗值的情況下的VSWRmax和信號衰減量。如前所述,優(yōu)選為VSWRmax接近1,而且信號衰減量小。在阻抗穩(wěn)定化裝置50中,也與阻抗穩(wěn)定化裝置1同樣,優(yōu)選VSWRmax為3以下、信號衰減量為IOdB以下,據此,阻抗穩(wěn)定化裝置50的情況下的各匹配阻抗構件的阻抗值應滿足的要件如下。·使串聯匹配阻抗構件的阻抗值的總計成為線路的特性阻抗的0. 3倍至0. 9倍的范圍?!な共⒙撈ヅ渥杩箻嫾淖杩怪党蔀榫€路的特性阻抗的0. 3倍至3倍的范圍。結果,根據阻抗穩(wěn)定化裝置1和阻抗穩(wěn)定化裝置50各自的阻抗的條件,串聯匹配阻抗構件及并聯匹配阻抗構件各自的阻抗值優(yōu)選滿足下述2個條件·使串聯匹配阻抗構件的阻抗值的總計成為線路的特性阻抗的0. 3倍至1. 2倍的范圍?!な共⒙撈ヅ渥杩箻嫾淖杩怪党蔀榫€路的特性阻抗的0. 3倍至3倍的范圍?!磳嵤┓绞?總結〉本實施方式1的阻抗穩(wěn)定化裝置如圖1和圖5所示,構成為在構成配電線的線路(IOa(IOb))中,插入并聯連接有串聯匹配阻抗構件(lla、Ua(llb、12b))和高頻阻止構件(Ife(Mb))的第1電路,串聯連接有并聯匹配阻抗構件(13)和低頻阻止構件(14)的第 2電路將構成配電線的兩根線路(IOa和IOb)連接。也可以說,采用以下結構在配電系統的線路上,在插座上連接著設備的情況下,串聯連接有并聯匹配阻抗構件(13)和低頻阻止構件(14)的第2電路與該設備并聯連接。此時,構成為高頻阻止構件(Ife(Mb))對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,具有與串聯匹配阻抗構件(lla、llb、12a、12b)相比足夠小的阻抗,而對于高頻信號,具有與串聯匹配阻抗構件(lla、llb、12a、12b)相比足夠小的阻抗。此外,構成為低頻阻止構件(14)對于低頻(50Hz、60Hz等)的交流電流或直流電流,具有與串聯匹配阻抗構件(lla、llb、12a、12b)相比足夠大的阻抗,而對于高頻信號,具有與并聯匹配阻抗構件 (13)相比足夠小的阻抗。這樣,能夠設置用于使電源電流和高頻信號分別通過的路徑,并且能夠向與插座連接的設備側可靠地傳遞電源電流和高頻信號。此外,通過使串聯匹配阻抗構件(lla、llb、12a、12b)的阻抗值的總計成為線路的特性阻抗的0. 3倍至1. 2倍的范圍,使并聯匹配阻抗構件(13)的阻抗值成為線路的特性阻抗的0. 3倍至3倍的范圍,從而在配電系統上,能夠極力抑制在配備阻抗穩(wěn)定化裝置的位置上的阻抗不匹配。因此,能夠極力抑制高頻信號的反射,所以能夠抑制通信的惡化?!磳嵤┓绞?變形例〉這里,說明在實施方式1所示的結構(參照圖1及圖5)以外、阻抗穩(wěn)定化裝置可采用的結構。這里,對各阻抗穩(wěn)定化裝置,主要說明與阻抗穩(wěn)定化裝置1的不同點。圖7及圖8示出阻抗穩(wěn)定化裝置可采用的結構例。首先,說明圖7(a)所示的阻抗穩(wěn)定化裝置70。阻抗穩(wěn)定化裝置70如圖7(a)所示,由串聯匹配阻抗構件11a、lib、12a、12b、并聯匹配阻抗構件13、低頻阻止構件14、以及高頻阻止構件15a 15d構成。阻抗穩(wěn)定化裝置70與阻抗穩(wěn)定化裝置1的不同點在于分別對應于各串聯匹配阻抗構件,并聯地設有高頻阻止構件15a 15d。在圖7 (a)所示的阻抗穩(wěn)定化裝置70的情況下,單純來看,與阻抗穩(wěn)定化裝置1相比,構成元件數增加了。但是,如果采用高頻阻止構件和串聯匹配阻抗構件一體化了的器件,則能夠使構成元件數比圖1所示的阻抗穩(wěn)定化裝置1少。另外,也可以像圖7(b)所示的阻抗穩(wěn)定化裝置71那樣,采用在阻抗穩(wěn)定化裝置70 中并聯配置各匹配阻抗構件、和低頻阻止構件及高頻阻止構件的結構。這樣構成的阻抗穩(wěn)定化裝置71能夠得到與阻抗穩(wěn)定化裝置70同樣的效果。再者,雖然省略了圖示,但通過在串聯匹配阻抗構件IlaUlb的線路側及串聯匹配阻抗構件12a、12b的設備側串聯插入電容等低頻阻止構件,也能夠進一步抑制流過各串聯匹配阻抗構件的低頻電流。此外,圖5所示的電路也與圖7(b)所示的同樣,采用將由各匹配阻抗構件和并聯匹配阻抗構件組成的電路、與由各高頻阻止構件和低頻阻止構件組成的電路并聯連接的電路結構,也能夠得到與圖5所示的電路同樣的效果。此外,阻抗穩(wěn)定化裝置也可以如圖8所示來構成。圖8所示的阻抗穩(wěn)定化裝置80 由串聯匹配阻抗構件lla、12a、并聯匹配阻抗構件13、低頻阻止構件14、以及高頻阻止構件 15構成。阻抗穩(wěn)定化裝置80與圖1所示的阻抗穩(wěn)定化裝置1不同,不同點在于在構成配電線的單側的線路IOb側,并聯連接有串聯匹配阻抗構件llb、12b和高頻阻止構件15b的電路未被串聯插入到線路IOb中。即使是這種結構,只要滿足上述實施方式1所示的條件,也能夠采用可用同一端子來輸出電源電流和高頻信號雙方的結構,并且極力抑制高頻信號的反射。通過采用該結構,阻抗穩(wěn)定化裝置80能夠比阻抗穩(wěn)定化裝置1減少構成的元件數。然而,另一方面,阻抗穩(wěn)定化裝置80成為只在線路IOa和線路IOb中的單側設置串聯匹配阻抗構件的結構,所以發(fā)生平衡度惡化這一問題。
為了解決該問題,如圖8所示,在配電系統上(或者阻抗穩(wěn)定化裝置80內部)設置CMC(Common Mode Choke,共模扼流圈)18即可。CMC 18具有阻止流過配電線的線路側的同相電流的功能,所以能夠高度抑制電波泄漏。另外,在該結構中,也可以使I^si或!^為 0而進一步削減元件數。<阻抗穩(wěn)定化裝置的使用形態(tài)>這里,將實施方式1和實施方式1變形例所示的阻抗穩(wěn)定化裝置的使用形態(tài)示于圖9。圖9是采用阻抗穩(wěn)定化裝置的配電系統的一結構例的圖。如圖9所示,配電系統從配電盤5經由線路4,將電源電流供給到插座器具3a、3b 各自的插座端子h、2b。阻抗穩(wěn)定化裝置la、lb分別被配備在比插座端子2a、2b更靠線路的位置上。圖9所示的阻抗穩(wěn)定化裝置la、lb采用圖1、圖5、圖7、圖8所示的某個結構。如圖9所示,通過在配電系統中與各插座相對應地設置阻抗穩(wěn)定化裝置,從而在各插座中,其輸出口是一個但卻能夠接受電源電流和高頻信號雙方,而且,在配電系統中, 能夠在插座的部分上抑制阻抗不匹配。另外,此處示出的具備插座端子的插座器具以及相對應地設置的阻抗穩(wěn)定化裝置的個數并不限于圖9。阻抗穩(wěn)定化裝置由于如圖9所示被配備在配電系統的終端部分,所以有時也稱為終端裝置?!磳嵤┓绞?>在上述實施方式1中,阻抗穩(wěn)定化裝置成為假設安裝在配電系統的終端的情況的結構。但是,實施方式1所示的阻抗穩(wěn)定化裝置的結構中,在將設置阻抗穩(wěn)定化裝置的插座設置在配電線的途中的情況下,即,不是在終端的情況下,有時會發(fā)生問題。更具體地說,插座器具如圖10所示、以所謂雛菊鏈(daisy chain)方式通過線路進行連接的情況下,實施方式1所示的阻抗穩(wěn)定化裝置不適合。以下,簡單說明其理由。在圖10所示的結構的配電系統中,假設對各插座(3c 3e)配有實施方式1所示的阻抗穩(wěn)定化裝置。此時,例如,若在插座3e上連接了某種設備, 則該設備與配線并聯連接,所以在插座3c或插座3d上發(fā)生阻抗不匹配。該阻抗不匹配引起高頻信號的反射,成為使通信特性惡化的原因,這與之前所述是同樣的。因此,在本實施方式2中,公開一種阻抗穩(wěn)定化裝置,作為實施方式1所示的將電源電流和高頻信號取出的端子,只使用插座,并且,即使用于圖10所示的雛菊鏈結構的系統也能夠抑制阻抗不匹配。圖11是實施方式2的配電系統中的具備阻抗穩(wěn)定化裝置的配線器具的結構例的圖,配線器具相當于圖10所示的配電系統中的插座3c 3e0如圖11所示,作為配線器具的插座器具3具備用于連接來自配電側的2根配線 IOa和IOb的源側端子100a、100b、用于連接通往與配電盤相反一側的其他插座器具的2根配線的送電端子100c、100d、以及用于連接設備并向該設備供給電力的插座端子(也稱為設備連接端子)2。此外,插座器具3具備阻抗穩(wěn)定化裝置110。源側端子100a、100b和送電端子100c、IOOd優(yōu)選采用若插入配線所用的電線則能
夠夾持配線而得到電連接的即接端子(也稱為速接端子)。源側端子100a利用線路IOa與送電端子100c連結,源側端子100b利用線路IOb 與送電端子IOOd連結。另外,在圖11中,為了表示是與圖10所示的線路IOa及IOb相同的路徑而附以同一標號。此外,如圖11所示,線路IOa被延線到插座端子2的一個端子,線路IOb被延線到插座端子2的另一個端子。阻抗穩(wěn)定化裝置110被配備在從線路IOa及線路IOb延線到端子的路徑上。如圖11所示,阻抗穩(wěn)定化裝置110由開關120、匹配阻抗構件130、低頻阻止構件 140、以及阻抗提升電路(impedance upper circuit) 160 構成。如圖11所示,并聯連接有將開關130、匹配阻抗構件130、以及低頻阻止構件140 串聯連接的電路與阻抗提升電路160的電路,其一端與線路IOa連接,另一端與線路IOb連接。作為匹配阻抗構件130,典型地采用具有與配線(線路10a、10b)的特性阻抗大致相等的電阻值的構件。此外,作為低頻阻止構件140,典型地采用對電力線通信所用的高頻信號具有小的阻抗、而且對低頻(50Hz、60Hz、或直流等)的電源電流具有足夠大的阻抗的電容。匹配阻抗構件130相當于實施方式1所示的并聯匹配阻抗構件13,低頻阻止構件 140相當于實施方式1所示的低頻阻止構件14。此外,阻抗提升電路160具有實施方式1 所示的串聯匹配阻抗構件11、12的功能。阻抗提升電路160典型地通過扼流線圈(choke coil)來實現。圖12是阻抗提升電路160的電路結構的一例的圖。如圖12所示,阻抗提升電路160包含扼流線圈161a、161b和電阻元件16h、162b。 如圖12所示,阻抗提升電路160采用下述結構扼流線圈161a和電阻元件16 并聯連接的電路被串聯連接到線路10a,扼流線圈161b和電阻元件162b并聯連接的電路被串聯連接到線路10b。通過使電阻元件162a、162b成為線路10a、10b的特性阻抗左右至數倍左右的值,從而得到以下結構,即能夠減輕在插座端子2上連接著低阻抗設備的情況下的影響, 并且在插座端子2上連接著電力線通信設備的情況下通過使高頻信號以某種程度通過來實現電力線通信。扼流線圈161a、161b相當于實施方式1的高頻阻止構件,電阻元件16加、 162b相當于串聯匹配阻抗構件。返回到圖11,阻抗穩(wěn)定化裝置110的開關120具有如下功能在送電端子10c、10d 的前方連接著配線(線路10a、10b)的情況下斷開,在送電端子10c、10d的前方未連接配線的情況下閉合。開關120具有檢測送電端子10c、10d的電壓值的功能,根據該電壓值的變化,來檢測在送電端子10c、10d的前方是否連接著配線。預先存儲在送電端子10c、10d上連接著配線的情況下的電壓值的范圍,根據檢測出的電壓值是否處于存儲著的范圍內來進行該檢測。然后,按照該檢測結果來執(zhí)行自身的開閉。在送電端子10c、10d上連接著配線的情況下,插座器具不成為配電系統的終端, 所以無需使匹配阻抗構件130起終端電阻的作用,因此斷開開關120。在送電端子10c、10d 上未連接配線的情況下,插座器具需要成為配電系統的終端,所以為了使匹配阻抗構件130 具有終端電阻的功能而閉合開關120。通過這種結構,能夠提供一種阻抗穩(wěn)定化裝置,能夠用同一插座端子2來充當電源電流的輸出口和高頻信號的輸出口,并且,不論插座器具是否是配電系統的終端,都能夠抑制阻抗不匹配,能夠適用于雛菊鏈構造的配電系統。〈實施方式2總結〉在插座器具上通過阻抗穩(wěn)定化裝置110的阻抗提升電路160在插座端子2上連接著設備的情況下,能夠減輕該設備的阻抗對配線側的影響。因此,圖10的右端的插座器具 :3e作為匹配的終端來工作,右端以外的插座器具3c、3d像什么也未連接的配線的一部分那樣來工作。通過以上結構,能夠用圖10的配線來實現一種配電系統,在任何插座器具上都不會發(fā)生大的反射,能夠實現可得到良好的傳輸特性的電力線通信?!磳嵤┓绞?變形例〉下面說明實施方式2所示的阻抗穩(wěn)定化裝置110的各種變形例。這里,主要說明與阻抗穩(wěn)定化裝置110的不同點?!磳嵤┓绞?變形例1>圖13所示的阻抗穩(wěn)定化裝置1300在下述兩點上不同從圖11所示的阻抗穩(wěn)定化裝置110中除去了匹配阻抗構件130 ;從開關120來看將阻抗提升電路160從插座端子2側插入到了線路側。阻抗提升電路160采用圖12的結構。阻抗提升電路160的內部的2個電阻元件16h、162b的阻抗總計被設定為與配線的特性阻抗大致相等的值。2個電阻元件 162aU62b兼有圖11的阻抗穩(wěn)定化裝置110中的匹配阻抗構件130的作用,從而省略了匹配阻抗構件130,實現了簡化電路的結構?!磳嵤┓绞?變形例2>圖14所示的阻抗穩(wěn)定化裝置1400與圖11所示的阻抗穩(wěn)定化裝置110不同,從開關120來看,在插座端子2側和線路側雙方,設有阻抗提升電路160a和160b。在阻抗穩(wěn)定化裝置1400中,阻抗提升電路160a與圖13所示的阻抗穩(wěn)定化裝置 1400的阻抗提升電路160同樣地工作。即,阻抗提升電路160a的電阻元件16h、162b的阻抗總計被設定為與配線的特定阻抗大致相等的值。2個電阻元件16加、162b兼有圖11所示的匹配阻抗構件130的作用。另一方面,阻抗提升電路160b也采用圖12所示的結構,但是阻抗提升電路160b 的電阻元件16h、162b的阻抗與阻抗提升電路160a的電阻元件162a、16 不必一定相同。 例如,在重視減輕與插座端子2連接的設備的影響的情況下,也可以使阻抗提升電路160b 的電阻元件的電阻值成為比阻抗提升電路160a的電阻元件的電阻值大的值?;蛘?,在希望減小與插座端子2連接有電力線通信設備時的高頻信號的衰減的情況下,也可以使阻抗提升電路160b的電阻元件的電阻值成為比阻抗提升電路160a的電阻元件的電阻值小的值。這樣,阻抗穩(wěn)定化裝置1400能夠用阻抗提升電路160a來調整阻抗的匹配度,用阻抗提升電路160b來調整插座側的高頻信號的衰減量,所以能夠實現可獨立設定阻抗的匹配度和高頻信號的衰減量的結構?!磳嵤┓绞?變形例3>圖15所示的阻抗穩(wěn)定化裝置1500是在圖11所示的阻抗穩(wěn)定化裝置1100中添加了開關120a而成的結構。阻抗穩(wěn)定化裝置1500的開關120b與阻抗穩(wěn)定化裝置1100的開關120是同等的開關。開關120a構成為,若在插座器具3的源側端子IOOa和IOOb上連接配線則斷開, 在未連接配線時則閉合。檢測是否連接著配線的手法與開關120同樣。
開關120b構成為,與開關120同樣地若在插座器具3的送電端子IOOc和IOOd上連接配線則斷開,在未連接配線時則閉合。在阻抗穩(wěn)定化裝置1500中,在源側端子和送電端子的至少某一方上未連接配線的情況下,開關120a和120b中的某一方或雙方閉合,串聯連接有匹配阻抗構件130和低頻阻止構件140的第2電路成為將2根線路IOa和IOb連接的狀態(tài)。另一方面,由于若在源側端子和送電端子雙方上連接配線則兩個開關120a、120b 斷開,因此,由于兩個開關并聯連接,所以匹配阻抗構件130和低頻阻止構件140成為不使用的狀態(tài)。根據圖15的結構,無需區(qū)分使用源側端子和送電端子,不論將哪個端子連接在源側,端部的插座器具都作為匹配終端來工作,中間的插座器具像什么也未連接的配線的一部分那樣來工作。因此,阻抗穩(wěn)定化裝置1500與圖11的結構相比雖然有開關的電路數量增加這一缺點,但是有更容易設置到配電系統中這一優(yōu)點。另外,在圖15中將開關120a和開關120b設為分別的開關,但不限于此,也可以將 1個開關與源側端子和送電端子雙方機械結合來實現同樣的功能。〈實施方式3>在本實施方式3中,說明將實施方式1所示的阻抗穩(wěn)定化裝置配備到實施方式2 所示的雛菊鏈構造的配電系統中的情況。實施方式2所示的與阻抗穩(wěn)定化裝置110等同等的結構,可以作為在實施方式1 所示的阻抗穩(wěn)定化裝置1中添加了開關120而成的阻抗穩(wěn)定化裝置la,用圖16所示的結構來實現。如圖16所示,開關120與串聯連接有并聯匹配阻抗構件13和低頻阻止構件14的第2電路串聯連接。圖17是表示閉合了圖16所示的阻抗穩(wěn)定化裝置Ia的開關120的狀態(tài)下從高頻信號來看的情況下的等價電路的電路結構。同樣,通過在圖5所示的阻抗穩(wěn)定化裝置50的圖18所示的位置上插入開關120, 能夠提供實現與阻抗穩(wěn)定化裝置110同等的結構的阻抗穩(wěn)定化裝置50a。并且,通過在圖7所示的阻抗穩(wěn)定化裝置70的圖19所示的位置上插入開關120, 能夠提供實現與阻抗穩(wěn)定化裝置110同等的結構的阻抗穩(wěn)定化裝置70a。另外,雖然在圖16 圖19中未圖示,但是與實施方式2同樣,各開關120按照在插座器具的送電端子100c、IOOd上是否連接著配線,來進行0N/0FF的切換。此外,也可以是,在圖16 圖19所示的結構中,如上述實施方式2變形例3所示, 與開關120并聯地設置按照在源側端子上是否連接著配線來執(zhí)行開閉的開關。另外,該情況下的串聯匹配阻抗構件和并聯匹配阻抗構件應滿足的條件與實施方式1同樣?!磳嵤┓绞?總結〉如上所述,實施方式1所示的阻抗穩(wěn)定化裝置也能夠通過與第2電路串聯地設置開關120,而適用于雛菊鏈構造的配電系統。〈補充〉在上述實施方式中說明了本發(fā)明,但本發(fā)明當然不限于上述實施方式。下面說明在上述實施方式以外作為本發(fā)明的思想而包含的進一步變形例。
(1)在上述實施方式中,將阻抗穩(wěn)定化裝置配備在插座上。但是,具備阻抗穩(wěn)定化裝置的配電器具并不限于插座器具,也可以內置到其他配電器具中。例如,也可以采用內置到使配線進行分支時所用的接線箱(joint box)、或對設置于天花板的照明器具進行安裝的連接器具中的結構。或者,也可以內置到與現有的插座連接來使用的插線板(f一夂^ 夕W )中、或作為插入到插座和連接設備之間的適配器的形態(tài)來使用。(2)在上述實施方式2中,開關120檢測送電端子10c、10d的電壓值,但只要是能夠檢測在送電端子10c、10d上是否連接著配線的手法,則可以采用任何手法。例如,也可以不是開關120,而是在阻抗穩(wěn)定化裝置中另外設置用于檢測送電端子10c、10d的電壓值的檢測電路,開關120按照來自該檢測電路的指示來執(zhí)行開閉?;蛘?,也可以做成下述結構 設置當送電端子10c、10d上連接配線時開(ON)的開關,若該開關開(0N),則將該情況通知給開關120,開關120打開。(3)在上述實施方式中,示出了用于由2根線路組成的配電系統的阻抗穩(wěn)定化裝置。但是,阻抗穩(wěn)定化裝置不限于只用于由2根線路組成的配電系統。如圖20至圖22所示,也可以適用于采用多根線路的配電系統。圖20、圖21所示的結構示出了在采用2根輸電線路和地線這3根線路的配電系統中適用阻抗穩(wěn)定化裝置的情況下的結構例。圖21示出了與圖20所示的結構相比提高了平衡度的例子。通過這些結構,能夠提供適用于需要地線的高壓配電系統、或向一般家庭提供的單相三線的配電系統等的阻抗穩(wěn)定化裝置。此外,也可以如圖22所示進一步增加線路。如圖22所示,阻抗穩(wěn)定化裝置也能夠適用于三相交流配電系統。再者,也可以構成為,將圖22所示的中性線(Neutral line)作為公共地線 (Common GND Iine)、將各相(φ 1 φ 3)的線路分別作為流過互不相同的電壓的線路。在這種情況下,也可以按照流過的電壓的種類來進一步增加線路。如上所示,阻抗穩(wěn)定化裝置也能夠適用于與提供的電源的種類相應的線路的根數為3根以上的配電系統。(4)在上述實施方式中,作為阻抗穩(wěn)定化裝置的串聯匹配阻抗構件,采用了電阻元件這樣的無源元件,但是只要滿足上述實施方式1所示的要件,則也可以采用有源元件。圖23示出串聯匹配阻抗構件采用有源元件的阻抗穩(wěn)定化裝置的一例。圖23所示的阻抗穩(wěn)定化裝置的串聯匹配阻抗構件采用雙向緩沖放大器。該雙向緩沖放大器按照通信的方向(從配線側到設備側的通信、或從設備側到配線側的通信)來切換要使用的緩沖放大器。阻抗穩(wěn)定化裝置也可以這樣構成。另外。圖23所示的阻抗穩(wěn)定化裝置是圖5所示的阻抗穩(wěn)定化裝置50的變形例, 但各實施方式所示的任一個串聯匹配阻抗構件都可以采用有源元件。(5)上述實施方式所示的阻抗穩(wěn)定化裝置作為用于配電系統之外的使用形態(tài),例如可以以圖M所示的結構來實現配備了阻抗穩(wěn)定化裝置的分支配線,或者也可以提供將圖M所示的結構作為一體的裝置而構成的分支裝置。另外,分支的個數不限于圖M所示的2個,也可以是3個或4個等更多分支的結構。(6)也可以將上述實施方式1 3及〈補充〉所示的各種結構在能夠實現消除阻抗不匹配和可共享信號的輸入輸出端子的結構的范圍內組合。工業(yè)實用性本發(fā)明的阻抗穩(wěn)定化裝置以可在插座等的端子上對電力線通信設備及家電設備雙方進行裝拆的方式而構成,能夠防止電力線通信中傳輸特性的惡化,所以在利用電力線通信的家庭網絡等中很有用。標號說明l、la、50、50a、70、70a、80、110、1300、1400、1500 阻抗穩(wěn)定化裝置2,2a,2b 插座端子3、3a、3b、3C、3d、3e插座器具(插座、配電器具)5 配電盤IOaUOb 線路ll、lla、llb、12、12a、12b 串聯匹配阻抗構件(第1阻抗構件)13并聯匹配阻抗構件(第2阻抗構件)14、140低頻阻止構件15、15a、15b、15c、15d 高頻阻止構件18 CMC (共模扼流圈)IOOaUOOb 源側端子IOOcUOOd 送電端子120、120a、120b 開關130 匹配阻抗構件160、160a、160b 阻抗提升電路161a、161b 扼流線圈162a、162b 電阻元件2501 終端電阻2502 電容2503 電感2504信號用輸入輸出端子
權利要求
1.一種阻抗穩(wěn)定化裝置,用于對由至少2根線路組成的配電線疊加高頻信號來進行通信的電力線通信,其特征在于,并聯連接有第1阻抗構件和高頻阻止構件的第1電路至少被插入上述2根線路的一個;串聯連接有第2阻抗構件和低頻阻止構件的第2電路以將上述2根線路連接的方式而配備;上述高頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第1阻抗構件大的阻抗,并且,對用上述配電線來傳輸電力的低頻交流電源或直流電源具有小的阻抗;上述第2電路的低頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第2阻抗構件小的阻抗,并且,對上述低頻交流電源或直流電源具有大的阻抗。
2.如權利要求1所述的阻抗穩(wěn)定化裝置,其特征在于,上述第1阻抗構件由串聯連接的2個元件組成,上述第2電路的一端與上述2個元件的連接點連接。
3.如權利要求2所述的阻抗穩(wěn)定化裝置,其特征在于,上述第1電路被插入上述2根線路的雙方,在兩根線路上配備的第1電路各自的元件采用相同的元件,具有對地平衡的結構。
4.如權利要求3所述的阻抗穩(wěn)定化裝置,其特征在于,上述第2電路的一端被連接在構成在上述2根線路中的一個線路上配備的第1電路的第1阻抗構件的2個元件的連接點上,上述第2電路的另一端被連接在構成在上述2根線路中的另一個線路上配備的第1電路的第1阻抗構件的2個元件的連接點上。
5.如權利要求1所述的阻抗穩(wěn)定化裝置,其特征在于,上述第1阻抗構件的阻抗總計是線路的特性阻抗的0. 3倍至1. 2倍的范圍的值。
6.如權利要求1所述的阻抗穩(wěn)定化裝置,其特征在于,上述第2阻抗構件的阻抗是線路的特性阻抗的0. 6倍至3倍的范圍的值。
7.如權利要求1所述的阻抗穩(wěn)定化裝置,其特征在于,上述阻抗穩(wěn)定化裝置被設置在具有源側端子和送電端子的配電器具中;上述第2電路還具備與上述第2阻抗構件或上述低頻阻止構件串聯連接的開關;上述開關,當上述送電端子未連接有配線時閉合,當上述送電端子連接有配線時斷開。
8.如權利要求1所述的阻抗穩(wěn)定化裝置,其特征在于,上述阻抗穩(wěn)定化裝置被設置在具有源側端子和送電端子的配電器具中; 上述第2電路還具備與上述第2阻抗構件或上述低頻阻止構件串聯連接的開關; 上述開關,當上述送電端子或上述源側端子中的至少一方未連接有配線時閉合,當上述配電器具的上述送電端子及上述源側端子雙方都連接有配線時斷開。
9.一種阻抗穩(wěn)定化裝置,在對由至少2根線路組成的配電線疊加高頻信號來進行通信的電力線通信中,被設置在具有送電端子的配電器具中,其特征在于,串聯連接有阻抗構件、低頻阻止構件以及開關的第1電路將上述2根線路連接; 在上述2根線路和設備連接端子之間插入阻抗提升電路;上述第1電路的低頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述阻抗構件小的阻抗,并且, 對用上述配電線來傳輸電力的低頻交流電源或直流電源具有大的阻抗;上述阻抗提升電路對上述高頻信號具有上述線路的特性阻抗以上的阻抗,并且,對上述低頻交流電源或直流電源具有小的阻抗;上述開關,當上述送電端子未連接有配線時閉合,當上述送電端子連接有配線時斷開。
10.如權利要求9所述的阻抗穩(wěn)定化裝置,其特征在于, 上述阻抗提升電路的至少一部分兼有上述阻抗構件的功能。
11.一種阻抗穩(wěn)定化裝置,在對由至少2根線路組成的配電線疊加高頻信號來進行通信的電力線通信中,被設置在具有源側端子和送電端子的配電器具中,其特征在于,串聯連接有阻抗構件、低頻阻止構件以及開關的第1電路將上述2根線路連接; 在上述2根線路和設備連接端子之間插入阻抗提升電路;上述第1電路的低頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述阻抗構件小的阻抗,并且, 對用上述配電線來傳輸電力的低頻交流電源或直流電源具有大的阻抗;上述阻抗提升電路對通信所用的高頻信號具有上述線路的特性阻抗以上的阻抗,并且,對上述低頻交流電源或直流電源具有小的阻抗;上述開關,當上述送電端子或上述源側端子中的至少一方未連接有配線時閉合,當上述配電器具的上述送電端子及上述源側端子雙方都連接有配線時斷開。
12.如權利要求11所述的阻抗穩(wěn)定化裝置,其特征在于, 上述阻抗提升電路的至少一部分兼有上述阻抗構件的功能。
13.—種阻抗穩(wěn)定化裝置,用于對由至少2根線路組成的配電線疊加高頻信號來進行通信的電力線通信,其特征在于,第1阻抗構件至少被插入上述2根線路的一個,并且第2阻抗構件以將上述2根線路連接的方式而配備;第3線路被連接在插入了上述第1阻抗構件的線路的上述第1阻抗構件的兩端,且與該線路并聯地配備;第4線路與上述2根線路中的未并聯連接有上述第3線路的線路并聯配備,以使得跨過上述第2阻抗構件的連接點;高頻阻止構件被插入上述第3線路和上述第 4線路中的至少一個,并且低頻阻止構件以將上述第3線路和上述第4線路連接的方式而配備;上述高頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第1阻抗構件大的阻抗,并且,對用上述配電線來傳輸電力的低頻交流電源或直流電源具有小的阻抗;上述第2電路的低頻阻止構件對上述高頻信號具有比上述第2阻抗構件小的阻抗,并且,對上述低頻交流電源或直流電源具有大的阻抗。
全文摘要
阻抗穩(wěn)定化裝置組成為在構成配電線的線路(10a(10b))中,串聯插入串聯匹配阻抗構件(11a、12a(11b、12b))和高頻阻止構件(15a(15b))并聯連接而成的電路,并聯匹配阻抗構件(13)和低頻阻止構件(14)串聯連接而成的電路連接構成配電線的兩根線路(10a和10b)。高頻信號通過串聯匹配阻抗構件,電源電流通過高頻阻止構件,在設備側為開放端的情況下并聯匹配阻抗構件具有終端電阻的功能。
文檔編號H04B3/54GK102474307SQ20118000239
公開日2012年5月23日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2010年4月12日
發(fā)明者浦部嘉夫 申請人:松下電器產業(yè)株式會社
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