JP2006229774A - Filter circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力線搬送通信において、意図しない伝送路上の信号の漏洩を防止し、また、商用電源線上を伝播する高周波電磁ノイズを除去するためのフィルタ回路に関する。 The present invention relates to a filter circuit for preventing unintended leakage of a signal on a transmission line and removing high-frequency electromagnetic noise propagating on a commercial power line in power line carrier communication.
電力線搬送通信において、ある建物内の商用電源線上を伝送する電力線搬送通信の信号が、建物外部から引き込まれ当該商用電源線に接続される別の電源線上に非意図的に漏洩することや、当該商用電源線から電磁ノイズとなって漏洩することを防止し、電力線搬送通信のセキュリティ確保や電磁環境への影響を排除するために、信号漏洩防止が非常に重要である。 In power line communication, a power line communication signal transmitted on a commercial power line in a building is unintentionally leaked to another power line that is drawn from the outside of the building and connected to the commercial power line. Signal leakage prevention is very important in order to prevent leakage from commercial power lines as electromagnetic noise and to ensure the security of power line carrier communications and to eliminate the influence on the electromagnetic environment.
一方、家電製品等多くの電気・電子機器において、省電力化等の目的でインバータ制御方式の電源が採用されており、商用電源線上に様々な周波数成分を持つ高周波電磁ノイズが伝搬している。この高周波電磁ノイズが機器の動作に悪影響を及ぼす、放送受信に妨害を与えるといったことが問題になっている。 On the other hand, in many electric / electronic devices such as home appliances, an inverter control type power source is adopted for the purpose of power saving, and high frequency electromagnetic noise having various frequency components propagates on a commercial power line. This high-frequency electromagnetic noise has a problem that it adversely affects the operation of the device and interferes with broadcast reception.
こうした信号漏洩防止や高周波電磁ノイズの影響を防止するために、商用電源線用のフィルタが用いられている。 In order to prevent such signal leakage and the influence of high-frequency electromagnetic noise, a filter for a commercial power line is used.
従来の商用電源線用フィルタは、電源線にローパスフィルタやハイパスフィルタ等を挿入する方法が用いられている。これらフィルタは、例えば電力線搬送通信用ローパスフィルタやブロッキングフィルタにみられるように、電力線導体上のインダクタ(L)と、導体間のコンデンサ(C)で構成されるLC共振回路や、信号の同相成分を除去するコモンモードチョークインダクタ等によって構成されている(特許文献1参照)。 A conventional commercial power supply line filter uses a method of inserting a low-pass filter, a high-pass filter, or the like into the power supply line. These filters are, for example, an LC resonance circuit composed of an inductor (L) on a power line conductor and a capacitor (C) between the conductors, as seen in a low-pass filter for power line communication and a blocking filter, and in-phase components of signals. It is comprised by the common mode choke inductor etc. which remove (refer patent document 1).
図10は、従来のフィルタ回路のうち、線間及び同相成分の双方について、信号漏洩防止あるいは高周波電磁ノイズ除去を目的とした回路の構成例である。インダクタL100、コンデンサC101及びコモンモードチョークインダクタCMC102により構成されている。この構成により、コモンモードノイズとノーマルモードノイズの両方のモードのノイズを濾波している。 FIG. 10 is a configuration example of a circuit for the purpose of preventing signal leakage or removing high-frequency electromagnetic noise for both the line-to-line and in-phase components of the conventional filter circuit. An inductor L100, a capacitor C101, and a common mode choke inductor CMC102 are included. With this configuration, both common mode noise and normal mode noise are filtered.
図11は、従来のフィルタ回路のうち、一つの導体と大地面を用いた信号伝送系において、信号漏洩防止あるいは高周波ノイズ除去を目的とした回路の構成例である。複数のインダクタL103及びコンデンサC104により構成されている。 FIG. 11 is a configuration example of a circuit for the purpose of preventing signal leakage or removing high-frequency noise in a signal transmission system using one conductor and a ground plane among conventional filter circuits. A plurality of inductors L103 and a capacitor C104 are included.
図12は、図11に示した従来のフィルタ回路を更に発展させたものであり、線間の信号漏洩防止あるいは高周波電磁ノイズ除去を目的とした回路の構成例である。複数のインダクタL103及びコンデンサC104により構成されている。
上述した従来技術においては、必然的に電力線搬送通信の信号あるいは高周波電磁ノイズのみならず、商用電源の電流もフィルタを構成する回路上を伝送することになる。そのため、電力線搬送通信信号あるいは高周波電磁ノイズのみを対象として漏洩防止を意図した場合でも、商用電源の電流容量を考慮して回路を構成する必要があった。 In the above-described conventional technology, not only the power line carrier communication signal or high-frequency electromagnetic noise but also the current of the commercial power supply is transmitted on the circuit constituting the filter. For this reason, even when leakage prevention is intended only for power line carrier communication signals or high frequency electromagnetic noise, it is necessary to configure a circuit in consideration of the current capacity of the commercial power source.
また、電源線の許容電流値はその太さによって決まり、銅の電線の場合、太さ約4mmで許容電流容量が61Aとなってしまう。現状では一般家庭でも契約ブレーカの電流定格容量が60Aの場合があり、太さ約4mmの銅線を用いてインダクタやコモンモードチョークインダクタを構成して、商用電源線上に十分大きなインピーダンスを装荷することになり、それらのインピーダンスを構成する素子の物理的な占有体積が大型化してしまう。 In addition, the allowable current value of the power supply line is determined by its thickness, and in the case of a copper wire, the allowable current capacity is 61 A at a thickness of about 4 mm. At present, even in ordinary households, the current rating capacity of the contract breaker may be 60A, and an inductor or common mode choke inductor is configured using a copper wire with a thickness of about 4mm to load a sufficiently large impedance on the commercial power line. As a result, the physical occupied volume of the elements constituting these impedances is increased.
また、このようにフィルタを構成する素子が大型化してしまうため、フィルタ自身も大きくなることが避けられなくなってしまう。 In addition, since the elements constituting the filter are increased in size as described above, it is unavoidable that the filter itself is increased in size.
また、限られたスペースに大きな値のインダクタやコモンモードチョークインダクタを構成するために、鉄等の磁芯が用いられるが、しかし、磁芯に大電流が流れた場合、磁気飽和によってインダクタンスが減少し、共振周波数のずれや同相信号除去効果の劣化を招くことや、太い導線を巻いているために、磁芯とインダクタ間の浮遊容量により、高周波においてインダクタのインピーダンスが低くなり、高周波における減衰特性を上げることが困難となってしまう。 Also, a magnetic core such as iron is used to configure a large value inductor or common mode choke inductor in a limited space. However, when a large current flows through the magnetic core, the inductance decreases due to magnetic saturation. However, the impedance of the inductor is lowered at high frequency due to stray capacitance between the magnetic core and the inductor due to the resonance frequency shift and the deterioration of the common-mode signal removal effect, and the thick conductor is wound. It becomes difficult to improve the characteristics.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フィルタ回路に用いられる導線を細くしインダクタの大きさを小さくすることができ、
また、電力線搬送通信の信号減衰比あるいは高周波電磁ノイズの除去比を、バイパス回路及び主回路のインピーダンスの差によって決めることができ、主回路のインダクタを小さくしたフィルタ回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to reduce the size of the inductor by thinning the conducting wire used in the filter circuit,
It is another object of the present invention to provide a filter circuit in which the signal attenuation ratio of power line carrier communication or the high frequency electromagnetic noise elimination ratio can be determined by the difference in impedance between the bypass circuit and the main circuit, and the inductor of the main circuit is made small.
課題を解決するために、請求項1に記載の本発明は、商用電源周波数と異なる周波数の信号を前記商用電源周波数に重畳して通信を行う電力線搬送通信の伝送路に配置され、前記電力線搬送通信の信号と、前記商用電源周波数に含まれる電磁ノイズと、を共に遮断するためのフィルタ回路であって、前記商用電源周波数を有する商用電源電流のみを遮断することなく通過させるための主回路と、前記電力線搬送通信の信号および前記電磁ノイズのみを遮断するためのバイパス回路と、を有する。
In order to solve the problem, the present invention according to
また、請求項2に記載の本発明は、請求項1において、前記バイパス回路は、前記商用電源周波数より高い周波数帯域におけるインピーダンスが前記主回路の当該周波数帯域におけるインピーダンスより低く設定されている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the bypass circuit is set such that an impedance in a frequency band higher than the commercial power supply frequency is lower than an impedance in the frequency band of the main circuit.
また、請求項3に記載の本発明は、請求項1または2のいずれか一項において、前記バイパス回路と前記主回路は、インダクタと抵抗のうちの両方あるいはいずれか一方の組み合わせによりそれぞれ所定のインピーダンス特性が設定されている。 Further, according to a third aspect of the present invention, the bypass circuit and the main circuit according to any one of the first and second aspects are each predetermined by a combination of both or one of an inductor and a resistor. Impedance characteristics are set.
また、請求項4に記載の本発明は、請求項3において、前記インピーダンス特性は、前記電力線搬送通信又は前記高周波電磁ノイズのいずれかの周波数帯域において設定された前記電力線搬送通信信号の漏洩防止比あるいは前記高周波電磁ノイズの除去比のいずれかに基づいて決定されている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the impedance characteristic is a leakage prevention ratio of the power line carrier communication signal set in any frequency band of the power line carrier communication or the high frequency electromagnetic noise. Alternatively, it is determined based on one of the high-frequency electromagnetic noise removal ratios.
また、請求項5に記載の本発明は、請求項1〜4のうちのいずれかにおいて、前記バイパス回路は、前記伝送路において相対する導体間にコンデンサが配置されている。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the bypass circuit has a capacitor disposed between opposing conductors in the transmission path.
また、請求項6に記載の本発明は、請求項1〜5のうちのいずれかにおいて、前記バイパス回路は、前記伝送路において相対する導体間の電位中点と大地との間にコンデンサが配置されている。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the bypass circuit includes a capacitor disposed between a potential midpoint between opposing conductors in the transmission path and the ground. Has been.
また、請求項7に記載の本発明は、請求項5または6のいずれか一項において、前記コンデンサは、同等な静電容量を持つ過電圧防護素子によって構成されている。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the fifth or sixth aspects, the capacitor is formed of an overvoltage protection element having an equivalent capacitance.
また、請求項8に記載の本発明は、請求項3〜6のうちのいずれかにおいて、前記コンデンサもしくは前記抵抗は、過電圧防護素子が並列に接続されている。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the third to sixth aspects, an overvoltage protection element is connected in parallel to the capacitor or the resistor.
また、請求項9に記載の本発明は、前記商用電源電流に対し、前記インダクタと前記抵抗および前記コンデンサの電力容量が所定の余裕度をもって設定されている。
In the present invention according to
本発明によれば、フィルタ回路に用いられる導線を細くしインダクタの大きさを小さくすることができ、
また、電力線搬送通信の信号減衰比あるいは高周波電磁ノイズの除去比を、バイパス回路及び主回路のインピーダンスの差によって決めることができ、主回路のインダクタを小さくしたフィルタ回路を提供することができる。
According to the present invention, the size of the inductor can be reduced by thinning the conducting wire used in the filter circuit,
In addition, the signal attenuation ratio of the power line carrier communication or the high frequency electromagnetic noise rejection ratio can be determined by the difference in impedance between the bypass circuit and the main circuit, and a filter circuit with a small inductor in the main circuit can be provided.
<本発明の基本構成>
図1に示すのは、本発明のフィルタ回路の実施の形態に係る、基本構成を説明するための説明図である。
<Basic configuration of the present invention>
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a basic configuration according to an embodiment of a filter circuit of the present invention.
この図1には、模式的に表現した商用電源の伝送路3と、インピーダンスZm5を有する主回路2と、インピーダンスZb4を有するバイパス回路1と、が示されている。このような基本構成において、商用電源の伝送路3には、例えば商用電源周波数として50Hzや60Hzといった周波数による交流が導通している。
FIG. 1 shows a
また、伝送路3には電力線搬送通信のための信号が商用電源周波数に重畳されて導通している。この電力線搬送通信により商用電源などの電力線の伝送路3を介して通信を行っている。電力線搬送通信において用いられる周波数帯域は、商用電源周波数に比して例えば1〜30MHzといった高い周波数帯域が割付けられている。
In addition, a signal for power line carrier communication is superimposed on the commercial power frequency in the
図示しない機器に対して電源供給のために商用電源に接続する場合などにおいて、その機器が電力線搬送通信に対応しておらず、むしろ電力線搬送通信の通信信号を必要としない場合は、この通信信号の機器に対する漏洩が問題となる。通信内容の秘匿の必要性もさることながら、機器の動作に対する影響を避けるために遮断する必要がある。また、こうした通信信号以外に、商用電源に混入する電磁ノイズなども同様に機器に対して影響を及ぼさないように遮断する必要がある。 When connecting to a commercial power source for power supply to a device not shown in the figure, this communication signal is used when the device does not support power line carrier communication and rather does not require a power line carrier communication signal. Leakage to other equipment becomes a problem. In addition to the necessity of concealing the contents of communication, it is necessary to block in order to avoid the influence on the operation of the device. In addition to such communication signals, electromagnetic noise mixed in the commercial power supply must be blocked so as not to affect the device.
そこで、本発明の実施の形態においては、主回路2に商用電源周波数を有する交流の電力を導通させている。同時にバイパス回路1には、先に述べた電力線搬送通信の通信信号や、あるいは電磁ノイズなどを導通させている。
Therefore, in the embodiment of the present invention, AC power having a commercial power supply frequency is conducted to the main circuit 2. At the same time, the
ここで、図2を参照して、主回路2のインピーダンスZm5は、商用電源周波数の周波数帯域(例えば50Hzや60Hz)においてインピーダンス値が低くなるように設定されている。また、バイパス回路1のインピーダンスZb4は、電力線搬送通信の通信信号の周波数帯域(例えば1〜30MHz)においてインピーダンス値が低くなるように設定されている。図2に示すように、Zb(f)<Zm(f)の関係を有し、このときfは商用電源周波数よりも高い周波数帯域(例えば1〜30MHz)である。
Here, referring to FIG. 2, impedance Z m 5 of main circuit 2 is set so that the impedance value is low in the frequency band of the commercial power supply frequency (for example, 50 Hz or 60 Hz). Further, the
次に、図3に示すのは図1および図2にて示した本発明の実施の形態の基本構成を更に具体化し、変形した一つの例を示している。この図3において、図1および図2に示した伝送路3に相当するのが端子a10〜端子c12に繋がる導体と、および端子b11〜端子d13に繋がる導体と、の相対する一組からなる導体である。
Next, FIG. 3 shows an example in which the basic configuration of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is further embodied and modified. In FIG. 3, the conductor corresponding to the
また、バイパス回路1を構成するのは2つのインダクタL16と、コンデンサC9である。これらのインダクタL16とコンデンサC9との組み合わせにより時定数回路が形成され、バイパス回路1のインピーダンスZb4が設定されている。
Further, to constitute the
また、コンデンサC9は、相対する導体間を伝送する電力線搬送通信信号、あるいは電磁ノイズの漏洩の防止のために設けられている。なお、インダクタL27と抵抗R8は主回路2のインピーダンスZm5を生成するために配置されている。
Capacitor C9 is provided to prevent leakage of power line carrier communication signals or electromagnetic noise transmitted between opposing conductors. The
次に、図4に示すのは図1〜3に示した本発明の実施の形態の基本構成を変形した別の一例である。この構成においては、図3に示したコンデンサC9を2つ備え、それぞれのコンデンサC9の一端部をグランド14に共に接地している。
Next, FIG. 4 shows another example in which the basic configuration of the embodiment of the present invention shown in FIGS. In this configuration, two capacitors C9 shown in FIG. 3 are provided, and one end of each capacitor C9 is grounded to the
こうした構成により、相対する導体間の電位中点とグランド(大地)14との間に伝送する電力線搬送通信信号や高周波の電磁ノイズの同相成分の漏洩を防止することができる。 With such a configuration, it is possible to prevent leakage of the in-phase component of the power line carrier communication signal and high-frequency electromagnetic noise transmitted between the midpoint of the potential between the opposing conductors and the ground (ground) 14.
<第1の実施の形態>
図5は本発明の第1の実施の形態であるフィルタ回路の等価回路図である。これは主回路の入力インピーダンス(図1に示すZm5)とバイパス回路の入力インピーダンス(図1に示すZb4)の比がほぼ100:1となり、かつ周波数1〜30MHzの線間の電力線搬送通信の信号漏洩防止、あるいは高周波電磁ノイズ除去効果が40dB以上となるように、インダクタL16、L27およびコンデンサC9、抵抗R8の値を決定したものである。
<First Embodiment>
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the filter circuit according to the first embodiment of the present invention. This is because the ratio between the input impedance of the main circuit (Z m 5 shown in FIG. 1) and the input impedance of the bypass circuit (
この図5においては、L16の値を10nHとし、L27の値を1μHとし、抵抗Rの値を0.001Ωとし、コンデンサC9の値を1μFとしている。
In FIG. 5, the value of
なお、このようなフィルタ回路において、コンデンサC9を当該コンデンサと同等な静電容量を持つバリスタ等の過電圧防護素子に置き換えることで、フィルタ回路の耐過電圧性能を向上させることができる。 In such a filter circuit, the overvoltage resistance performance of the filter circuit can be improved by replacing the capacitor C9 with an overvoltage protection element such as a varistor having a capacitance equivalent to that of the capacitor.
図6は、図5に示したフィルタ回路の端子a10とb11間の入力電圧と、端子c12とd13間の出力電圧の比をもって、当該フィルタ回路の電力線搬送通信の信号漏洩防止あるいは高周波電磁ノイズ除去効果を示したものである。周波数1〜30MHzにおいて、入力電圧が40dB以上減衰して出力されていることが示されている。 FIG. 6 shows the ratio of the input voltage between the terminals a10 and b11 of the filter circuit shown in FIG. 5 and the output voltage between the terminals c12 and d13, and prevents signal leakage or high-frequency electromagnetic noise removal in the power line communication of the filter circuit. It shows the effect. It is shown that the input voltage is attenuated by 40 dB or more and output at a frequency of 1 to 30 MHz.
<第2の実施の形態>
図7は、本発明の第2の実施の形態である、フィルタ回路の等価回路図である。これは主回路の入力インピーダンスとバイパス回路の入力インピーダンスの比がほぼ100:1となり、かつ周波数1〜30MHzの線間の電力線搬送通信の信号漏洩防止、あるいは高周波電磁ノイズ除去効果が40dB以上となるように、インダクタL16、L27およびコンデンサC9、抵抗R8の値を決定したものである。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the filter circuit according to the second embodiment of the present invention. This is because the ratio of the input impedance of the main circuit to the input impedance of the bypass circuit is almost 100: 1, and the signal leakage prevention or high-frequency electromagnetic noise removal effect of power line carrier communication between lines with a frequency of 1 to 30 MHz is 40 dB or more. Thus, the values of the
この図7においては、L16の値を100nHとし、L27の値を10μHとし、抵抗Rの値を0.001Ωとし、コンデンサC9の値を1μFとしている。 In FIG. 7, the value of L 1 6 and 100 nH, the value of L 2 7 and 10 .mu.H, the value of the resistor R and 0.001 ohm, is set to 1μF value capacitor C9.
なお、このようなフィルタ回路において、コンデンサC9を当該コンデンサと同等な静電容量を持つバリスタ等の過電圧防護素子に置き換えることで、フィルタ回路の耐過電圧性能を向上させることができる。 In such a filter circuit, the overvoltage resistance performance of the filter circuit can be improved by replacing the capacitor C9 with an overvoltage protection element such as a varistor having a capacitance equivalent to that of the capacitor.
図8は、第1の実施の形態によるフィルタ回路と第2の実施の形態によるフィルタ回路のそれぞれについて、バイパス回路及び主回路を流れる電流の周波数特性を示したものである。 FIG. 8 shows the frequency characteristics of the current flowing through the bypass circuit and the main circuit for each of the filter circuit according to the first embodiment and the filter circuit according to the second embodiment.
いずれの回路も、主回路は商用電源周波数の電流を伝送するが周波数1〜30MHzの電流は伝送せず、バイパス回路は商用電源周波数の電流は伝送しないが周波数1〜30MHzの電流は伝送している。
In any of the circuits, the main circuit transmits the current of the commercial power supply frequency but does not transmit the current of the
このようにバイパス回路と主回路の入力インピーダンスの比を固定し、それを満たすようにバイパス回路及び主回路を構成するインダクタ、コンデンサ及び抵抗の値を決定することで、同等の電力線搬送通信の信号漏洩防止あるいは高周波電磁ノイズの除去効果が得られることがわかる。 In this way, by fixing the ratio of the input impedance of the bypass circuit and the main circuit, and determining the values of the inductor, capacitor, and resistance that constitute the bypass circuit and the main circuit so as to satisfy it, the signal of the equivalent power line carrier communication It can be seen that leakage prevention or high-frequency electromagnetic noise removal effects can be obtained.
したがって従来の回路構成ではμHオーダー以上のインダクタが必要であったのに対して、本発明では主回路とバイパス回路の入力インピーダンスの比が同じであれば、それぞれ回路のインダクタの値をnHオーダーにすることができる。これによりインダクタの大きさを小さくすることができ、小型のフィルタ回路を構成することが可能となる。 Therefore, in the conventional circuit configuration, an inductor of μH order or more is required. In the present invention, if the ratio of the input impedance of the main circuit and the bypass circuit is the same, the value of the inductor of the circuit is set to nH order. can do. As a result, the size of the inductor can be reduced, and a small filter circuit can be configured.
なお、この図8において、細実線20は第1の実施の形態の主回路の周波数遮断特性を示し、中実線22は第1の実施の形態のバイパス回路の周波数遮断特性を示している。同様に、点線21は第2の実施の形態の主回路の周波数遮断特性を示し、太実線23は第2の実施の形態のバイパス回路の周波数遮断特性を示している。
In FIG. 8, the thin
図9は、60Aの電流容量を有する商用電源フィルタ回路の仕様について、本発明の実施の形態に示した構成による回路と、従来技術に参照されるフィルタ回路(図中イおよびロ)に適用した回路とを比較したものである。同程度の信号漏洩防止効果及び同じ電流容量を有した回路を、従来技術と比較して約10分の1の容積で実現できている。 FIG. 9 shows the specification of a commercial power supply filter circuit having a current capacity of 60 A applied to the circuit having the configuration shown in the embodiment of the present invention and the filter circuit (a and b in the figure) referred to in the prior art. This is a comparison with the circuit. A circuit having the same level of signal leakage prevention effect and the same current capacity can be realized with a volume about one-tenth that of the prior art.
以上説明した本発明の実施の形態によれば、商用電源の電流と、漏洩を防止したい電力線搬送通信の信号あるいは高周波電磁ノイズとを、インダクタ又は抵抗又はインダクタと抵抗の組み合わせで構成されるバイパス回路を用いて分離し、バイパス回路内に漏洩を防止する素子を有することを特徴とし、かつバイパス回路と主回路のインピーダンス差によって、電力線搬送通信の信号減衰比あるいは高周波電磁ノイズ除去比が決まることを特徴とするフィルタ回路を構成することができる。 According to the embodiment of the present invention described above, a bypass circuit configured by using an inductor, a resistor, or a combination of an inductor and a resistor, a current of a commercial power source and a power line carrier communication signal or high-frequency electromagnetic noise to be prevented from leaking. The signal attenuation ratio or high-frequency electromagnetic noise elimination ratio of power line carrier communication is determined by the impedance difference between the bypass circuit and the main circuit. A featured filter circuit can be constructed.
また、漏洩を防止したい電力線搬送通信の信号あるいは高周波電磁ノイズをバイパス回路に、商用電源の電流を主回路に伝送させることで、バイパス回路に用いられる導線を細くしインダクタの大きさを小さくすることができ、その結果、小型のフィルタ回路を構成することが可能となる。 In addition, the power line carrier communication signal or high-frequency electromagnetic noise that you want to prevent from leaking is transmitted to the bypass circuit, and the current of the commercial power supply is transmitted to the main circuit, so that the conductor used in the bypass circuit is narrowed and the size of the inductor is reduced. As a result, a small filter circuit can be configured.
更に、バイパス回路及び主回路の、商用電源周波数におけるインピーダンス及び電力線搬送通信あるいは高周波電磁ノイズの周波数におけるインピーダンスの差によって、電力線搬送通信の信号減衰比あるいは高周波電磁ノイズの除去比を決められるので、主回路の伝送路上のインピーダンスを、従来の線間やコモンモードのフィルタと比較して小さくすることができる。これにより主回路のインダクタの値が小さくなり、主回路の大きさも小型化することができる。 Furthermore, the signal attenuation ratio of the power line carrier communication or the high frequency electromagnetic noise rejection ratio can be determined by the impedance difference between the bypass circuit and the main circuit at the frequency of the commercial power supply and the frequency of the power line carrier communication or the high frequency electromagnetic noise. The impedance on the transmission line of the circuit can be reduced as compared with a conventional line-to-line or common mode filter. As a result, the value of the inductor of the main circuit is reduced, and the size of the main circuit can be reduced.
すなわち、バイパス回路に関しては、電力線搬送通信の信号あるいは高周波電磁ノイズといった小電流しか流れないので、導線を細くすることができ、回路を構成するインダクタや抵抗を小型化することができる。 That is, with respect to the bypass circuit, since only a small current such as a power line carrier communication signal or high-frequency electromagnetic noise flows, the conducting wire can be made thin, and the inductors and resistors constituting the circuit can be miniaturized.
また、主回路の伝送路上のインピーダンスが小さいため、力率が悪化せず、省エネルギー、低発熱の効果がある。 Further, since the impedance on the transmission line of the main circuit is small, the power factor does not deteriorate, and there are effects of energy saving and low heat generation.
1 バイパス回路
2 主回路
3 伝送路
4 インピーダンスZb
5 インピーダンスZm
6 インダクタL1
7 インダクタL2
8 抵抗R
9 コンデンサC
1 Bypass circuit 2
5 Impedance Z m
6 Inductor L 1
7 Inductor L 2
8 Resistance R
9 Capacitor C
Claims (9)
前記商用電源周波数を有する商用電源電流のみを遮断することなく通過させるための主回路と、
前記電力線搬送通信の信号および前記電磁ノイズのみを遮断するためのバイパス回路と、
を有することを特徴とするフィルタ回路。 A power line carrier communication signal for performing communication by superimposing a signal having a frequency different from the commercial power source frequency on the commercial power source frequency, and the power line carrier communication signal and electromagnetic noise included in the commercial power source frequency, A filter circuit for blocking both,
A main circuit for allowing only the commercial power source current having the commercial power frequency to pass without being cut off;
A bypass circuit for blocking only the power line carrier communication signal and the electromagnetic noise;
A filter circuit comprising:
前記商用電源周波数より高い周波数帯域におけるインピーダンスが前記主回路の当該周波数帯域におけるインピーダンスより低く設定されていることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ回路。 The bypass circuit is:
The filter circuit according to claim 1, wherein an impedance in a frequency band higher than the commercial power supply frequency is set lower than an impedance in the frequency band of the main circuit.
インダクタと抵抗のうちの両方あるいはいずれか一方の組み合わせによりそれぞれ所定のインピーダンス特性が設定されていることを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載のフィルタ回路。 The bypass circuit and the main circuit are:
3. The filter circuit according to claim 1, wherein predetermined impedance characteristics are set by both or either one of an inductor and a resistor. 4.
前記電力線搬送通信又は前記高周波電磁ノイズのいずれかの周波数帯域において設定された前記電力線搬送通信信号の漏洩防止比あるいは前記高周波電磁ノイズの除去比のいずれかに基づいて決定されていることを特徴とする請求項3に記載のフィルタ回路。 The impedance characteristic is
It is determined based on either the leakage prevention ratio of the power line carrier communication signal set in the frequency band of either the power line carrier communication or the high frequency electromagnetic noise or the removal ratio of the high frequency electromagnetic noise. The filter circuit according to claim 3.
前記伝送路において相対する導体間にコンデンサが配置されていることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれかに記載のフィルタ回路。 The bypass circuit is:
The filter circuit according to claim 1, wherein a capacitor is disposed between opposing conductors in the transmission path.
前記伝送路において相対する導体間の電位中点と大地との間にコンデンサが配置されていることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれかに記載のフィルタ回路。 The bypass circuit is:
The filter circuit according to claim 1, wherein a capacitor is disposed between a potential midpoint between opposing conductors in the transmission line and the ground.
同等な静電容量を持つ過電圧防護素子によって構成されていることを特徴とする請求項5または6のいずれか一項に記載のフィルタ回路。 The capacitor is
The filter circuit according to claim 5, wherein the filter circuit is configured by an overvoltage protection element having an equivalent capacitance.
過電圧防護素子が並列に接続されていることを特徴とする請求項3〜6のうちのいずれかに記載のフィルタ回路。 The capacitor or the resistor is
The filter circuit according to claim 3, wherein overvoltage protection elements are connected in parallel.
前記インダクタと前記抵抗および前記コンデンサの電力容量が所定の余裕度をもって設定されていることを特徴とする請求項3〜8のうちのいずれかに記載のフィルタ回路。
For the commercial power supply current,
The filter circuit according to claim 3, wherein power capacities of the inductor, the resistor, and the capacitor are set with a predetermined margin.
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