JP2000041071A - Data transfer equipment - Google Patents
Data transfer equipmentInfo
- Publication number
- JP2000041071A JP2000041071A JP10208275A JP20827598A JP2000041071A JP 2000041071 A JP2000041071 A JP 2000041071A JP 10208275 A JP10208275 A JP 10208275A JP 20827598 A JP20827598 A JP 20827598A JP 2000041071 A JP2000041071 A JP 2000041071A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- voltage
- power supply
- circuit
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Bidirectional Digital Transmission (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１台の
給電端末と複数台の受電端末とを２線式の信号線を介し
て接続し、給電端末と受電端末との間で信号線を介して
データ伝送とともに電源供給を行なうことができるデー
タ伝送装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of connecting at least one power supply terminal and a plurality of power reception terminals via a two-wire signal line, and connecting the power supply terminal and the power reception terminal via a signal line. And a data transmission device capable of supplying power together with data transmission.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、図９に示すように、１台の給
電端末１と複数台の受電端末２とを２線式の信号線３を
介して接続し、信号線３を介して給電端末１と受電端末
２との間でデータ伝送を行ない、受電端末２に接続した
負荷ＬＤ１〜ＬＤｎを制御するデータ伝送装置が知られ
ている。受電端末２には各種の負荷ＬＤ１〜ＬＤｎ、あ
るいはセンサ、スイッチなどが適宜に接続される。ま
た、給電端末１には必要に応じてスイッチＳＷが接続さ
れる。しかして、給電端末１のスイッチＳＷや受電端末
２のスイッチが所定状態に操作されたり受電端末２に設
けたセンサにより所定の状態が検出されると、信号線３
を通して伝送される送信データにより負荷ＬＤ１〜ＬＤ
ｎが制御されるのである。負荷ＬＤ１〜ＬＤｎには、発
光ダイオードなどを備える表示素子、複数の表示素子を
配列した表示器、他の負荷への電源の入切を行なうリレ
ーなどがある。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 9, one power supply terminal 1 and a plurality of power reception terminals 2 are connected via a two-wire signal line 3, and power is supplied via the signal line 3. There is known a data transmission device that performs data transmission between a terminal 1 and a power receiving terminal 2 and controls loads LD1 to LDn connected to the power receiving terminal 2. Various loads LD1 to LDn, sensors, switches, and the like are appropriately connected to the power receiving terminal 2. A switch SW is connected to the power supply terminal 1 as needed. When the switch SW of the power supply terminal 1 or the switch of the power receiving terminal 2 is operated in a predetermined state or a predetermined state is detected by a sensor provided in the power receiving terminal 2, the signal line 3
Loads LD1 to LD depending on transmission data transmitted through
n is controlled. The loads LD1 to LDn include a display element including a light emitting diode, a display in which a plurality of display elements are arranged, a relay for turning on / off power to another load, and the like.
【０００３】給電端末１は、図１０に示すように、マイ
クロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）を主構
成とする制御回路１１と、制御回路１１からの送信信号
のレベルを調整して信号線３に送出するドライバ回路１
２と、端末２からの信号を検出する信号検出回路１３と
を備え、さらに、給電端末１は信号線３を通して受電端
末２に電源を供給するための電源回路１４を備えてい
る。この電源回路１４は電源Ｅを安定化して信号線３に
定電圧を印加するものである。制御回路１１からドライ
バ回路１２を通して信号線３に送出する信号にはベース
バンド信号（つまり、線間電圧を変化させる電圧信号）
を採用している。As shown in FIG. 10, a power supply terminal 1 has a control circuit 11 mainly composed of a microcomputer (hereinafter abbreviated as a microcomputer) and a signal line by adjusting the level of a transmission signal from the control circuit 11. Driver circuit 1 to send to 3
2 and a signal detection circuit 13 for detecting a signal from the terminal 2. The power supply terminal 1 further includes a power supply circuit 14 for supplying power to the power receiving terminal 2 through the signal line 3. The power supply circuit 14 stabilizes the power supply E and applies a constant voltage to the signal line 3. A signal transmitted from the control circuit 11 to the signal line 3 through the driver circuit 12 includes a baseband signal (that is, a voltage signal for changing a line voltage).
Is adopted.
【０００４】ここに、受電端末２から給電端末１に返送
される返信データは、電流信号を用いて伝送される。こ
の電流信号は、受電端末２から給電端末１に伝送される
デジタル信号の２つの論理値が、信号線３の線間を低抵
抗を介して短絡する状態と短絡しない状態とで表された
信号である。給電端末１に設けた信号検出回路１３は信
号線３の電流変化をコンパレータを用いて検出すること
により受電端末２からの返信データの論理値を再生す
る。電源回路１４から受電端末２に供給されるのは直流
電源であって、ドライバ回路１２から送出された送信デ
ータが直流電圧に重畳された形で信号線３を伝送される
ことになる。Here, return data returned from the power receiving terminal 2 to the power supply terminal 1 is transmitted using a current signal. This current signal is a signal in which two logical values of a digital signal transmitted from the power receiving terminal 2 to the power supply terminal 1 are represented by a state in which the signal lines 3 are short-circuited through a low resistance and a state in which the signal lines 3 are not short-circuited. It is. The signal detection circuit 13 provided in the power supply terminal 1 reproduces a logical value of return data from the power receiving terminal 2 by detecting a change in the current of the signal line 3 using a comparator. DC power is supplied from the power supply circuit 14 to the power receiving terminal 2, and the transmission data transmitted from the driver circuit 12 is transmitted on the signal line 3 in a form superimposed on the DC voltage.
【０００５】ところで、ドライバ回路１２と電源回路１
４とは互いに干渉する可能性があるから干渉を防止する
必要がある。たとえば、電源回路１４が出力部に平滑コ
ンデンサを有するとすれば、ドライバ回路１２から信号
線３に送出される信号が電源回路１４の平滑コンデンサ
により平滑されて正常な波形の信号を伝送することがで
きなくなることがある。また、ドライバ回路１２から出
力される信号がベースバンド信号であってドライバ回路
１２の出力段にスイッチング素子が用いられているとす
ると、電源回路１４からドライバ回路１２に直流電圧が
印加されてスイッチング素子が破壊されるおそれがあ
る。このような干渉を防止するために、ドライバ回路１
２と信号線３との間には直流の回り込みを防止するコン
デンサＣ１を挿入し、電源回路１４と信号線３との間に
はドライバ回路１２からの信号が電源回路１４に回り込
むのを防止するインダクタＬ１が設けられる。The driver circuit 12 and the power supply circuit 1
4 is likely to interfere with each other, so it is necessary to prevent interference. For example, assuming that power supply circuit 14 has a smoothing capacitor at the output portion, a signal sent from driver circuit 12 to signal line 3 can be smoothed by the smoothing capacitor of power supply circuit 14 to transmit a signal having a normal waveform. May not be possible. If the signal output from the driver circuit 12 is a baseband signal and a switching element is used in the output stage of the driver circuit 12, a DC voltage is applied from the power supply circuit 14 to the driver circuit 12 so that the switching element May be destroyed. To prevent such interference, the driver circuit 1
A capacitor C1 is inserted between the power supply circuit 2 and the signal line 3 to prevent a direct current from flowing, and a signal from the driver circuit 12 is prevented from flowing into the power supply circuit 14 between the power supply circuit 14 and the signal line 3. An inductor L1 is provided.
【０００６】一方、受電端末２は、給電端末１のドライ
バ回路１２からコンデンサＣ１を通して信号線３に送出
された電圧信号を、コンデンサＣ２を通して直流電源か
ら分離しコンパレータ２２に入力する。コンデンサＣ２
を通して信号線３から受け取った電圧信号をコンパレー
タ２２で適宜の閾値Ｖｔと比較すれば、閾値Ｖｔ以上の
レベルの信号を波形整形して給電端末１からの送信デー
タを再生することができる。こうしてコンパレータ２２
で再生された送信データをマイコンを主構成とする制御
回路２１に入力すれば、給電端末１からの送信データを
処理することができる。また、給電端末１に返送する返
信データは、信号送信回路２３を通して信号線３に送出
される。信号送信回路２３はたとえばトランジスタと低
抵抗との直列回路を信号線３の線間に挿入する構成を有
し、制御回路２１で発生するデジタル信号である返信デ
ータに応じてトランジスタをオンオフさせることによ
り、信号線３に流れる電流を変化させるように構成され
ている。制御回路２１にはスイッチＳＷや負荷ＬＤ（図
示例では発光ダイオード）が接続され、給電端末１から
のデータにより負荷がオンオフされたり、スイッチＳＷ
の操作情報を給電端末１に返送したりする。On the other hand, the power receiving terminal 2 separates the voltage signal transmitted from the driver circuit 12 of the power supply terminal 1 to the signal line 3 through the capacitor C1 from the DC power supply through the capacitor C2 and inputs the voltage signal to the comparator 22. Capacitor C2
By comparing the voltage signal received from the signal line 3 through the comparator 22 with an appropriate threshold value Vt by the comparator 22, it is possible to reproduce the transmission data from the power supply terminal 1 by shaping the waveform of the signal having the level equal to or higher than the threshold value Vt. Thus, the comparator 22
If the transmission data reproduced in step (1) is input to the control circuit 21 mainly including a microcomputer, the transmission data from the power supply terminal 1 can be processed. The return data returned to the power supply terminal 1 is transmitted to the signal line 3 through the signal transmission circuit 23. The signal transmission circuit 23 has, for example, a configuration in which a series circuit of a transistor and a low resistance is inserted between the signal lines 3. By turning on and off the transistor according to return data which is a digital signal generated by the control circuit 21. , The current flowing through the signal line 3 is changed. A switch SW and a load LD (light emitting diode in the illustrated example) are connected to the control circuit 21 so that the load is turned on / off by data from the power supply terminal 1 or the switch SW
Is returned to the power supply terminal 1.
【０００７】ところで、受電端末２の内部電源は、信号
線３を通して電源回路１４から供給される直流電源をイ
ンダクタＬ２を通して分離し、電源回路２４に入力する
ことにより得られる。この電源回路２４は信号線３に印
加されている電圧を降圧し安定化して受電端末２の内部
回路に供給する。また、電源回路２４の出力はスイッチ
ＳＷの操作状態の検出や負荷ＬＤの制御にも用いられ
る。ただし、電流容量の大きい負荷を制御する場合に
は、受電端末２の負荷ＬＤとしてリレーを用い、このリ
レーの２次側に接続した電流容量の大きい負荷に対して
別電源から電源を供給すればよい。このような形で用い
るときには、リレーの１次側には電源回路２４から給電
される。The internal power supply of the power receiving terminal 2 is obtained by separating the DC power supplied from the power supply circuit 14 through the signal line 3 through the inductor L2 and inputting it to the power supply circuit 24. The power supply circuit 24 steps down the voltage applied to the signal line 3, stabilizes the voltage, and supplies it to the internal circuit of the power receiving terminal 2. The output of the power supply circuit 24 is also used for detecting the operation state of the switch SW and controlling the load LD. However, when controlling a load having a large current capacity, a relay is used as the load LD of the power receiving terminal 2 and power is supplied from another power supply to a load having a large current capacity connected to the secondary side of the relay. Good. When used in such a manner, the primary side of the relay is supplied with power from the power supply circuit 24.
【０００８】給電端末１と受電端末２との間で授受され
る信号を図１１に示す。図１１（ａ）は基本的な伝送手
順を示しており、１フレームＦＭの信号は、給電端末１
から受電端末２にデータを伝送するタイムスロットＴＳ
１と、受電端末２から給電端末１にデータを伝送するタ
イムスロットＴＳ２とを備える。図示例は伝送制御とし
てポーリング・セレクティング方式を採用しており、各
受電端末２に設定したアドレスを用いて給電端末１が一
定規則で受電端末２を呼び出すようになっている。もっ
とも簡単には、給電端末１がアドレス順に受電端末２を
呼び出す方式が採用される。給電端末１は受電端末２を
呼び出したときに受電端末２に接続されたスイッチの操
作状態を受け取るとともにその操作状態を記憶し、スイ
ッチを設けた受電端末２に対してアドレスにより対応付
けられている他の受電端末２を呼び出したときに、その
受電端末２に設けた負荷ＬＤの制御を要求するのであ
る。給電端末１から受電端末２への送信データは電圧信
号で伝送されるから、図１１（ｂ）のようにタイムスロ
ットＴＳ１では信号線３の線間電圧が変化し、受電端末
２から給電端末２に信号を返送するタイムスロットＴＳ
２では、信号線３の線間電圧を一定に保った状態で図１
１（ｃ）のように信号線３に流れる電流が変化する。FIG. 11 shows signals transmitted and received between the power supply terminal 1 and the power receiving terminal 2. FIG. 11A shows a basic transmission procedure, in which a signal of one frame FM is
Time slot TS for transmitting data to power receiving terminal 2 from
1 and a time slot TS2 for transmitting data from the power receiving terminal 2 to the power supply terminal 1. The illustrated example employs a polling / selecting method as transmission control, and the power supply terminal 1 calls the power reception terminal 2 using a fixed rule using an address set for each power reception terminal 2. Most simply, a method is adopted in which the power supply terminal 1 calls the power receiving terminal 2 in the order of addresses. The power supply terminal 1 receives the operation state of the switch connected to the power reception terminal 2 when calling the power reception terminal 2 and stores the operation state, and is associated with the power reception terminal 2 provided with the switch by an address. When another power receiving terminal 2 is called, control of the load LD provided in the power receiving terminal 2 is requested. Since the transmission data from the power supply terminal 1 to the power reception terminal 2 is transmitted as a voltage signal, the line voltage of the signal line 3 changes in the time slot TS1 as shown in FIG. Time slot TS to return signal to
In FIG. 2, in a state where the line voltage of the signal line 3 is kept constant, FIG.
The current flowing through the signal line 3 changes as shown in FIG.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、給電
端末１と受電端末２とを接続する信号線３を通してデー
タの伝送だけではなく電源の供給も行なっているから、
給電端末１および受電端末２において、データ伝送用の
信号と電源とを分離するためのコンデンサＣ１，Ｃ２お
よびインダクタＬ１，Ｌ２が必要になる。As described above, since not only data transmission but also power supply is performed through the signal line 3 connecting the power supply terminal 1 and the power reception terminal 2,
In the power supply terminal 1 and the power reception terminal 2, capacitors C1 and C2 and inductors L1 and L2 for separating a signal for data transmission from a power supply are required.
【００１０】送信データを伝送する電圧信号は比較的周
波数が低いから、コンデンサＣ１，Ｃ２の容量をあまり
小さくすることはできず、また、この電圧信号を十分に
阻止するためにはインダクタＬ１のインダクタンスを比
較的大きくしなければならない（インダクタＬ２のイン
ダクタンスは小さくても電源回路２４で安定化するから
問題はない）。つまり、コンデンサＣ１，Ｃ２やインダ
クタＬ１として大型のものが必要になるから、給電端末
１や受電端末２の小型化が阻害されることになる。とく
にインダクタＬ１は鉄心と銅線とを用いて構成される重
量物であるから、寸法だけではなく重量の増加にもつな
がる。しかも、受電端末２の台数が多い場合や受電端末
２での使用電力が大きい場合には、給電端末１に設けた
電源回路１４から信号線３に流す電流量が増加するか
ら、インダクタＬ１の巻線抵抗（直流抵抗）や信号線３
の直流抵抗による電力損失が大きくなり、直流電力の供
給効率が低下するという問題が生じる。Since the frequency of a voltage signal for transmitting transmission data is relatively low, the capacitances of the capacitors C1 and C2 cannot be reduced so much. To sufficiently prevent the voltage signal, the inductance of the inductor L1 is required. Must be relatively large (even if the inductance of the inductor L2 is small, there is no problem because it is stabilized by the power supply circuit 24). That is, since large capacitors are required as the capacitors C1 and C2 and the inductor L1, miniaturization of the power supply terminal 1 and the power reception terminal 2 is hindered. In particular, since the inductor L1 is a heavy object formed using an iron core and a copper wire, it leads not only to an increase in size but also to an increase in weight. In addition, when the number of power receiving terminals 2 is large or when the power used by the power receiving terminals 2 is large, the amount of current flowing from the power supply circuit 14 provided in the power supply terminal 1 to the signal line 3 increases. Wire resistance (DC resistance) and signal line 3
However, there is a problem that the power loss due to the DC resistance of the power supply becomes large, and the DC power supply efficiency decreases.
【００１１】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、２線式の信号線を介してデータの伝
送とともに電源の供給を可能としながらも、大型のイン
ダクタを用いる必要がなく小型化が可能であって、しか
も電力の供給効率が高いデータ伝送装置を提供すること
にある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to use a large-sized inductor while enabling power supply and data transmission via a two-wire signal line. It is an object of the present invention to provide a data transmission device which can be reduced in size without any problem and has a high power supply efficiency.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、２線
式の信号線を介して給電端末と受電端末とを接続し、直
流電圧に送信データを重畳した電圧信号を送信期間にお
いて給電端末から信号線に送出し、給電端末から信号線
に直流を供給している受信期間において受電端末で信号
線の線間のインピーダンスを変化させることにより受電
端末から給電端末に返信データを伝送するデータ伝送装
置において、給電端末は、前記送信期間に前記電圧信号
と一致した波形の電圧制御信号を発生するとともに前記
送信期間以外に信号線に流す電流の電流値を規定する電
流制御信号を発生する制御回路と、前記電圧信号よりも
十分に高い周波数でスイッチングされるスイッチング素
子を備え直流電源を入力電源としスイッチング素子のオ
ンデューティに応じて変化する出力電圧を信号線の線間
に印加するＤＣ−ＤＣコンバータよりなる送信回路と、
与えられたデューティ制御信号に応じて前記スイッチン
グ素子のオンデューティを変化させる時比率変換回路
と、前記送信期間に信号線の線間電圧を前記電圧制御信
号に応じて変化させるように前記デューティ制御信号を
生成する定電圧制御回路と、信号線に流れる電流の電流
値を検出するとともに前記送信期間以外に信号線に流す
電流が前記電流制御信号により規定された電流値を保つ
ように前記デューティ制御信号を発生する定電流制御回
路とを備えるものである。According to a first aspect of the present invention, a power supply terminal and a power reception terminal are connected through a two-wire signal line, and a voltage signal obtained by superimposing transmission data on a DC voltage is supplied during a transmission period. Data transmitted from the power receiving terminal to the power supply terminal by changing the impedance between the signal lines at the power receiving terminal during the reception period in which the power is transmitted from the terminal to the signal line and DC is supplied to the signal line from the power supply terminal. In the transmission device, the power supply terminal generates a voltage control signal having a waveform that matches the voltage signal during the transmission period, and generates a current control signal that defines a current value of a current flowing through the signal line during a period other than the transmission period. Circuit, and a switching element that switches at a frequency sufficiently higher than the voltage signal. A transmission circuit consisting of a DC-DC converter that applies an output voltage which varies between the line of the signal line Te,
A duty ratio conversion circuit that changes an on-duty of the switching element according to a given duty control signal; and a duty control signal that changes a line voltage of a signal line during the transmission period according to the voltage control signal. A constant voltage control circuit that generates the current control signal, and detects the current value of the current flowing through the signal line, and controls the duty control signal so that the current flowing through the signal line during a period other than the transmission period maintains the current value defined by the current control signal. And a constant current control circuit that generates
【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記定電圧制御回路が、前記送信回路の出力電圧と
前記制御回路から出力される電圧制御信号の信号値との
差を検出するとともに、送信回路の出力電圧と電圧制御
信号の信号値との差を一定に保つように前記デューティ
制御信号を生成するものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the constant voltage control circuit detects a difference between an output voltage of the transmission circuit and a signal value of a voltage control signal output from the control circuit. In addition, the duty control signal is generated such that the difference between the output voltage of the transmission circuit and the signal value of the voltage control signal is kept constant.
【００１４】請求項３の発明は、２線式の信号線を介し
て給電端末と受電端末とを接続し、直流電圧に送信デー
タを重畳した電圧信号を送信期間において給電端末から
信号線に送出し、給電端末から信号線に直流を供給して
いる受信期間において受電端末で信号線の線間のインピ
ーダンスを変化させることにより受電端末から給電端末
に返信データを伝送するデータ伝送装置において、給電
端末は、前記送信期間に前記電圧信号と一致した波形に
なるとともに前記送信期間以外に信号線に流す電流の電
流値を規定する電流制御信号を発生する制御回路と、前
記電圧信号よりも十分に高い周波数でスイッチングされ
るスイッチング素子を備え直流電源を入力電源としスイ
ッチング素子のオンデューティに応じて変化する出力電
圧を信号線の線間に印加するＤＣ−ＤＣコンバータより
なる送信回路と、与えられたデューティ制御信号に応じ
て前記スイッチング素子のオンデューティを変化させる
時比率変換回路と、信号線に流れる電流の電流値を検出
するとともに、前記送信期間には信号線の線間電圧を前
記電流制御信号に応じて変化させ前記送信期間以外には
信号線に流す電流を前記電流制御信号により規定された
電流値に保つように前記デューティ制御信号を発生する
定電流制御回路とを備えるものである。According to a third aspect of the present invention, a power supply terminal and a power reception terminal are connected via a two-wire signal line, and a voltage signal obtained by superimposing transmission data on a DC voltage is transmitted from the power supply terminal to a signal line during a transmission period. In a data transmission apparatus that transmits return data from the power receiving terminal to the power supply terminal by changing the impedance between the signal lines at the power reception terminal during a reception period in which DC is supplied to the signal line from the power supply terminal, A control circuit that generates a current control signal that defines a current value of a current flowing through the signal line during the transmission period and has a waveform that matches the voltage signal during the transmission period, and is sufficiently higher than the voltage signal. It has a switching element that switches at a frequency and uses a DC power supply as an input power supply and outputs an output voltage that changes according to the on-duty of the switching element between signal lines. A transmission circuit including a DC-DC converter to be applied, a duty ratio conversion circuit that changes an on-duty of the switching element according to a given duty control signal, and detecting a current value of a current flowing through a signal line; During the transmission period, the line voltage of the signal line is changed according to the current control signal, and during the other than the transmission period, the current flowing through the signal line is maintained at a current value defined by the current control signal. And a constant current control circuit that generates
【００１５】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記送信回路が、前記直流電源の両
端間に接続したスイッチング素子とインダクタとコンデ
ンサとの直列回路と、インダクタとコンデンサとの直列
回路に並列接続された還流用のダイオードとを備える降
圧形のチョッパ回路であって、コンデンサの両端電圧が
信号線に印加され、インダクタとコンデンサとからなる
ローパスフィルタがスイッチング素子のスイッチング周
波数を阻止し前記電圧信号を通過させるように設定され
ているものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the transmitting circuit includes a series circuit of a switching element, an inductor, and a capacitor connected between both ends of the DC power supply; A step-down type chopper circuit comprising a reflux diode connected in parallel to a series circuit of: a low-pass filter including an inductor and a capacitor, in which a voltage across a capacitor is applied to a signal line; And is set to pass the voltage signal.
【００１６】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、前記制御回路に、前記送信期間以外
における電流制御信号を規定する電流値設定部を付加し
たものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a current value setting unit for defining a current control signal other than the transmission period is added to the control circuit.
【００１７】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、送信回路の出力電圧と出力電流とを
検出する電流電圧検出部を設け、電流電圧検出部で検出
した電圧と電流との関係に基づいて前記送信期間以外に
おける電流制御信号を決定する機能を前記制御回路に設
けたものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a current / voltage detector for detecting an output voltage and an output current of the transmission circuit is provided, and the voltage and current detected by the current / voltage detector are provided. And a function of determining a current control signal in a period other than the transmission period based on the relationship with the control circuit.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態は、図
１に示すように、図１０に示した従来構成での給電端末
１におけるドライバ回路１２と電源回路１４との機能を
兼ね備えた送信回路１５を設けたものである。(Embodiment 1) In this embodiment, as shown in FIG. 1, the functions of a driver circuit 12 and a power supply circuit 14 in a power supply terminal 1 having a conventional configuration shown in FIG. The transmission circuit 15 is provided.
【００１９】本実施形態の送信回路１５は、降圧形のチ
ョッパ回路と同様の構成を有し、スイッチング用のトラ
ンジスタＱのオンデューティを制御することによって、
出力電圧を変化させるように構成されている。すなわ
ち、直流電源である電源Ｅの両端間にトランジスタＱの
エミッタ−コレクタとインダクタＬ０とコンデンサＣ０
との直列回路を接続し、インダクタＬ０とコンデンサＣ
０との直列回路には還流用のダイオードＤ０を並列接続
してある。トランジスタＱにはｐｎｐ形のものを用い、
エミッタ−ベース間に抵抗ＲＢを接続してある。コンデ
ンサＣ０の両端間には、信号線３の線間の電圧（コンデ
ンサＣ０の両端電圧）Ｖｏを検出する検出回路１６を接
続してある。電源Ｅは直流電源であることを示すために
図１には電池の記号を用いて示しているが、一般には商
用電源を整流し平滑ないし安定化した直流電源を用い
る。The transmission circuit 15 of the present embodiment has a configuration similar to that of a step-down chopper circuit, and controls the on-duty of the switching transistor Q,
It is configured to change the output voltage. That is, the emitter-collector of the transistor Q, the inductor L0 and the capacitor C0 are connected between both ends of a power supply E which is a DC power supply.
Connected in series with the inductor L0 and the capacitor C
A reflux diode D0 is connected in parallel to the series circuit with 0. A pnp type transistor is used for the transistor Q.
A resistor RB is connected between the emitter and the base. A detection circuit 16 for detecting a voltage Vo between the signal lines 3 (a voltage across the capacitor C0) is connected between both ends of the capacitor C0. Although the power source E is shown using a battery symbol in FIG. 1 to indicate that it is a DC power source, a DC power source obtained by rectifying and smoothing or stabilizing a commercial power source is generally used.
【００２０】送信回路１５では、トランジスタＱが高周
波でオンオフされ、トランジスタＱのオン期間にインダ
クタＬ０およびコンデンサＣ０を通して電流が流れ、こ
の期間にインダクタＬ０に蓄積されたエネルギが、トラ
ンジスタＱのオフ期間にコンデンサＣ０およびダイオー
ドＤ０を通して放出されるものである。つまり、電源Ｅ
の電圧を降圧した電圧がコンデンサＣ０の両端電圧とな
るのであって、コンデンサＣ０の両端電圧はトランジス
タＱのオンオフの比率に応じて調節可能になっている。
言い換えると、トランジスタＱにより電源Ｅを高周波で
断続させ、インダクタＬ０とコンデンサＣ０とからなる
チョークインプット形のローパスフィルタで高周波成分
を除去していることになる。また、コンデンサＣ０の両
端は検出抵抗Ｒｓを介して信号線３に接続され、トラン
ジスタＱのオンデューティを制御することによって、信
号線３の線間電圧を変化させるようにしてある。In the transmission circuit 15, the transistor Q is turned on and off at a high frequency, a current flows through the inductor L0 and the capacitor C0 during the on-period of the transistor Q, and the energy stored in the inductor L0 during this period is used during the off-period of the transistor Q. It is emitted through the capacitor C0 and the diode D0. That is, the power supply E
Is the voltage across the capacitor C0, and the voltage across the capacitor C0 can be adjusted according to the on / off ratio of the transistor Q.
In other words, the power supply E is interrupted at a high frequency by the transistor Q, and the high-frequency component is removed by the choke input type low-pass filter including the inductor L0 and the capacitor C0. Both ends of the capacitor C0 are connected to the signal line 3 via the detection resistor Rs, and the on-duty of the transistor Q is controlled to change the line voltage of the signal line 3.
【００２１】ここに、インダクタＬ０とコンデンサ０と
からなるローパスフィルタのカットオフ周波数ｆｌｐ
と、トランジスタＱのスイッチング周波数ｆｓｗと、信
号線３に送出される電圧信号の周波数ｆｓｉｇとは、ｆ
ｓｉｇ＜ｆｌｐ＜ｆｓｗの関係になるように設定してあ
る。つまり、トランジスタＱのスイッチングによる高周
波成分をローパスフィルタで除去するために、ｆｌｐ＜
ｆｓｗの関係とし、かつ信号線３を伝送される電圧信号
がローパスフィルタを通過するように、ｆｓｉｇ＜ｆｌ
ｐの関係としている。つまり、基準信号Ｖｏｓｃの周波
数ｆｓｗは電圧信号の周波数ｆｓｉｇよりも十分に高く
設定される。Here, the cut-off frequency flp of the low-pass filter including the inductor L0 and the capacitor 0
And the switching frequency fsw of the transistor Q and the frequency fsig of the voltage signal transmitted to the signal line 3 are f
The relationship is set so that sig <flp <fsw. That is, in order to remove a high-frequency component due to the switching of the transistor Q by the low-pass filter, flp <
fsw <fl so that the voltage signal transmitted through the signal line 3 passes through the low-pass filter.
p. That is, the frequency fsw of the reference signal Vosc is set sufficiently higher than the frequency fsig of the voltage signal.
【００２２】ところで、制御回路１１は単流ＮＲＺ信号
である図２（ａ）のようなベースバンド信号の電圧制御
信号Ｖｒｅｆを出力する。電圧制御信号Ｖｒｅｆは送信
期間Ｔａにおける時比率変換回路３２へのデューティ制
御信号Ｖｓｉｇを生成する。また、制御回路１１は図２
（ｆ）のような一定周波数の鋸歯状波である基準信号Ｖ
ｏｓｃを出力する。電圧制御信号Ｖｒｅｆは演算増幅器
ＯＰ１を用いた定電圧制御回路３１に入力され、信号線
３の線間電圧を抵抗Ｒ１０，Ｒ１１により分圧した電圧
（抵抗Ｒ１１の両端電圧）と比較される。定電圧制御回
路３１は、信号線３の線間電圧と電圧制御信号Ｖｒｅｆ
とを比較し、両者の差に相当する信号Ｖａを出力するの
であって、この信号Ｖａが送信期間Ｔａにおけるデュー
ティ制御信号Ｖｓｉｇになる。The control circuit 11 outputs a voltage control signal Vref of a baseband signal as shown in FIG. 2A, which is a single-flow NRZ signal. The voltage control signal Vref generates a duty control signal Vsig for the duty ratio conversion circuit 32 during the transmission period Ta. The control circuit 11 is shown in FIG.
A reference signal V which is a sawtooth wave having a constant frequency as shown in FIG.
Output osc. The voltage control signal Vref is input to the constant voltage control circuit 31 using the operational amplifier OP1, and is compared with a voltage (voltage across the resistor R11) obtained by dividing the line voltage of the signal line 3 by the resistors R10 and R11. The constant voltage control circuit 31 outputs the line voltage of the signal line 3 and the voltage control signal Vref.
And outputs a signal Va corresponding to the difference between the two, and this signal Va becomes the duty control signal Vsig in the transmission period Ta.
【００２３】定電圧制御回路３１から出力される信号Ｖ
ａは上述のように送信期間におけるデューティ制御信号
Ｖｓｉｇであって、ダイオードＤ２を介して基準信号Ｖ
ｏｓｃとともに時比率変換回路３２（コンパレータを主
構成とする）に入力される。デューティ制御信号Ｖｓｉ
ｇは時比率変換回路３２において基準信号Ｖｏｓｃと比
較される。時比率変換回路３２の出力Ｖｓｗは、図３
（ｃ）に示すように、定電圧制御回路３１から出力され
る信号Ｖａ（図３（ａ））の電圧が基準信号Ｖｏｓｃの
瞬時電圧（図３（ｂ））よりも高い期間にＨレベルにな
るのであって、定電圧制御回路３１の出力電圧の高い期
間に低い期間よりもパルス幅の広くなる矩形波信号が出
力される。この矩形波信号の周波数は基準信号Ｖｏｓｃ
の周波数ｆｓｗと一致するのは言うまでもない。なお、
上述の例では基準信号Ｖｏｓｃを鋸歯状波としているが
基準信号Ｖｏｓｃを三角波としても同様である。Signal V output from constant voltage control circuit 31
a is the duty control signal Vsig in the transmission period as described above, and is the reference signal Vsig via the diode D2.
The signal is input to the time ratio conversion circuit 32 (having a comparator as a main configuration) together with the signal osc. Duty control signal Vsi
g is compared with the reference signal Vosc in the duty ratio conversion circuit 32. The output Vsw of the duty ratio conversion circuit 32 is shown in FIG.
As shown in (c), the voltage of the signal Va (FIG. 3A) output from the constant voltage control circuit 31 is set to the H level during a period higher than the instantaneous voltage of the reference signal Vosc (FIG. 3B). That is, a rectangular wave signal having a wider pulse width during a period when the output voltage of the constant voltage control circuit 31 is high than during a period when the output voltage is low is output. The frequency of this rectangular wave signal is the reference signal Vosc
Needless to say, this frequency coincides with the frequency fsw. In addition,
In the above example, the reference signal Vosc is a saw-tooth wave, but the same applies to the case where the reference signal Vosc is a triangular wave.
【００２４】この矩形波信号は駆動回路３３を通してト
ランジスタＱに与えられ、矩形波信号によりトランジス
タＱがオンオフされる。つまり、トランジスタＱのスイ
ッチング周波数ｆｓｗは基準信号Ｖｏｓｃの周波数によ
って決まり、オンデューティは電圧制御信号Ｖｒｅｆに
応じて決定されることになる。トランジスタＱのオン期
間が長いほどコンデンサＣ０に蓄積される電荷が多くな
り、コンデンサＣ０の両端電圧Ｖｏを上昇させることが
できる。つまり、電圧制御信号Ｖｒｅｆの電圧値が高く
なればトランジスタＱのオン期間を長くし、電圧値が低
くなればトランジスタＱのオン期間を短くするように制
御する。その結果、コンデンサＣ０の両端電圧Ｖｏつま
り信号線３の線間電圧は、図３（ｄ）のように、電圧制
御信号Ｖｒｅｆ（図３（ａ））に対応したものになるよ
うにフィードバック制御されることになり、直流電圧に
ベースバンド信号を重畳した形の従来と同様の電圧信号
を信号線３に送出することができる。つまり、受電端末
２は従来構成のものを変更することなく用いることがで
きる。なお、図３における期間Ｔｃは、図２における期
間Ｔｃに対応する。This rectangular wave signal is supplied to the transistor Q through the driving circuit 33, and the transistor Q is turned on and off by the rectangular wave signal. That is, the switching frequency fsw of the transistor Q is determined by the frequency of the reference signal Vosc, and the on-duty is determined by the voltage control signal Vref. The longer the on-period of the transistor Q is, the more electric charges are stored in the capacitor C0, and the voltage Vo across the capacitor C0 can be increased. That is, control is performed such that the on-period of the transistor Q is lengthened when the voltage value of the voltage control signal Vref increases, and is shortened when the voltage value decreases. As a result, the voltage Vo across the capacitor C0, that is, the line voltage of the signal line 3 is feedback-controlled so as to correspond to the voltage control signal Vref (FIG. 3A) as shown in FIG. 3D. As a result, a voltage signal similar to the conventional voltage signal in which the baseband signal is superimposed on the DC voltage can be transmitted to the signal line 3. That is, the power receiving terminal 2 can be used without changing the conventional configuration. Note that the period Tc in FIG. 3 corresponds to the period Tc in FIG.
【００２５】上述したように、インダクタＬ０およびコ
ンデンサＣ０は、トランジスタＱのスイッチング周波数
ｆｓｗ（つまり、基準信号Ｖｏｓｃの周波数）を阻止す
る程度に設定すればよいから、スイッチング周波数ｆｓ
ｗを電圧信号の周波数ｆｓｉｇよりも十分に高く設定し
ておけば、インダクタＬ０のインダクタンスおよびコン
デンサＣ０の容量を小さく設定することができ、結果的
に小型化が可能になるのである。しかも、インダクタＬ
０が小型であることにより、インダクタＬ０の直流抵抗
は小さく、損失が少ないものである。As described above, since the inductor L0 and the capacitor C0 need only be set to such an extent that the switching frequency fsw of the transistor Q (ie, the frequency of the reference signal Vosc) is blocked, the switching frequency fs
If w is set sufficiently higher than the frequency fsig of the voltage signal, the inductance of the inductor L0 and the capacitance of the capacitor C0 can be set small, and as a result, the size can be reduced. Moreover, the inductor L
Since 0 is small, the DC resistance of the inductor L0 is small and the loss is small.
【００２６】ところで、受電端末２からの電流信号の受
信時には、３個の演算増幅器ＯＰ２〜ＯＰ４を用いた定
電流制御回路３６により送信回路１５の出力電流（つま
り、信号線３に流れる電流）を定電流化する動作に移行
する。信号線３に流れる電流を定電流制御回路３６によ
り定電流化するのは受電端末２からの電流信号の受信時
だけではなく、給電端末１から電圧信号が送出される期
間を除いては全期間にわたって定電流化を行なう。信号
線３を流れる電流は、コンデンサＣ０と信号線３との間
に挿入した検出抵抗Ｒｓの両端電圧に比例するから、こ
の両端電圧を定電流制御回路３６に入力してトランジス
タＱのオンオフを制御すれば信号線３に流れる電流を定
電流化することができる。定電流化に際しては、検出抵
抗Ｒｓの両端電圧が上昇すれば、コンデンサＣ０の蓄積
電荷量を減少させるようにトランジスタＱのオン期間を
短くし、検出抵抗Ｒｓの両端電圧が低下すれば、コンデ
ンサＣ０の蓄積電荷量を増加させるようにトランジスタ
Ｑのオン期間を長くするのである。When a current signal is received from the power receiving terminal 2, the output current of the transmitting circuit 15 (that is, the current flowing through the signal line 3) is controlled by the constant current control circuit 36 using three operational amplifiers OP2 to OP4. The operation shifts to constant current operation. The current flowing through the signal line 3 is converted to a constant current by the constant current control circuit 36 not only when the current signal is received from the power receiving terminal 2 but also during the entire period except for the period when the voltage signal is transmitted from the power supply terminal 1. Over the current. Since the current flowing through the signal line 3 is proportional to the voltage across the detection resistor Rs inserted between the capacitor C0 and the signal line 3, this voltage is input to the constant current control circuit 36 to control the on / off of the transistor Q. Then, the current flowing through the signal line 3 can be made constant. At the time of constant current, when the voltage across the detection resistor Rs increases, the on-period of the transistor Q is shortened so as to reduce the amount of charge stored in the capacitor C0, and when the voltage across the detection resistor Rs decreases, the capacitor C0 The on-period of the transistor Q is lengthened so as to increase the accumulated charge amount of the transistor Q.
【００２７】定電流制御回路３６は、演算増幅器ＯＰ
２，ＯＰ４を用いた増幅器と演算増幅器ＯＰ３を用いて
検出抵抗Ｒｓの両端電圧と電流制御信号Ｉｒｅｆ（図２
（ｂ））とを比較する比較器とを備える。比較器はツェ
ナーダイオードＤｚとダイオードＤ１との直列回路を出
力端と反転入力端との間に接続してあり、出力値の上限
を制限するリミッタとしても機能する。The constant current control circuit 36 includes an operational amplifier OP
2, the voltage across the detection resistor Rs and the current control signal Iref (FIG. 2)
(B)). The comparator has a series circuit of the Zener diode Dz and the diode D1 connected between the output terminal and the inverting input terminal, and also functions as a limiter for limiting the upper limit of the output value.
【００２８】定電流制御回路３６は、定電圧制御回路３
１と同様に、出力を時比率変換回路３２に入力してお
り、定電流制御信号３６の出力が受信期間におけるデュ
ーティ制御信号Ｖｓｉｇになる。定電流制御回路３６で
は、信号線３に流れる電流が増加して検出抵抗Ｒｓの両
端電圧が上昇すると、コンデンサＣ０の蓄積電荷量を低
減するようにトランジスタＱのオン期間を短くし、逆に
信号線３に流れる電流が減少すればトランジスタＱのオ
ン期間を長くする。このようなフィードバック制御によ
り信号線３に流れる電流をほぼ一定に保つことができ
る。また、上述したように、信号線３に流れる電流が増
加するとトランジスタＱのオン期間が短くなるからコン
デンサＣ０の両端電圧が低下し、逆に信号線３に流れる
電流が減少するとトランジスタＱのオン期間が長くなる
からコンデンサＣ０の両端電圧が上昇するのであって、
信号線３に流れる電流の変化を信号線３の線間電圧の変
化に変換する機能も備える。つまり、図２（ｂ）のよう
に電流制御信号Ｉｒｅｆが一定値であっても、受信期間
Ｔｂに受電端末２から電流信号が返送されると、電流信
号に応じて信号線３の線間電圧が変化し、定電流制御回
路３６の出力は図２（ｄ）のように電流信号に応じた矩
形波状の信号列になる。The constant current control circuit 36 is a constant voltage control circuit 3
Similarly to 1, the output is input to the duty ratio conversion circuit 32, and the output of the constant current control signal 36 becomes the duty control signal Vsig in the reception period. In the constant current control circuit 36, when the current flowing through the signal line 3 increases and the voltage across the detection resistor Rs increases, the ON period of the transistor Q is shortened so as to reduce the amount of charge stored in the capacitor C0. If the current flowing through the line 3 decreases, the ON period of the transistor Q increases. By such feedback control, the current flowing through the signal line 3 can be kept substantially constant. Further, as described above, when the current flowing through the signal line 3 increases, the on-period of the transistor Q decreases, so that the voltage across the capacitor C0 decreases. Conversely, when the current flowing through the signal line 3 decreases, the on-period of the transistor Q decreases. Becomes longer, the voltage across the capacitor C0 rises,
A function of converting a change in current flowing through the signal line 3 into a change in line voltage of the signal line 3 is also provided. That is, even if the current control signal Iref has a constant value as shown in FIG. 2B, when the current signal is returned from the power receiving terminal 2 during the reception period Tb, the line voltage of the signal line 3 is changed according to the current signal. Changes, and the output of the constant current control circuit 36 becomes a rectangular signal train corresponding to the current signal as shown in FIG.
【００２９】ここに、定電流制御回路３６は、上述のよ
うに、上限を制限するリミッタを備えているから、信号
線３に流れる電流の上限値が制限されることになる。ま
た、信号線３に流れる電流を決める電流制御信号Ｉｒｅ
ｆ（図２（ｂ）参照）は、制御回路１１に接続された電
流値設定部１７により設定される。電流値設定部１７は
たとえばディップスイッチよりなり、信号線３に流す電
流を適宜に設定できるようにしてある。Since the constant current control circuit 36 has the limiter for limiting the upper limit as described above, the upper limit of the current flowing through the signal line 3 is limited. Also, a current control signal Ire that determines a current flowing through the signal line 3
f (see FIG. 2B) is set by the current value setting unit 17 connected to the control circuit 11. The current value setting unit 17 includes, for example, a dip switch, and can appropriately set a current flowing through the signal line 3.
【００３０】定電圧制御回路３１と定電流制御回路３６
との出力にはそれぞれダイオードＤ２，Ｄ３が接続さ
れ、両ダイオードＤ２，Ｄ３の一端が共通接続されるこ
とによってワイヤードオア回路を構成している。つま
り、定電圧制御回路３１と定電流制御回路３６との出力
の論理和が時比率変換回路３２にデューティ制御信号Ｖ
ｓｉｇとして入力される。図２（ａ）のように電圧制御
信号Ｖｒｅｆは受信期間Ｔｂには電圧が０になるように
設定されるから、図２（ｃ）のように定電圧制御回路３
１は送信期間Ｔａ以外は電圧を発生せず、また、図２
（ｂ）のように電流制御信号Ｉｒｅｆは送信期間Ｔａに
は電流が０になるように設定されるから、図２（ｄ）の
ように定電流制御回路３６は送信期間Ｔａには電圧を発
生しない。つまり、ワイヤードオア回路の出力である時
比率変換回路３２へのデューティ制御信号Ｖｓｉｇは、
図２（ｅ）のように送信期間Ｔａには電圧制御回路３１
の出力であり、受信期間ｔｂには電流制御回路３６の出
力になる。The constant voltage control circuit 31 and the constant current control circuit 36
Are connected to diodes D2 and D3, respectively, and one end of both diodes D2 and D3 is commonly connected to form a wired OR circuit. That is, the logical sum of the outputs of the constant voltage control circuit 31 and the constant current control circuit 36 is transmitted to the duty ratio conversion circuit 32 by the duty control signal V.
Input as sig. Since the voltage control signal Vref is set so that the voltage becomes 0 during the reception period Tb as shown in FIG. 2A, the constant voltage control circuit 3 as shown in FIG.
No. 1 generates no voltage except during the transmission period Ta.
Since the current control signal Iref is set so that the current becomes 0 during the transmission period Ta as shown in FIG. 2B, the constant current control circuit 36 generates a voltage during the transmission period Ta as shown in FIG. do not do. That is, the duty control signal Vsig to the duty ratio conversion circuit 32, which is the output of the wired OR circuit,
As shown in FIG. 2E, during the transmission period Ta, the voltage control circuit 31
And the output of the current control circuit 36 during the reception period tb.
【００３１】ところで、受電端末２から給電端末１に対
しては従来構成と同様に電流信号が伝送されるのであっ
て、この電流信号は検出回路１６により検出される。検
出回路１６は信号線３の線間電圧を検出するものであ
り、上述のように、定電流制御回路３６が信号線３に流
れる電流をほぼ一定に保っているから、受電端末２から
電流信号が返送されるときには信号線３の線間電圧が変
化し、結果的に検出回路１６では電流信号を検出するこ
とができる。検出回路１６で検出した電流信号は制御回
路１１の受信端子Ｒｘに入力され、電流信号の内容が解
読される。A current signal is transmitted from the power receiving terminal 2 to the power supply terminal 1 in the same manner as in the conventional configuration, and the current signal is detected by the detection circuit 16. The detection circuit 16 detects the line voltage of the signal line 3. As described above, the constant current control circuit 36 keeps the current flowing through the signal line 3 almost constant. Is returned, the line voltage of the signal line 3 changes, and as a result, the detection circuit 16 can detect a current signal. The current signal detected by the detection circuit 16 is input to the reception terminal Rx of the control circuit 11, and the content of the current signal is decoded.
【００３２】上述した構成において、制御回路１１から
出力する電圧制御信号Ｖｒｅｆを矩形波状としている
が、台形波や正弦波状の波形を用いてもよい。電圧制御
信号Ｖｒｅｆとしてこのような波形の信号を用いると、
矩形波に比較して定電圧制御回路３１や時比率変換回路
３２に用いている演算増幅器ないしコンパレータの周波
数特性やスルーレートのような素子特性による波形歪の
影響が軽減されるからである。In the above-described configuration, the voltage control signal Vref output from the control circuit 11 has a rectangular waveform. However, a trapezoidal waveform or a sine waveform may be used. When a signal having such a waveform is used as the voltage control signal Vref,
This is because the influence of waveform distortion due to element characteristics such as frequency characteristics and slew rate of the operational amplifier or comparator used in the constant voltage control circuit 31 and the time ratio conversion circuit 32 is reduced as compared with a rectangular wave.
【００３３】送信回路１５として、上述した例では降圧
形のチョッパ回路を用いているが、昇圧形あるいは極性
反転形のチョッパ回路を用いたり、フォワード形やフラ
イバック形のＤＣ−ＤＣコンバータを用いたりすること
も可能である。いずれの構成においても、スイッチング
素子を高周波でオンオフさせ、かつスイッチング素子の
制御によって出力電圧の調節が可能であるから、インダ
クタを小型化することが可能である。Although the step-down type chopper circuit is used as the transmission circuit 15 in the above-described example, a step-up type or polarity inversion type chopper circuit may be used, or a forward type or flyback type DC-DC converter may be used. It is also possible. In either configuration, the switching element can be turned on and off at a high frequency, and the output voltage can be adjusted by controlling the switching element, so that the inductor can be downsized.
【００３４】上述したように、給電端末１は送信期間Ｔ
ａ以外には信号線３に流れる電流を定電流化しているか
ら、信号線３に複数台の給電端末１が接続されている場
合でも電圧信号の送信および電流信号の受信が可能にな
る。この場合、給電端末１の台数に応じて各給電端末１
での電流制御信号Ｉｒｅｆを調節すれば、各受電端末２
に流れる電流量を給電端末１が１台の場合と等しくする
ことができる。また、複数台の給電端末１を用いれば１
台当たりの電流供給能力を低減することが可能であるか
ら給電端末１の小型化につながり、１台当たりの電流供
給能力を１台の場合と同じに設定しているのであればシ
ステム全体としての電流供給能力が大きくなるから受電
端末の台数を増加させることが可能になる。As described above, the power supply terminal 1 operates in the transmission period T
In addition to a, the current flowing through the signal line 3 is made constant, so that even when a plurality of power supply terminals 1 are connected to the signal line 3, transmission of a voltage signal and reception of a current signal become possible. In this case, each power supply terminal 1 depends on the number of power supply terminals 1.
By adjusting the current control signal Iref at each power receiving terminal 2
Can be made equal to the amount of current flowing through the single power supply terminal 1. Also, if a plurality of power supply terminals 1 are used,
Since the current supply capacity per unit can be reduced, the power supply terminal 1 can be reduced in size, and if the current supply capacity per unit is set to be the same as that of one unit, the overall system Since the current supply capability increases, the number of power receiving terminals can be increased.
【００３５】（実施形態２）実施形態１では、電流制御
回路３６に与える電流制御信号Ｉｒｅｆを電流値設定部
１７で設定していたが、本実施形態は電流制御信号Ｉｒ
ｅｆを自動的に設定するものである。(Embodiment 2) In the first embodiment, the current control signal Iref given to the current control circuit 36 is set by the current value setting section 17, but in the present embodiment, the current control signal Ir
ef is automatically set.
【００３６】すなわち、図４に示すように、信号線３の
線間電圧を抵抗Ｒ１０，Ｒ１１で分圧した出力電圧信号
Ｖｓと、検出抵抗Ｒｓにより検出した信号線３に流れる
電流に相当する出力電流信号Ｉｓとを制御回路１１に入
力し、出力電圧信号Ｖｓと出力電流信号Ｉｓとに基づい
て信号線３における負荷を求め、求めた負荷に応じて電
流制御信号Ｉｒｅｆを決定するものである。That is, as shown in FIG. 4, an output voltage signal Vs obtained by dividing the line voltage of the signal line 3 by the resistors R10 and R11 and an output corresponding to the current flowing through the signal line 3 detected by the detection resistor Rs. The current signal Is is input to the control circuit 11, the load on the signal line 3 is determined based on the output voltage signal Vs and the output current signal Is, and the current control signal Iref is determined according to the determined load.
【００３７】信号線３の線間電圧と信号線３に流れる電
流との関係は、信号線３のインピーダンスが変化しない
ときには（要するに受電端末２が返信データを伝送して
いないときには）図５のようになるから、図５の任意の
２点における線間電圧Ｖｓ，Ｖｓ’と電流Ｉｓ，Ｉｓ’
とを求め、定常時（送信期間Ｔａと受信期間Ｔｂとを除
く期間）における所望の線間電圧ＶＬを規定しておけ
ば、次式によって定常時における電流値（電流制御信号
Ｉｒｅｆ）ＩＬを決定することができる。 ＩＬ＝｛（Ｉｓ’−Ｉｓ）／（Ｖｓ’−Ｖｓ）｝・ＶＬ この演算はシステムの立ち上げ時や信号線３の線間電圧
が規定範囲を逸脱したときに行なえばよく、受電端末２
の追加や削除により給電端末１から見た負荷インピーダ
ンスが変化したときでも信号線３の線間電圧を規定範囲
内の定電圧とすることが可能になる。他の構成および動
作は実施形態１と同様である。（実施形態３）実施形態
１では電圧信号を伝送するために、定電圧制御回路３１
を必要としていたが、上述の説明から明らかなように、
定電流制御信号３６を設けたことによって信号線３に流
す電流を変化させると信号線３の線間電圧を変化させる
ことができる。そこで、図６に示すように、図１に示し
た実施形態１の構成から電圧制御回路３１を省略してあ
り、分圧用の抵抗Ｒ１０，Ｒ１１、定電圧制御回路３
１、ダイオードＤ２，Ｄ３を省略してある。The relationship between the line voltage of the signal line 3 and the current flowing through the signal line 3 is as shown in FIG. 5 when the impedance of the signal line 3 does not change (that is, when the power receiving terminal 2 is not transmitting return data). Therefore, the line voltages Vs, Vs 'and the currents Is, Is' at any two points in FIG.
If a desired line voltage VL in a steady state (a period excluding the transmission period Ta and the reception period Tb) is defined, a current value (current control signal Iref) IL in the steady state is determined by the following equation. can do. IL = {(Is′−Is) / (Vs′−Vs)} · VL This operation may be performed when the system is started or when the line voltage of the signal line 3 is out of the specified range.
Even when the load impedance seen from the power supply terminal 1 changes due to addition or deletion of the power supply terminal 1, the line voltage of the signal line 3 can be set to a constant voltage within a specified range. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. (Embodiment 3) In Embodiment 1, in order to transmit a voltage signal, the constant voltage control circuit 31
, But as is clear from the above description,
By changing the current flowing through the signal line 3 by providing the constant current control signal 36, the line voltage of the signal line 3 can be changed. Therefore, as shown in FIG. 6, the voltage control circuit 31 is omitted from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, and the voltage dividing resistors R10 and R11, the constant voltage control circuit 3
1. Diodes D2 and D3 are omitted.
【００３８】送信期間Ｔａにおいて電圧信号を出力する
ときには、定電流制御信号Ｉｒｅｆにより信号線３に流
す電流量の増減を指示する。信号線３に流れる電流が増
減すれば、信号線３の線間電圧が変化し、結果的に電圧
信号を信号線３に送出することができるのである。たと
えば、送信期間Ｔａにおいて図７ (ａ）に示すような電
圧信号を送信しようとすれば、信号線３に接続されてい
る負荷がほぼ一定である送信期間Ｔａに、信号線３に流
れる電流が少ない期間と多い期間とが発生するように電
流制御信号Ｉｒｅｆを生成すればよい。この構成でも、
図７（ｂ）のように、時比率変換回路３２に対して実施
形態１と同様のデューティ制御信号Ｖｓｉｇを与えるこ
とができ、信号線３に所望の電圧信号を送出することが
可能になる。なお、図７ (ｃ）は制御回路１１から時比
率変換回路３２に与えられる鋸歯状波の基準信号Ｖｏｓ
ｃである。他の構成および動作は実施形態１と同様であ
る。When outputting a voltage signal during the transmission period Ta, the constant current control signal Iref instructs an increase or decrease in the amount of current flowing through the signal line 3. If the current flowing through the signal line 3 increases or decreases, the line voltage of the signal line 3 changes, and as a result, a voltage signal can be transmitted to the signal line 3. For example, if an attempt is made to transmit a voltage signal as shown in FIG. 7A during the transmission period Ta, the current flowing through the signal line 3 is reduced during the transmission period Ta when the load connected to the signal line 3 is substantially constant. The current control signal Iref may be generated so that a short period and a large period occur. Even with this configuration,
As shown in FIG. 7B, the duty control signal Vsig similar to the first embodiment can be given to the duty ratio conversion circuit 32, and a desired voltage signal can be transmitted to the signal line 3. FIG. 7C shows the reference signal Vos of the sawtooth wave supplied from the control circuit 11 to the time ratio conversion circuit 32.
c. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【００３９】（実施形態４）本実施形態は、実施形態３
の構成において実施形態２と同様に定常時（送信期間Ｔ
ａ以外）に信号線３に流す電流値を自動的に設定するも
のである。つまり、図８に示すように、実施形態３の構
成において、信号線３の線間電圧を検出するための抵抗
Ｒ１０，Ｒ１１を付加し、線間電圧に比例した出力電圧
信号Ｖｓと、検出抵抗Ｒｓにより検出した信号線３の電
流に相当する出力電流信号Ｉｓとを制御回路１１に入力
する構成を採用している。すなわち、出力電圧信号Ｖｓ
と出力電流信号Ｉｓとに基づいて、定常時に信号線３に
流す電流値を実施形態２と同様の手順で求めるのであ
る。他の構成および動作は実施形態１と同様である。な
お、上述の実施形態において、送信回路１５を構成する
スイッチング素子としてトランジスタＱを用いている
が、スイッチング素子としてはトランジスタではなく、
ＭＯＳＦＥＴなどを用いてもよいのはもちろんのことで
ある。(Embodiment 4) This embodiment is similar to Embodiment 3
In the configuration of (1), as in the case of the second embodiment, in the stationary state (transmission period T
a), the value of the current flowing through the signal line 3 is automatically set. That is, as shown in FIG. 8, in the configuration of the third embodiment, resistors R10 and R11 for detecting the line voltage of the signal line 3 are added, and an output voltage signal Vs proportional to the line voltage and a detection resistor A configuration is employed in which an output current signal Is corresponding to the current of the signal line 3 detected by Rs is input to the control circuit 11. That is, the output voltage signal Vs
Based on the output current signal Is and the current value, the value of the current flowing through the signal line 3 in a steady state is obtained by the same procedure as in the second embodiment. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. In the above-described embodiment, the transistor Q is used as a switching element included in the transmission circuit 15. However, the switching element is not a transistor.
Of course, a MOSFET or the like may be used.
【００４０】[0040]
【発明の効果】請求項１の発明は、２線式の信号線を介
して給電端末と受電端末とを接続し、直流電圧に送信デ
ータを重畳した電圧信号を送信期間において給電端末か
ら信号線に送出し、給電端末から信号線に直流を供給し
ている受信期間において受電端末で信号線の線間のイン
ピーダンスを変化させることにより受電端末から給電端
末に返信データを伝送するデータ伝送装置において、給
電端末は、送信期間に電圧信号と一致した波形の電圧制
御信号を発生するとともに送信期間以外に信号線に流す
電流の電流値を規定する電流制御信号を発生する制御回
路と、電圧信号よりも十分に高い周波数でスイッチング
されるスイッチング素子を備え直流電源を入力電源とし
スイッチング素子のオンデューティに応じて変化する出
力電圧を信号線の線間に印加するＤＣ−ＤＣコンバータ
よりなる送信回路と、与えられたデューティ制御信号に
応じてスイッチング素子のオンデューティを変化させる
時比率変換回路と、送信期間に信号線の線間電圧を電圧
制御信号に応じて変化させるようにデューティ制御信号
を生成する定電圧制御回路と、信号線に流れる電流の電
流値を検出するとともに送信期間以外に信号線に流す電
流が電流制御信号により規定された電流値を保つように
デューティ制御信号を発生する定電流制御回路とを備え
るものであり、高周波でオンオフされるスイッチング素
子を備えるＤＣ−ＤＣコンバータを送信回路として用い
ているから、給電端末の送信回路にはインダクタンスの
大きなインダクタが不要であり、とくにスイッチング素
子をオンオフする周波数を高くすることによって給電端
末の小型化が可能になるという利点がある。また、ＤＣ
−ＤＣコンバータではスイッチング素子のスイッチング
による電力変換を行なうから、直列制御形の電源回路を
用いる場合に比較すると電力変換効率が高くなるという
利点がある。さらに、定電流制御回路を設けることによ
って送信期間以外には信号線に流す電流を定電流化して
いるから、信号線上に複数の給電端末を接続しても各給
電端末がそれぞれ出力電流を管理することになり、各給
電端末において出力する電流値を適宜に設定しておくこ
とによって複数台の給電端末を信号線に接続することが
可能になる。このように複数台の給電端末を信号線に接
続しておけば、１台当たりの給電端末の電流負担を小さ
くすることができ、給電端末の小型化につながる。ま
た、１台当たりの給電端末の電流負担が従来と同じであ
るとすれば、受電端末の台数の増加に容易に対応するこ
とができる。さらに、複数台の給電端末が信号線上に存
在していれば、給電端末が故障しても他の給電端末で代
用することが可能になり、システムダウンの可能性が低
減されて信頼性を高めることができる。According to the first aspect of the present invention, a power supply terminal and a power reception terminal are connected via a two-wire signal line, and a voltage signal obtained by superimposing transmission data on a DC voltage is transmitted from the power supply terminal to the signal line during a transmission period. In a data transmission device that transmits return data from the power receiving terminal to the power supply terminal by changing the impedance between the signal lines at the power reception terminal during a reception period in which DC is supplied to the signal line from the power supply terminal, The power supply terminal generates a voltage control signal having a waveform that matches the voltage signal during the transmission period, and generates a current control signal that defines a current value of a current flowing through the signal line during a period other than the transmission period. Equipped with a switching element that switches at a sufficiently high frequency, a DC power supply is used as an input power supply, and an output voltage that changes according to the on-duty of the switching element A transmission circuit including a DC-DC converter to be applied in between, a duty ratio conversion circuit for changing an on-duty of a switching element according to a given duty control signal, and a voltage control signal for controlling a line voltage of a signal line during a transmission period. A constant voltage control circuit that generates a duty control signal so as to vary according to the current value detected by the current control signal, and a current value that detects the current value of the current flowing through the signal line and that flows through the signal line during periods other than the transmission period. And a constant-current control circuit that generates a duty control signal so as to maintain the power supply terminal.Since a DC-DC converter including a switching element that is turned on and off at a high frequency is used as a transmission circuit, the transmission circuit of the power supply terminal is No need for an inductor with a large inductance, especially to increase the frequency at which the switching element is turned on and off There is an advantage that miniaturization of the power supply terminal is possible by the. Also, DC
Since the -DC converter performs power conversion by switching of the switching element, there is an advantage that the power conversion efficiency is increased as compared with the case where a series control type power supply circuit is used. Furthermore, since a constant current control circuit is provided to make the current flowing through the signal line constant during periods other than the transmission period, each power supply terminal manages the output current even when a plurality of power supply terminals are connected on the signal line. In other words, it is possible to connect a plurality of power supply terminals to the signal line by appropriately setting the current value output at each power supply terminal. If a plurality of power supply terminals are connected to the signal line in this manner, the current load on each power supply terminal can be reduced, which leads to a reduction in the size of the power supply terminal. Further, if the current load of the power supply terminal per unit is the same as the conventional one, it is possible to easily cope with an increase in the number of power reception terminals. Furthermore, if a plurality of power supply terminals exist on the signal line, even if the power supply terminal fails, it becomes possible to substitute another power supply terminal, thereby reducing the possibility of a system down and improving reliability. be able to.
【００４１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、定電圧制御回路が、送信回路の出力電圧と制御回路
から出力される電圧制御信号の信号値との差を検出する
とともに、送信回路の出力電圧と電圧制御信号の信号値
との差を一定に保つようにデューティ制御信号を生成す
るものであり、送信回路の出力電圧をフィードバック制
御することになるから、送信期間における電圧信号を電
圧制御信号に応じた波形に制御することができ、電圧信
号の歪みが少なくなるという利点を有する。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the constant voltage control circuit detects a difference between an output voltage of the transmission circuit and a signal value of a voltage control signal output from the control circuit, and transmits the signal. The duty control signal is generated so as to keep the difference between the output voltage of the circuit and the signal value of the voltage control signal constant, and the output voltage of the transmission circuit is feedback-controlled. The waveform can be controlled in accordance with the voltage control signal, and there is an advantage that distortion of the voltage signal is reduced.
【００４２】請求項３の発明は、２線式の信号線を介し
て給電端末と受電端末とを接続し、直流電圧に送信デー
タを重畳した電圧信号を送信期間において給電端末から
信号線に送出し、給電端末から信号線に直流を供給して
いる受信期間において受電端末で信号線の線間のインピ
ーダンスを変化させることにより受電端末から給電端末
に返信データを伝送するデータ伝送装置において、給電
端末は、送信期間に電圧信号と一致した波形になるとと
もに送信期間以外に信号線に流す電流の電流値を規定す
る電流制御信号を発生する制御回路と、電圧信号よりも
十分に高い周波数でスイッチングされるスイッチング素
子を備え直流電源を入力電源としスイッチング素子のオ
ンデューティに応じて変化する出力電圧を信号線の線間
に印加するＤＣ−ＤＣコンバータよりなる送信回路と、
与えられたデューティ制御信号に応じてスイッチング素
子のオンデューティを変化させる時比率変換回路と、信
号線に流れる電流の電流値を検出するとともに、送信期
間には信号線の線間電圧を電流制御信号に応じて変化さ
せ送信期間以外には信号線に流す電流を電流制御信号に
より規定された電流値に保つようにデューティ制御信号
を発生する定電流制御回路とを備えるものであり、高周
波でオンオフされるスイッチング素子を備えるＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを送信回路として用いているから、給電端
末の送信回路にはインダクタンスの大きなインダクタが
不要であり、とくにスイッチング素子をオンオフする周
波数を高くすることによって給電端末の小型化が可能に
なるという利点がある。また、ＤＣ−ＤＣコンバータで
はスイッチング素子のスイッチングによる電力変換を行
なうから、直列制御形の電源回路を用いる場合に比較す
ると電力変換効率が高くなるという利点がある。さら
に、定電流制御回路を設けることによって送信期間以外
には信号線に流す電流を定電流化しているから、信号線
上に複数の給電端末を接続しても各給電端末がそれぞれ
出力電流を管理することになり、各給電端末において出
力する電流値を適宜に設定しておくことによって複数台
の給電端末を信号線に接続することが可能になる。この
ように複数台の給電端末を信号線に接続しておけば、１
台当たりの給電端末の電流負担を小さくすることがで
き、給電端末の小型化につながる。また、１台当たりの
給電端末の電流負担が従来と同じであるとすれば、受電
端末の台数の増加に容易に対応することができる。さら
に、複数台の給電端末が信号線上に存在していれば、給
電端末が故障しても他の給電端末で代用することが可能
になり、システムダウンの可能性が低減されて信頼性を
高めることができる。加えて、送信期間以外だけではな
く送信期間においても定電流制御回路の出力を用いて信
号線の線間電圧を制御するから、給電端末の回路構成が
簡単なものになり、給電端末のより一層の小型化につな
がる。According to a third aspect of the present invention, a power supply terminal and a power reception terminal are connected via a two-wire signal line, and a voltage signal obtained by superimposing transmission data on a DC voltage is transmitted from the power supply terminal to a signal line during a transmission period. In a data transmission apparatus that transmits return data from the power receiving terminal to the power supply terminal by changing the impedance between the signal lines at the power reception terminal during a reception period in which DC is supplied to the signal line from the power supply terminal, Is a control circuit that generates a current control signal that defines the current value of the current flowing through the signal line during the transmission period and has a waveform that matches the voltage signal during the transmission period, and is switched at a frequency sufficiently higher than the voltage signal. A DC-input power supply having a switching element and an output voltage that varies according to the on-duty of the switching element and is applied between signal lines. A transmission circuit consisting of C converter,
A duty ratio conversion circuit that changes the on-duty of the switching element in accordance with a given duty control signal, and detects a current value of a current flowing through the signal line, and detects a line voltage of the signal line during a transmission period by using a current control signal. And a constant current control circuit that generates a duty control signal so as to keep the current flowing through the signal line at a current value specified by the current control signal during a period other than the transmission period, and is turned on and off at a high frequency. DC-D with switching element
Since the C converter is used as the transmission circuit, the transmission circuit of the power supply terminal does not require an inductor having a large inductance. In particular, it is possible to reduce the size of the power supply terminal by increasing the frequency at which the switching element is turned on and off. There is. Further, since the DC-DC converter performs power conversion by switching of the switching element, there is an advantage that the power conversion efficiency is increased as compared with the case where a series control type power supply circuit is used. Furthermore, since a constant current control circuit is provided to make the current flowing through the signal line constant during periods other than the transmission period, each power supply terminal manages the output current even when a plurality of power supply terminals are connected on the signal line. In other words, it is possible to connect a plurality of power supply terminals to the signal line by appropriately setting the current value output at each power supply terminal. If a plurality of power supply terminals are connected to the signal line in this manner,
The current load on the power supply terminal per unit can be reduced, which leads to downsizing of the power supply terminal. Further, if the current load of the power supply terminal per unit is the same as the conventional one, it is possible to easily cope with an increase in the number of power reception terminals. Furthermore, if a plurality of power supply terminals exist on the signal line, even if the power supply terminal fails, it becomes possible to substitute another power supply terminal, thereby reducing the possibility of a system down and improving reliability. be able to. In addition, since the line voltage of the signal line is controlled using the output of the constant current control circuit not only during the transmission period but also during the transmission period, the circuit configuration of the power supply terminal is simplified, and the power supply terminal is further improved. Leads to a reduction in size.
【００４３】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、送信回路が、直流電源の両端間に接
続したスイッチング素子とインダクタとコンデンサとの
直列回路と、インダクタとコンデンサとの直列回路に並
列接続された還流用のダイオードとを備える降圧形のチ
ョッパ回路であって、コンデンサの両端電圧が信号線に
印加され、インダクタとコンデンサとからなるローパス
フィルタがスイッチング素子のスイッチング周波数を阻
止し電圧信号を通過させるように設定されているもので
あり、一般的な構成の降圧形のチョッパ回路を送信回路
に用いることになるから、スイッチング素子のオンデュ
ーティの制御だけで信号線の線間電圧を容易に制御する
ことができる。According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the transmitting circuit includes a series circuit of a switching element, an inductor, and a capacitor connected between both ends of the DC power supply, and a series circuit of the inductor and the capacitor. A step-down chopper circuit comprising a reflux diode connected in parallel to a series circuit, in which the voltage across the capacitor is applied to the signal line, and a low-pass filter consisting of an inductor and a capacitor blocks the switching frequency of the switching element. The voltage is set to pass the voltage signal, and a step-down chopper circuit of a general configuration is used for the transmission circuit. The voltage can be easily controlled.
【００４４】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、制御回路に、送信期間以外における
電流制御信号を規定する電流値設定部を付加したもので
あり、送信期間以外での信号線の電流値を電流値設定部
により規定するから、使用者が電流値を適宜に設定する
ことができ、システム構成に応じた電流値を指定するこ
とが可能になる。According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a current value setting section for defining a current control signal other than the transmission period is added to the control circuit. Since the current value of the signal line is specified by the current value setting unit, the user can appropriately set the current value, and can specify the current value according to the system configuration.
【００４５】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、送信回路の出力電圧と出力電流とを
検出する電流電圧検出部を設け、電流電圧検出部で検出
した電圧と電流との関係に基づいて送信期間以外におけ
る電流制御信号を決定する機能を制御回路に設けたもの
であり、電流制御信号を送信回路の出力電圧と出力電流
とに基づいて自動的に設定するから、システムの構成に
応じた電流値が自動的に設定されることになり、電流値
の設定作業が不要になるという利点がある。According to a sixth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, a current / voltage detector for detecting an output voltage and an output current of the transmission circuit is provided, and the voltage and current detected by the current / voltage detector are provided. Is provided in the control circuit to determine the current control signal in the period other than the transmission period based on the relationship, since the current control signal is automatically set based on the output voltage and output current of the transmission circuit, Since the current value according to the system configuration is automatically set, there is an advantage that the work of setting the current value becomes unnecessary.
【図１】本発明の実施形態１を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】同上の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory view of the above.
【図３】同上の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory view of the above.
【図４】本発明の実施形態２を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図５】同上の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory view of the above.
【図６】本発明の実施形態３を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図７】同上の動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the above.
【図８】本発明の実施形態４を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図９】従来例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a conventional example.
【図１０】同上の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of the same.
【図１１】同上の動作説明図である。FIG. 11 is an operation explanatory diagram of the above.
１ 給電端末 ２ 受電端末 ３ 信号線 １１ 制御回路 １５ 送信回路 １７ 電流値設定部 ３１ 定電圧制御回路 ３２ 時比率変換回路 ３６ 定電流制御回路 Ｃ０ コンデンサ Ｄ０ ダイオード Ｅ 直流電源 Ｉｒｅｆ 電流制御信号 Ｌ０ インダクタ Ｑ０ スイッチング素子 Ｒ１０，Ｒ１１ 抵抗 Ｒｓ 検出抵抗 Ｖｒｅｆ 電圧制御信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply terminal 2 Power reception terminal 3 Signal line 11 Control circuit 15 Transmission circuit 17 Current value setting part 31 Constant voltage control circuit 32 Time ratio conversion circuit 36 Constant current control circuit C0 Capacitor D0 Diode E DC power supply Iref Current control signal L0 Inductor Q0 Switching Element R10, R11 Resistance Rs Detection resistance Vref Voltage control signal
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K018 AA02 BA03 CA02 DA02 DA06 FA01 FA05 JA01 5K029 AA18 DD03 DD25 GG07 GG10 LL01 5K046 AA03 BB05 CC08 CC09 CC16 PP02 PS15 PS43 YY01 5K048 AA03 CA11 CA13 DA02 DC04 DC06 EA03 EA21 EA23 EB02 HA01 HA02 HA32 Continued on the front page F term (reference) 5K018 AA02 BA03 CA02 DA02 DA06 FA01 FA05 JA01 5K029 AA18 DD03 DD25 GG07 GG10 LL01 5K046 AA03 BB05 CC08 CC09 CC16 PP02 PS15 PS43 YY01 5K048 AA03 CA11 CA13 DA02 DC04 DC06 EA03 HA02 EA03 HA02
Claims (6)
端末とを接続し、直流電圧に送信データを重畳した電圧
信号を送信期間において給電端末から信号線に送出し、
給電端末から信号線に直流を供給している受信期間にお
いて受電端末で信号線の線間のインピーダンスを変化さ
せることにより受電端末から給電端末に返信データを伝
送するデータ伝送装置において、給電端末は、前記送信
期間に前記電圧信号と一致した波形の電圧制御信号を発
生するとともに前記送信期間以外に信号線に流す電流の
電流値を規定する電流制御信号を発生する制御回路と、
前記電圧信号よりも十分に高い周波数でスイッチングさ
れるスイッチング素子を備え直流電源を入力電源としス
イッチング素子のオンデューティに応じて変化する出力
電圧を信号線の線間に印加するＤＣ−ＤＣコンバータよ
りなる送信回路と、与えられたデューティ制御信号に応
じて前記スイッチング素子のオンデューティを変化させ
る時比率変換回路と、前記送信期間に信号線の線間電圧
を前記電圧制御信号に応じて変化させるように前記デュ
ーティ制御信号を生成する定電圧制御回路と、信号線に
流れる電流の電流値を検出するとともに前記送信期間以
外に信号線に流す電流が前記電流制御信号により規定さ
れた電流値を保つように前記デューティ制御信号を発生
する定電流制御回路とを備えることを特徴とするデータ
伝送装置。1. A power supply terminal and a power reception terminal are connected via a two-wire signal line, and a voltage signal in which transmission data is superimposed on a DC voltage is transmitted from the power supply terminal to a signal line during a transmission period,
In a data transmission device that transmits return data from the power receiving terminal to the power supply terminal by changing the impedance between the signal lines at the power reception terminal during a reception period in which DC is supplied to the signal line from the power supply terminal, the power supply terminal includes: A control circuit that generates a voltage control signal having a waveform that matches the voltage signal during the transmission period and generates a current control signal that defines a current value of a current flowing through a signal line other than during the transmission period.
The DC-DC converter includes a switching element that switches at a frequency sufficiently higher than the voltage signal, and uses a DC power supply as an input power supply and applies an output voltage that varies according to the on-duty of the switching element between signal lines. A transmission circuit, a duty ratio conversion circuit that changes the on-duty of the switching element according to a given duty control signal, and changing a line voltage of a signal line during the transmission period according to the voltage control signal. A constant voltage control circuit that generates the duty control signal, and detects a current value of a current flowing through the signal line, and controls a current flowing through the signal line during the period other than the transmission period to maintain a current value defined by the current control signal. And a constant current control circuit for generating the duty control signal.
出力電圧と前記制御回路から出力される電圧制御信号の
信号値との差を検出するとともに、送信回路の出力電圧
と電圧制御信号の信号値との差を一定に保つように前記
デューティ制御信号を生成することを特徴とする請求項
１記載のデータ伝送装置。2. The constant voltage control circuit detects a difference between an output voltage of the transmission circuit and a signal value of a voltage control signal output from the control circuit, and detects a difference between an output voltage of the transmission circuit and a voltage control signal. 2. The data transmission device according to claim 1, wherein the duty control signal is generated such that a difference from the signal value is kept constant.
端末とを接続し、直流電圧に送信データを重畳した電圧
信号を送信期間において給電端末から信号線に送出し、
給電端末から信号線に直流を供給している受信期間にお
いて受電端末で信号線の線間のインピーダンスを変化さ
せることにより受電端末から給電端末に返信データを伝
送するデータ伝送装置において、給電端末は、前記送信
期間に前記電圧信号と一致した波形になるとともに前記
送信期間以外に信号線に流す電流の電流値を規定する電
流制御信号を発生する制御回路と、前記電圧信号よりも
十分に高い周波数でスイッチングされるスイッチング素
子を備え直流電源を入力電源としスイッチング素子のオ
ンデューティに応じて変化する出力電圧を信号線の線間
に印加するＤＣ−ＤＣコンバータよりなる送信回路と、
与えられたデューティ制御信号に応じて前記スイッチン
グ素子のオンデューティを変化させる時比率変換回路
と、信号線に流れる電流の電流値を検出するとともに、
前記送信期間には信号線の線間電圧を前記電流制御信号
に応じて変化させ前記送信期間以外には信号線に流す電
流を前記電流制御信号により規定された電流値に保つよ
うに前記デューティ制御信号を発生する定電流制御回路
とを備えることを特徴とするデータ伝送装置。3. A power supply terminal and a power reception terminal are connected via a two-wire signal line, and a voltage signal in which transmission data is superimposed on a DC voltage is transmitted from the power supply terminal to a signal line during a transmission period.
In a data transmission device that transmits return data from the power receiving terminal to the power supply terminal by changing the impedance between the signal lines at the power reception terminal during a reception period in which DC is supplied to the signal line from the power supply terminal, the power supply terminal includes: A control circuit that generates a current control signal that defines a current value of a current flowing through the signal line during the transmission period and has a waveform that matches the voltage signal during the transmission period, and a frequency sufficiently higher than the voltage signal. A transmission circuit including a DC-DC converter that includes a switching element to be switched, applies a DC power supply as an input power supply, and applies an output voltage that varies according to the on-duty of the switching element between signal lines;
A duty ratio conversion circuit that changes the on-duty of the switching element according to a given duty control signal, and detects a current value of a current flowing through a signal line,
The duty control is performed such that the line voltage of the signal line is changed in accordance with the current control signal during the transmission period, and the current flowing through the signal line is maintained at a current value defined by the current control signal during a period other than the transmission period. A data transmission device comprising: a constant current control circuit that generates a signal.
に接続したスイッチング素子とインダクタとコンデンサ
との直列回路と、インダクタとコンデンサとの直列回路
に並列接続された還流用のダイオードとを備える降圧形
のチョッパ回路であって、コンデンサの両端電圧が信号
線に印加され、インダクタとコンデンサとからなるロー
パスフィルタはスイッチング素子のスイッチング周波数
を阻止し前記電圧信号を通過させるように設定されてい
ることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載のデータ伝送装置。4. The transmission circuit includes a series circuit of a switching element, an inductor, and a capacitor connected between both ends of the DC power supply, and a reflux diode connected in parallel to the series circuit of the inductor and the capacitor. A step-down chopper circuit, wherein a voltage across a capacitor is applied to a signal line, and a low-pass filter including an inductor and a capacitor is set to block a switching frequency of a switching element and pass the voltage signal. The data transmission device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ける電流制御信号を規定する電流値設定部を付加したこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載のデータ伝送装置。5. The data transmission device according to claim 1, wherein a current value setting unit that defines a current control signal during periods other than the transmission period is added to the control circuit.
する電流電圧検出部を設け、電流電圧検出部で検出した
電圧と電流との関係に基づいて前記送信期間以外におけ
る電流制御信号を決定する機能を前記制御回路に設けた
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに
記載のデータ伝送装置。6. A current / voltage detector for detecting an output voltage and an output current of a transmission circuit, and a current control signal in a period other than the transmission period is determined based on a relationship between the voltage and the current detected by the current / voltage detector. 5. The data transmission device according to claim 1, wherein a function of performing the operation is provided in the control circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20827598A JP3695162B2 (en) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | Data transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20827598A JP3695162B2 (en) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | Data transmission device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000041071A true JP2000041071A (en) | 2000-02-08 |
| JP3695162B2 JP3695162B2 (en) | 2005-09-14 |
Family
ID=16553548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20827598A Expired - Fee Related JP3695162B2 (en) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | Data transmission device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3695162B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005204405A (en) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Daihen Corp | High-frequency power supply apparatus |
| JP2007043565A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Signal transmitting method |
| WO2012053244A1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | 株式会社メガチップス | Plc/power supply hybrid device and device with communication function |
| WO2012157441A1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | ソニー株式会社 | Power supply device, method, and program |
-
1998
- 1998-07-23 JP JP20827598A patent/JP3695162B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005204405A (en) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Daihen Corp | High-frequency power supply apparatus |
| JP4624686B2 (en) * | 2004-01-15 | 2011-02-02 | 株式会社ダイヘン | High frequency power supply |
| JP2007043565A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Signal transmitting method |
| WO2012053244A1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | 株式会社メガチップス | Plc/power supply hybrid device and device with communication function |
| JP2012090097A (en) * | 2010-10-20 | 2012-05-10 | Mega Chips Corp | Plc/electric power supply hybrid device and device having telecommunication function |
| US9369178B2 (en) | 2010-10-20 | 2016-06-14 | Megachips Corporation | PLC/power-supply hybrid device and device with communication function |
| WO2012157441A1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | ソニー株式会社 | Power supply device, method, and program |
| JP2012244668A (en) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Sony Corp | Power supply device and power supply method, and program |
| CN103518304A (en) * | 2011-05-16 | 2014-01-15 | 索尼公司 | Power supply device, method, and program |
| US9806531B2 (en) | 2011-05-16 | 2017-10-31 | Sony Corporation | Power supply device and method, and program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3695162B2 (en) | 2005-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8766615B2 (en) | DC-DC converter control circuit and DC-DC converter including same | |
| JP2793435B2 (en) | Multi-output converter | |
| US5642267A (en) | Single-stage, unity power factor switching converter with voltage bidirectional switch and fast output regulation | |
| KR101733394B1 (en) | Dimming of led driver | |
| US5506493A (en) | Switching regulator and amplifier system | |
| US8760138B2 (en) | DC-DC converter control circuit and DC-DC converter including same | |
| EP0871328B1 (en) | Control of the output power of a dc-dc converter upon varying the switching frequency | |
| EP2424135A1 (en) | Illuminating light communication device | |
| EP1085647A2 (en) | Compensation circuit, method of operation thereof and converter employing the same | |
| US8085007B2 (en) | Switching power supply circuit | |
| US9258858B2 (en) | Active capacitor circuit | |
| CN106487231B (en) | Electric pressure converter and voltage conversion method | |
| CN103874287A (en) | Method and Circuit for LED Driver Dimming | |
| CN110601537B (en) | Primary side constant current regulation | |
| US7898218B2 (en) | Power supply topologies with PWM frequency control | |
| US20070262753A1 (en) | Switching power supply with output ripple suppression | |
| JP3570259B2 (en) | Data transmission equipment | |
| EP1631124B1 (en) | LED current pulse limiter arrangement | |
| JP3695162B2 (en) | Data transmission device | |
| US8472211B2 (en) | Single stage power conversion unit with circuit to smooth and holdup DC output voltage | |
| JP2002315331A (en) | Power supply equipped with dc-dc converter | |
| JP3687337B2 (en) | Data transmission device | |
| JP3874291B2 (en) | Power supply | |
| JPH02123965A (en) | Electric-supply equipment | |
| US5367447A (en) | Signal separation circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040121 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050531 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050607 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050620 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 4 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100708 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100708 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110708 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130708 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |