JP2017069916A - 電力線通信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】設置する際のユーザーの設計負荷を解消できる、電力線通信モジュールを提供する。【解決手段】電力線通信モジュール１は、基板上に、ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０、ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０、及び電源回路３０が設けられ、基板上には、ＡＣ線３と接続するためのコネクタピン４１及びマザーボード２と接続するためのコネクタピン４２が設けられている。電源回路３０は、ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０の構成要素を駆動するために複数の電圧をＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０へ供給する。ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０は、ＰＬＣ信号の送受信のために、ベースバンド２１、ドライバアンプ２２、ＢＰＦ２３、ＦｌａｓｈＲＯＭ２４、及びＸＴＡＬ２５を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電力線通信モジュールに関する。

スマートハウスなど、建築物の内部において、通信を用いたサービスの需要が増えている。しかし、鉄筋、石造りなど建築物の構造上、無線電波が届かないことがある。無線電波が届かない場合、回線工事を施して有線接続（電話線通信）を用いることがあるが、回線工事は、立ち合いが必要となり、工事が煩わしかった。

そのため、工事を必要とする電話線接続に代わって、電力線通信が提案されている。電力線通信として、例えばＨＤ―ＰＬＣ（登録商標）、ホームプラグ（登録商標）などが開示されている。このような電力線通信の一例としてのＨＤ−ＰＬＣ製品は、マスター（親機）とスレーブ（子機）で構成され、双方向に通信ができる。

図１に、ＰＬＣ製品の一例として、子機にエアコンを用いる例を説明する。Ｈｏｓｔ機器５００（例えば、パーソナルコンピューター）は、ＨＤ−ＰＬＣ製品４００（マスター）と、ＬＡＮやシリアルポート４１０（例えば、ＲＳ２３２規格（Recommended Standard 232等）を介して接続されている。

図１において、エアコンのマザーボード２００には、エアコンのＣＰＵ２１０と、ＨＤ−ＰＬＣ製品２２０（スレーブ）に設けられたＨＤ−ＰＬＣ動作回路２２１とが設けられている。さらに、ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２２１とＡＣ線３１０を繋ぐ為に、ＡＣ線３１０からの電力に高周波を重畳するための重畳回路２３０が外付けで設置される（例えば、特許文献１）。

このような構成により、Ｈｏｓｔ機器５００で、操作すると、信号がＨＤ−ＰＬＣ製品２２０，４００と電力線３３０，３２０，３１０を介して、エアコン側のＣＰＵ２１０に届き、電力線を介してのエアコン操作が可能になる。

特開２０１５−０７０５１１号公報

上述のようなＨＤ−ＰＬＣモジュールを使用する際には、マザーボードで電力線（ＡＣ）とＰＬＣ信号を重畳させる回路を外付けで設計する必要がある。ＰＬＣ／ＡＣの重畳回路を設計するにはノイズを受けにくくするためのパターン配線、ＰＬＣ通信向けに特性が図られた部品を使用する等、専用のノウハウが必要になる。従って、ＰＬＣ技術を持たないユーザーには設計負荷が大きかった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した、設置する際のユーザーの設計負荷を解消する、電力線通信モジュールの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、電力線通信モジュール（１）は、電力及び電子通信を提供する電力線通信動作回路（２０）と、電力線（３）と電力線通信動作回路（２０）との間に接続され、電力線（３）からの電力に高周波を重畳する重畳回路（１０）と、を備える。

なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。

本発明の一態様によれば、電力線通信モジュールを設置する際のユーザーの回路設計負荷を解消できる。

従来例の電力線通信基板が配置されたシステムの説明図である。 本発明の一実施形態に係る電力線通信モジュールの概略図である。 本発明の一実施形態に係る電力線通信モジュールのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る電力線通信モジュールに配置された重畳回路の回路図である。 電力線通信モジュールの基板上の図４の重畳回路における構成要素の位置を示すレイアウト図である。 （Ａ）は図５の重畳回路の表側の基板における配線パターン例であり、（Ｂ）は重畳回路の裏側の基板における配線パターン例である。 （Ａ）は本発明の一実施形態に係る電力線通信モジュールの通信動作回路及び電源回路の表側の基板における配線パターン例であり、（Ｂ）はその裏側の基板における配線パターン例である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

なお、下記実施形態では、電力線の一例としてＨＤ−ＰＬＣを用いて説明するが、本発明に係る電力線通信モジュールを搭載する方式は日本で規格化されたＨＤ−ＰＬＣに限定されず、米国・欧州で多く使用される規格のホームプラグ（ＨＯＭＥ ＰＬＵＧ）、中国の規格のＩＧＲＳ（Intelligent Grouping and Resource Sharing）等であってもよい。

図２は、本発明の一実施形態に係る電力線通信モジュールの概略図を示す。

図２に示すように、本発明の実施形態では、ＨＤ−ＰＬＣに必要な、電力線とＰＬＣ信号線を重畳させるための重畳回路を、電力線通信モジュール上に設けている。

よって、本発明を用いると、ユーザー（例えば、電気配線者等）は電力線通信モジュール１の（重畳回路の）出力部をマザーボード２上のＡＣ線３にコネクタピン４１で直結するのみで、機器（エアコン等）に、電力線通信機能を追加することができる。

図２において、ＡＣ線（電力線）３と電力線通信モジュール１（例えば、ＨＤ−ＰＬＣｉｎｓｉｄｅモジュール）とはコネクタピン（ピンヘッダコネクタ）４１で接続され、ＰＬＣ信号（高周波信号）とＡＣ信号（ＡＣ電圧）が入出力される。

電力線通信モジュール１において、ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路（重畳回路）１０でＰＬＣ信号とＡＣ信号（電力）がカップリング（重畳）される。カップリングされたＰＬＣ信号はＨＤ−ＰＬＣ動作回路（電力線通信動作回路）２０へ入力される。

ＨＤ―ＰＬＣ動作回路２０は、２〜２８ＭＨｚの周波数帯域で、ＷａｖｅｌｅｔＯＦＤＭ（ＨＤ−ＰＬＣｉｎｓｉｄｅモジュールは２〜４ＰＡＭ（pulse amplitude modulation））の伝送方式で伝送する（電力及び電子通信を提供する）。ＷａｖｅｌｅｔＯＦＤＭは、時間軸および周波数軸でともに直交する性質を持つＷａｖｅｌｅｔ変換を用いたＯＦＤＭ（分割多重通信方式）変調方式である。

なお、本発明の実施形態を搭載し、電力及び電子通信が提供される例としてエアコンを例にして説明したが、本発明の搭載例はエアコンに限定されない。例えば、給湯システム、監視カメラ、太陽光発電システム、照明機器、電化製品（住宅に据え置かれる洗濯機、冷蔵庫等）、家庭用燃料電池等の電力供給を司るマザーボードに本発明の電力線通信モジュールを搭載することができる。

また、テレビ用同軸ケーブルを用いてインターネット接続を行う「ＥｏＣ」（Ethernet（登録商標） over Coaxial cable）に用いられてもよい。電気自動車への電力供給システムのマザーボードへ搭載してもよい。さらに、ブロードバンドによるマルチメディア配信（IPTV）、Smart Grid、スマートメータ、HEMS（Home Energy Management System）、BEMS（Building Energy Management System）、MEMS（Mansion Energy Management System）などのシステムにおける電力線を利用するように、本発明の電力線通信モジュールを適用してもよい。

図３は、本発明の一実施形態に係る電力線通信モジュールのブロック図を示す。図３に示すように、電力線通信モジュール１は、基板Ｂ上に、ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０、ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０、及び電源回路３０が設けられている。また、基板Ｂ上には、ＡＣ線３と接続するためのコネクタピン４１及びマザーボード２と接続するためのコネクタピン４２が設けられている。

電源回路３０は、ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０の構成要素を駆動するために複数の電圧をＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０へ供給する。

図３に示すように、ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０は、ＰＬＣ信号の送受信のために、ベースバンド２１、ドライバアンプ２２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２３、ＦｌａｓｈＲＯＭ２４、及びＸＴＡＬ２５等を備えている。

ベースバンド（BASEBAND）２１は、ＡＦＥ（Analog Front End）２６及びＲＡＭ（Random Access Memory）２７を備える。ベースバンド２１は、送信のための変調前の波形及び受信された復調後の情報信号の帯域について、波形を調整し、信号を処理する波形調整回路である。波形調整回路は、送信側駆動回路と受信側駆動回路とを備える。

ＡＦＥ２６は、マザーボード側ＣＰＵ２０１から入力されるアナログ信号を調整する。ＲＡＭ２７はベースバンド２１内、及びＡＦＥ２６に用いられる信号調整、信号処理に必要な情報を一時的に記憶する。なお、ベースバンド２１は、システムバスの一定周期のクロック信号に同期して動作するＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）をさらに備えていてもよい。

ドライバアンプ２２はベースバンド２１から出力された信号を増幅し、高周波へ励振する。

ＢＰＦ２３は、インダクタ、コンデンサ等で構成される。ＡＣ線３からＰＬＣ／ＡＣを受信した後、ノイズの乗った波形はＢＰＦ２３を通過することで、ＰＬＣに関連する特定の周波数帯の波形のみが取り出され、通常の電力（交流）の分は除かれる。

ＢＰＦ２３で用いられるフィルタは、例えばＳＡＷフィルタである。ＳＡＷフィルタ（弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）では、ＳＡＷフィルタ内に含まれる櫛形電極が形成された圧電体基板上を伝搬する表面波を利用して、通信に用いられる所望の周波数をフィルタリングした後、再び電気信号として取り出す。ＳＡＷフィルタを用いることで、ＢＰＦフィルタ回路を小型化、高性能化できる。

ここで、ブロック図及びレイアウト図では、フィルタが１つ搭載される例を説明したが、複数の国に対応するように、周波数帯の異なる複数のＳＡＷフィルタを搭載し、多バンド化してもよい。

送信と受信とを切り分ける方式として、ベースバンド２１において、送信イネーブル信号と、受信イネーブル信号とをそれぞれ独自に切り分けて出力し、それぞれのイネーブル信号に合わせて、ドライバアンプ２２又はＢＰＦ２３を駆動させている。ベースバンド２１では、送信イネーブル信号と受信イネーブル信号は同時に出力されることはなく、送信側駆動回路、受信側駆動回路のいずれか片側の回路のみの駆動させることで送信と受信を切り分けている。

一例として、ベースバンド２１、ＦｌａｓｈＲＯＭ２４、ＸＴＡＬ２５、及びドライバアンプ２２は送信側回路αを形成している。ベースバンド２１、ＦｌａｓｈＲＯＭ２４、ＸＴＡＬ２５、及びＢＰＦ２３は受信側回路βを形成している。

ベースバンド２１は、マザーボード２側のＣＰＵ２０１とデータをやりとりするデータインターフェース仕様として、ＵＡＲＴ，ＧＰＩＯ，Ｉ^２Ｃ，ＰＷＭ等の機能を備えている。

例えば、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter：汎用非同期送受信回路）はシリアル転送方式のデータとパラレル転送方式のデータを相互に変換する。

ＧＰＩＯ（General Purpose Input/Output）は汎用入出力であって、入力として動作した場合は電気回路の他の部分からのデジタル信号を読み取り、出力として動作した場合は他デバイスの制御や信号の通知を行う。

Ｉ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）は、周辺デバイスとのシリアル通信の方式で、主にＥＥＰＲＯＭメモリＩＣなどとの高速通信を実現する。

また、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）は、パルス幅変調方式を用いて、パルスの波（方形波）のＯＮ（ＨＩＧＨ）とＯＦＦ（ＬＯＷ）幅の比（デューティー比）を変化させて変調する。

ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０には、ベースバンド２１、ドライバアンプ２２、ＦｌａｓｈＲＯＭ２４、及びＸＴＡＬ２５等を夫々、異なる駆動電圧で駆動させるための電源回路３０が接続されている。

電源回路３０は、例えば、スイッチングレギュレータ（Regulator）等の電源ＩＣであるＲｇ３１，３２，３３を備えている。Ｒｇ３１は、１．５Ｖ電圧を生成して、ベースバンド２１へ供給する。Ｒｇ３２は３．３Ｖ電圧を生成して、ベースバンド２１、ＦｌａｓｈＲＯＭ２４、及びＸＴＡＬ２５へ供給する。Ｒｇ３３は１０．５Ｖ電圧を生成して、ドライバアンプ２２へ供給する。

図４は、本発明の電力線通信モジュール１に設けられたＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０の回路図である。

図４に示すように、ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０は、ＡＣ電流（電力）に高周波を重畳するために、サージアブソーバー１１、コモンモードチョークコイル１２、コンデンサ１３，１４、及びカップリングトランス１５を備えている。また、ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０は、さらに、マザーボード２と接続するための、コネクタピン４１を備えている。

サージアブソーバー１１は、落雷や静電気（ＥＳＤ）などによって、ＡＣ線３上に発生する過渡的な異常電圧や異常電流を、回路の入り口で阻止するために設けられている。

コモンモードチョークコイル１２は、コモンモードノイズ抑制用トランスである。

コンデンサ１３，１４は、カップリング用の絶縁コンデンサである。

ここで、コンデンサ１３，１４は、例えば０．２μＦ〜０．４μＦなどの容量を夫々有し、コモンモードチョークコイル１２のインダクタはコモンモードノイズを抑制する効果を有する。

このような容量値設定により、コンデンサ１３及びコンデンサ１４のインピーダンスは、例えば５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚなどの商用周波数に対しては十分に高いインピーダンスになり、例えば１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚなどの電力線通信信号の周波数に対しては十分に低いインピーダンスになる。さらに、コモンモードチョークコイル１２を構成するインダクタのインピーダンスは、例えば５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚなどの商用周波数に対しては十分に低いインピーダンスになり、例えば１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚなどの電力線通信信号の周波数に対しては十分に高いインピーダンスとなる。

コモンモードチョークコイル１２は一つのコア（高周波用の場合はフェライトのコア）に２本の導線を巻いた構造となっているため、４端子設けられている。２本の導線（コイル）の巻き方向は互いに反対方向である。

コモンモードチョークコイル１２のコイルにコモンモード（高い商用周波数）の電流が流れると、夫々のコイルにおける電磁誘導現象によって磁束が発生し、発生した磁束の向きは同じ方向になるためお互いの磁束が強めあってインダクタとしての働きが高まる。

一方、このコイルにディファレンシャルモード（商用電力の低い商用周波数）の電流が流れると、発生した磁束の方向は逆方向になるため磁束が打ち消しあう。これによってディファレンシャルモードの電流に対しては、インダクタとして機能しなくなる。このとき、コンデンサ１３，１４は高インピーダンスとなり、各コンデンサ１３，１４を通過する電流量は少なくなる。よって、各コンデンサ１３，１４からの漏れ電流は少なくなり、感電の危険性を少なくすることが可能となる。

また日本の一般家庭電源のＡＣ入力端子（プラグ）にはＬ（ライブ）、Ｎ（ニュートラル）の２種類があり、安全規格上、Ｌ端子を商用電源の非接地側、Ｎ端子を接地側に接続するよう指示されている。これにより、電源内部で地絡（ＡＣ線とアース線のショート）が生じた場合に、Ｌ端子の内蔵ヒューズを溶断させ、感電に対する保護を行う。また、電源のＦＧ（Ａ）端子（ヒューズ端子、アース端子）が存在する場合は、感電防止及びノイズ防止のためアースに接続する。

ここで、ＯＡ機器・白物家電等や、エアコンの設置箇所に使われるアース端子付コンセントなど３つ口のコンセントの場合はＬ、Ｎ、Ｅの接続を間違えることは少ない。

しかし、例えば日本における、一般的な家庭用１００Ｖコンセント（ＪＩＳ Ｃ ８３０３ ２極コンセント １５Ａ １２５Ｖ平行型）など、２つ口のコンセントの場合、電化製品について、ユーザーがＬ、Ｎを間違えて差し込む（逆接続する）ことも考えられる。なお、ＡＣ線３に連結されるプラグでのＬ、Ｎ端子の逆接続及びＦＧ端子の未接続があっても、電源の故障及び特性が変化することはない。

そのため、より安全面を考慮して、コンデンサを２つ設けている。また、コンデンサを２つ設けることで、配線の迂回を防止し、配線長を短くすることができる。

カップリングトランス１５は、信号を結合する信号結合トランスであるとともに、コンデンサによるノイズ等除去する絶縁トランスである。

ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０で生成されたＰＬＣ信号はドライバアンプ２２からカップリングトランス１５へ入力される。ＡＣの電力線の電力に重畳され、カップリングトランス１５から出力されたＰＬＣ信号はＨＤ−ＰＬＣにおいて、ＢＰＦ２３へ繋がっている。

本発明の実施の形態において、信号線に通信波を重畳する方法として、ＡＣ線とＰＬＣ信号線を分けるための部品選定を行う。

ここで、日本では、電波法施行規則第４４条第２項第２号において、屋内広帯域電力線搬送通信設備での夫々の部品の許容値が定められている。よって、電波法で定める電力線通信の許容値（２〜１５ＭＨｚ：３０ｄＢμＡ，１５〜３０ＭＨｚ：２０ｄＢμＡ）以内に収まるように、コンデンサ１３，１４、コモンモードチョークコイル１２、カップリングトランス１５の共振のＱ値を調整することが必要である。

この法律を満たすように、本発明のＨＤ−ＰＬＣ動作回路に用いられる重畳回路において、コモンモードチョークコイル１２とカップリングトランス１５はＰＬＣの使用周波数帯域（２〜２８ＭＨｚ）に合わせた部品を選定する。例えば、本実施形態では、２４０Ｖ耐圧のコイルを利用する。

従って、重畳回路に適している部品（ＰＬＣ使用帯域２ＭＨｚ〜２８ＭＨｚのノイズ性能、通過特性が良い）を選定しているため、部品による通信劣化も少なくしている。

また、従来例において、マザーボード上で重畳回路を組んだ場合、マザーボードで使用する部品について、上記法律に基づいて、広帯域電力線搬送通信設備のための型式取得する必要があり、ユーザーの手間が発生した。

そこで、本発明で、重畳回路が設置されるジュール単体で、電波法（広帯域電力線搬送通信設備）の型式指定取得について、予め申請できるため、ユーザーが型式取得を申請する必要が無くなる。

ここで、チョークコイル１２とカップリングトランス１５とを同じ部品を用いると好適である。部品の共通化により耐圧電圧（例えば、２４０Ｖ）を揃えることができるため、耐圧電圧が向上するとともに、上記型式取得の申請が一部品で済む。

なお、製品によっては、例えば、マザーボード側において、電力線通信モジュール１の近傍にサージアブソーバーを設置する場合は、電力線通信モジュール１のサージアブソーバーを省くことができる。この構成であると、さらに重畳回路及び該重畳回路が搭載される電力線通信モジュールの小型化が可能である。
図５はＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０の基板上の構成要素の位置を示すレイアウト図である。

図６は、ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０の基板パターンの例を示す図であって、（Ａ）は表側の基板上の配線パターン例を示し、（ｂ）は重畳回路の裏側の基板上の配線パターン例を示す。

電力線通信モジュール１に搭載するＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０は、ノイズの影響を受けにくく、スループット特性（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ：秒単位当たりの処理能力）を下げないようにするパターンレイアウトで設計すると好適である。

図５において、点線の中がＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０のパターンを示す。実線が構成要素（部品）を示す。なお、コネクタピン４１は、ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０の構成要素であるとともに、電力線通信モジュール１の外部接続用のピンとしても機能する。

図５に示すように、構成要素を近接して配置することにより、基板における設置面積を小さくすることができる。

本実施形態において、この近接配置により、配線パターンの引き回し量を可能な限り短くする。よって、重畳されたＡＣ/ＰＬＣ信号を伝搬する配線を短くすることで、信号の減衰を少なく、ノイズの影響を受けにくくする。
詳しくは、図６（Ａ）の表側、図６（Ｂ）の裏側の配線パターンにおいて、点線が、ＡＣ線３及びプラグのＬ相と接続する配線、実線がＮ相と接続する配線である。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）において、コネクタピン４１とサージアブソーバー１１との間の配線をＬ１，Ｎ１、サージアブソーバー１１とコモンモードチョークコイル１２との配線をＬ２，Ｎ２、コモンモードチョークコイル１２とコンデンサ１３，１４との配線を夫々、Ｌ３，Ｎ３、コンデンサ１３，１４とカップリングトランス１５との配線を夫々Ｌ４，Ｎ４、カップリングトランス１５とＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０のコネクタピン２８との配線をＬ５、Ｎ５とする。

Ｌ１，Ｎ１、Ｌ３，Ｎ３、及びＬ４，Ｎ４の配線は裏側（図６（Ｂ））に配置され、Ｌ２，Ｎ２及びＬ５，Ｎ５の配線は表側（図６（Ａ））に配置されている。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）より、ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０において、Ｌ相と接続する配線の合計（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）が、Ｎ相と接続する配線の合計（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４＋Ｎ５）と、略等しくなる、等長配線であることが分かる。

さらに、図４、図５、図６を参照して、重畳回路において、各構成要素が近接配置され、配置面積が小さい。また小さな配置面積だと、各構成要素が近いため、配線が短い。

図５、６に示すように、ＰＬＣ通信ライン（配線）を短く、且つ等長配線にすることで、通信品質の劣化を少なくし、スループット特性を維持することが可能となる。

一例として、重畳回路でのライン長、即ち、ＡＣ線３からＨＤ―ＰＬＣ動作回路２０までの部品（４１，１１，１２，１３，１４，１５）を除くライン長は約３５ｍｍなど、４０ｍｍ以内で設計している。

従来のモジュールを用いて、動作回路が設けられるモジュールと外付けの重畳回路とを別の基板で構成する場合、配線のライン長に相当する部分について、５０ｍｍ以上になる例もある。

よって、本発明の実施形態では、従来のモジュールよりも、基板パターン上でＰＬＣ信号線を引き回す長さが短くできるため、ＰＬＣ通信特性の劣化を少なくし、ノイズを低減することができる。

図７（Ａ）は電力線通信モジュール１の基板上のＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０及び電源回路３０の表側の基板における部における、配線パターン例を示し、図７（Ｂ）はその裏側の基板における配線パターン例を示す。

図７において、ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０に近接して、ＢＰＦ２３、ドライバアンプ２２が配置されている。ＢＰＦ２３には、ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０とＰＬＣ／ＡＣ重畳回路１０とを接続するコネクタピン２８が設けられている。

ＢＰＦ２３及びドライバアンプ２２の両方に近接して、ベースバンド２１が配置されている。ベースバンド２１には、電力線通信モジュール１の外部接続用のピンとしても機能するコネクタピン４２が設けられている。

また、ＢＰＦ２３とは離れた側であって、ドライバアンプ２２及びベースバンド２１と近接して、電源回路３０が配置されている。

ここで、図７（Ａ）において太波線で示す部分である受信側回路βと電源回路３０とは、基板Ｂの表面側で配線されている。一方、図７（Ｂ）において太波線で示す部分である送信側回路αは裏面側で配線されている。

このように、ＨＤ−ＰＬＣ動作回路２０のレイアウトは、送信側回路αと受信側回路βでまとめた位置にある。よって配線を短くすることができる。

さらに、電源回路と同層配線するブロック、本例では、図７（Ａ）に示す表面Ｂｆで電源回路３０と同じ表面Ｂｆで配線する受信側回路βは、離間している。一方、電源回路３０と別層配線するブロック、本例では、図７（Ｂ）に示す裏面Ｂｒで配線する送信側回路αは隣接配置される。

なお、上記図７の例とは反対に、電源回路３０と同じ層（表面Ｂｆ）で配線し、位置が離間する回路が送信側回路αであり、電源回路３０と別層（背面Ｂｒ）で配線し、近接配置する回路が受信側回路βであってもよい。

よって、送信側回路α及び受信側回路βのいずれか一方を、層（表面、裏面）を異なるようにすること、及び他方を同じ層で位置を遠ざけることにより、所望の電圧生成のためにノイズを発生しやすい電源回路３０から、送信側回路α及び受信側回路βの両方を離して配置することが可能になる。従って、ノイズを低減することができる。

従って、このようなレイアウト構成によって、電源からのノイズの影響を受けにくい状態で、基板を小面積化することができ、さらに電力線通信モジュールも小型化できる。

本発明の実施形態に係るモジュール１を使用することで、従来のようにマザーボード上でユーザーが重畳回路を設計しなくても、手軽にＨＤ−ＰＬＣが利用できるようになる。

ユーザーはＰＬＣ／ＡＣ重畳回路部の設計の必要がなくなる。通信品質を保つためのパターンや部品の選定等を行う時間を省くことができるため、開発期間を少なくすることができる。

さらに、マザーボードのＡＣ線にモジュールを直接接続するだけで、ユーザーがＰＬＣの型式認証をとる必要はなく、ＰＬＣ通信を行うことができ、ユーザーはＰＬＣ機能を導入する敷居が低くなる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１ 電力線通信モジュール
２ マザーボード
３ ＡＣ線（電力線）
１０ ＰＬＣ／ＡＣ重畳回路（重畳回路）
１１ サージアブソーバー
１２ コモンモードチョークコイル
１３，１４ コンデンサ
１５ カップリングトランス
１６ コネクタピン
２０ ＨＤ−ＰＬＣ動作回路（電力線通信動作回路）
２１ ベースバンド（波形調整回路）
２２ ドライバアンプ
２３ ＢＰＦ
２４ Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ
２５ ＸＴＡＬ
２６ ＡＦＥ
２７ ＲＡＭ
２８ コネクタピン
３０ 電源回路
４１ コネクタピン（ピンヘッダコネクタ）
４２ コネクタピン
α 送信側回路
β 受信側回路

Claims (9)

1. 電力及び電子通信を提供する電力線通信動作回路と、
   電力線と前記電力線通信動作回路との間に接続され、前記電力線からの電力に高周波を重畳する重畳回路と、を備える
   電力線通信モジュール。
2. 前記重畳回路は、
   チョークコイルと、
   コンデンサと、
   カップリングトランスと、を備える、
   請求項１に記載の電力線通信モジュール。
3. 前記重畳回路は、
   サージアブソーバーを備える、
   請求項２に記載の電力線通信モジュール。
4. 前記重畳回路において、前記電力線のＬ相へ接続される配線とＮ相へ接続される配線とが、等長配線である、
   請求項２又は３に記載の電力線通信モジュール。
5. 前記重畳回路における配線は４０ｍｍ以内である、
   請求項２〜４のいずれか一項に記載の電力線通信モジュール。
6. 前記チョークコイルと前記カップリングトランスは同じ部品を用い、
   前記部品は、２４０Ｖ耐圧である、
   請求項２から５のいずれか一項に記載の電力線通信モジュール。
7. 前記電力線通信動作回路は、送信側回路及び受信側回路を含み、
   前記電力線通信動作回路は、該電力線通信動作回路へ電圧を供給する電源回路と接続されている、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力線通信モジュール。
8. 前記電力線通信動作回路と、前記重畳回路と、前記電源回路は、同一の基板上に設けられ、
   前記電源回路と同層配線する、前記送信側回路及び前記受信側回路のいずれか一方は離間した位置に配置し、前記電源回路に隣接配置される前記送信側回路及び前記受信側回路のいずれか他方は前記電源回路とは基板の異なる層に配線する、
   請求項７項に記載の電力線通信モジュール。
9. 前記電力線通信動作回路において、
   前記送信側回路と前記受信側回路とは波形調整回路を共通で備え、
   前記送信側回路はドライバアンプを備え、
   前記受信側回路はバンドパスフィルタを備え、
   前記電源回路は、各回路に各構成要素に必要な駆動電圧を供給する、
   請求項７又は８に記載の電力線通信モジュール。