專(zhuān)利名稱(chēng)：Plc/電源混合裝置以及具有通信功能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有電力線通信(PLC)功能及電源功能的PLC/電源混合裝置和裝載有這樣的PLC/電源混合裝置的具有通信功能的裝置。
背景技術(shù)：
在個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)等各種設(shè)備中進(jìn)行PLC的情況下，以耦合到將設(shè)備和電力線連接的布線的方式設(shè)置有PLC調(diào)制解調(diào)器(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I 3)?？墒?，通常各種設(shè)備具有將從設(shè)備外部供給的電壓變換成所期望的電壓的電源電路。特別是在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中提出了通過(guò)以電源電路和PLC調(diào)制解調(diào)器共用部件來(lái)削減部件成本的方案。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007 - 5982號(hào)公報(bào)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2008 - 227837號(hào)公報(bào)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2006 - 94308號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
以往，在各種領(lǐng)域中存在成本削減等要求，在與PLC相關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域中也是同樣的。雖然專(zhuān)利文獻(xiàn)3的提案也被認(rèn)為是一個(gè)對(duì)策，但是本發(fā)明利用與專(zhuān)利文獻(xiàn)3的提案不同的途徑謀求部件的共用化，本發(fā)明的目的在于削減成本、尺寸、功耗等。用于解決課題的方案
本發(fā)明第一方式的PLC/電源混合裝置具備電源電路，所述電源電路進(jìn)行將施加到電壓輸入端部的輸入電壓變換成規(guī)定電壓值的電壓的電壓變換，將所述電壓變換后的電壓輸出到電壓輸出端部，所述電源電路包含:開(kāi)關(guān)單元，對(duì)所述電壓輸入端部側(cè)的電壓進(jìn)行斬波(chopping)；以及控制電路，通過(guò)對(duì)所述開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，從而控制所述斬波，所述控制電路以通常模式和發(fā)送模式進(jìn)行工作，所述通常模式進(jìn)行所述電壓變換，所述發(fā)送模式由利用了通到所述電壓輸入端部的電力線的電力線通信(PLC)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，在所述發(fā)送模式中，根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)制。此外，第二方式的PLC/電源混合裝置是上述的第一方式的PLC/電源混合裝置，其中，所述控制電路在一邊進(jìn)行與所述發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制一邊得到在所述通常模式中應(yīng)生成的所述規(guī)定電壓值的條件下，進(jìn)行所述發(fā)送模式中的所述開(kāi)關(guān)。此外，第三方式的PLC/電源混合裝置是上述的第一或第二方式的PLC/電源混合裝置，其中，所述控制電路使所述開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)關(guān)周期在所述通常模式和所述發(fā)送模式中不同，所述控制電路按照所述開(kāi)關(guān)周期越短使所述接通(ON)期間寬度越短的關(guān)系，設(shè)定所述開(kāi)關(guān)單元的接通期間寬度。此外，第四方式的PLC/電源混合裝置是上述的第一至第三方式中的任一個(gè)的PLC/電源混合裝置，其中，還具備:電壓檢測(cè)器，從所述開(kāi)關(guān)單元的連接位置觀察，連接于所述電壓輸出端部側(cè)，對(duì)與所述輸入電壓對(duì)應(yīng)的電壓進(jìn)行檢測(cè)；以及PLC處理電路，進(jìn)行從由所述電壓檢測(cè)器得到的檢測(cè)電壓提取由其它裝置發(fā)送到所述電力線的數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)提取處理，所述PLC處理電路基于預(yù)先對(duì)所述電壓輸入端部與所述電壓檢測(cè)器之間的電路結(jié)構(gòu)給出的信息，進(jìn)行根據(jù)所述檢測(cè)電壓估計(jì)所述輸入電壓的輸入電壓估計(jì)處理，所述PLC處理電路對(duì)由所述輸入電壓估計(jì)處理得到的估計(jì)電壓進(jìn)行所述接收數(shù)據(jù)提取處理。此外，第五方式的PLC/電源混合裝置是上述的第四方式的PLC/電源混合裝置，其中，所述控制電路基于由所述電壓檢測(cè)器得到的所述檢測(cè)電壓，對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行反饋控制。此外，第六方式的PLC/電源混合裝置是上述的第一至第三方式中的任一個(gè)的PLC/電源混合裝置，其中，還具備:電壓檢測(cè)器，從所述開(kāi)關(guān)單元的連接位置觀察，連接于所述電壓輸出端部側(cè)，對(duì)與所述輸入電壓對(duì)應(yīng)的電壓進(jìn)行檢測(cè)；以及PLC處理電路，進(jìn)行從由所述電壓檢測(cè)器得到的檢測(cè)電壓提取由其它裝置發(fā)送到所述電力線的數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)提取處理，所述控制電路基于由所述電壓檢測(cè)器得到的所述檢測(cè)電壓對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行反饋控制。此外，第七方式的PLC/電源混合裝置是上述的第五或第六方式的PLC/電源混合裝置，其中，所述控制電路基于預(yù)先對(duì)所述電壓檢測(cè)器與所述電壓輸出端部之間的電路結(jié)構(gòu)給出的信息，進(jìn)行根據(jù)所述檢測(cè)電壓估計(jì)所述電壓變換后的電壓的輸出電壓估計(jì)處理，所述控制電路基于由所述輸出電壓估計(jì)處理得到的估計(jì)電壓對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行反饋控制。

此外，第八方式的PLC/電源混合裝置是上述的第四至第七方式中的任一個(gè)的PLC/電源混合裝置，其中，所述電源電路是包含了變壓器的AC輸入/絕緣型的電源電路，所述電壓檢測(cè)器以通到所述變壓器的二次側(cè)的方式進(jìn)行連接。此外，第九方式的PLC/電源混合裝置是上述的第四至第八方式中的任一個(gè)的PLC/電源混合裝置，其中，所述PLC處理電路對(duì)所述開(kāi)關(guān)單元的接通期間中的所述檢測(cè)電壓進(jìn)行所述接收數(shù)據(jù)提取處理。此外，第十方式的PLC/電源混合裝置是上述的第一至第三方式中的任一個(gè)的PLC/電源混合裝置，其中，還具備:電壓檢測(cè)器，從所述開(kāi)關(guān)單元的連接位置觀察，連接于所述電壓輸出端部側(cè)，對(duì)與所述輸入電壓對(duì)應(yīng)的電壓進(jìn)行檢測(cè)；以及PLC處理電路，進(jìn)行從由所述電壓檢測(cè)器得到的檢測(cè)電壓提取由其它裝置發(fā)送到所述電力線的數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)提取處理，所述PLC處理電路對(duì)所述開(kāi)關(guān)單元的接通期間中的所述檢測(cè)電壓進(jìn)行所述接收數(shù)據(jù)提取處理。

此外，第i^一方式的PLC/電源混合裝置是上述的第四至第十方式中的任一個(gè)的PLC/電源混合裝置，其中，還具備:特性強(qiáng)調(diào)電路，對(duì)輸入到所述電壓檢測(cè)器的電壓的規(guī)定特性進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，所述特性強(qiáng)調(diào)電路使強(qiáng)調(diào)的特性在所述開(kāi)關(guān)單元的接通狀態(tài)和關(guān)斷(OFF)狀態(tài)下不同。此外，第十二方式的PLC/電源混合裝置是上述的第一至第i^一方式中的任一個(gè)的PLC/電源混合裝置，其中，所述控制電路按照線性調(diào)頻脈沖(chirp)信號(hào)對(duì)所述發(fā)送模式中的所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)制。
此外，第十三方式的PLC/電源混合裝置是上述的第一至第十二方式中的任一個(gè)的PLC/電源混合裝置，其中，所述通常模式中的開(kāi)關(guān)頻率比所述發(fā)送模式中的開(kāi)關(guān)頻率聞。此外，第十四方式的具有通信功能的裝置具備:上述的第一至第十三方式中的任一個(gè)的PLC/電源混合裝置；以及主體電路，經(jīng)由所述PLC/電源混合裝置進(jìn)行所述PLC。發(fā)明效果
根據(jù)上述的第一方式，能利用電源電路的開(kāi)關(guān)單元和控制電路(以下，也匯總稱(chēng)為“開(kāi)關(guān)電路”)來(lái)進(jìn)行PLC。即，以電源電路和PLC用的電路(PLC電路)共用該開(kāi)關(guān)電路。因此，不需要PLC電路用的開(kāi)關(guān)電路(所謂的線路驅(qū)動(dòng)器(line driver))。因此，與以電源電路和PLC電路分別具有開(kāi)關(guān)電路的結(jié)構(gòu)相比，能削減成本、尺寸、功耗等。根據(jù)上述的第二方式，即使是發(fā)送模式也能確保通常模式中的規(guī)定電壓值。因此，能與工作模式無(wú)關(guān)地生成穩(wěn)定的電壓，為高的可靠性作貢獻(xiàn)。根據(jù)上述的第三方式，能夠提供能與工作模式無(wú)關(guān)地生成穩(wěn)定的電壓的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。根據(jù)上述的第四方式，即使在電路介于電壓檢測(cè)器與電壓輸入端部之間的情況下，也能確保接收數(shù)據(jù)提取處理的精度、即數(shù)據(jù)接收的可靠性。換言之，能使電壓檢測(cè)器的連接位置的自由度變高。根據(jù)上述的第五和第六方式，能以控制電路和PLC處理電路共用電壓檢測(cè)器。因此，與以控制電路和PLC電路分別具有電壓檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)相比，能削減成本、尺寸、功耗等。根據(jù)上述的第七方式，即使在電路介于電壓檢測(cè)器與電壓輸出端部之間的情況下，也能確保晶體管的反饋控制的精度、即電壓變換的可靠性。換言之，能使電壓檢測(cè)器的連接位置的自由度變高。關(guān)于上述的第八方式，通常對(duì)AC輸入/絕緣型的電源電路在電源電路用變壓器的一次側(cè)設(shè)置有PLC接收用的耦合變壓器，與此相對(duì)地，該第八方式的變壓器兼用作電源電路用變壓器和PLC接收用耦合變壓器。因此，通常不需要為PLC接收專(zhuān)用而設(shè)置的耦合變壓器。因此，與以電源電路和PLC電路分別具有變壓器的一般的結(jié)構(gòu)相比，能削減成本、尺寸等。根據(jù)上述的第九和第十方式，能更可靠地進(jìn)行來(lái)自電力線的數(shù)據(jù)接收。這是因?yàn)?，在開(kāi)關(guān)單元為關(guān)斷狀態(tài)中電壓檢測(cè)器不與電力線接通，因此即使使用這樣的關(guān)斷期間的檢測(cè)電壓來(lái)進(jìn)行接收數(shù)據(jù)提取處理也僅得到無(wú)效的數(shù)據(jù)。根據(jù)上述的第十一方式，能高效地利用電壓檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍。根據(jù)上述的第十二方式，因?yàn)榕c線性調(diào)頻脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)被輸出到電力線，所以能進(jìn)行抗噪音性?xún)?yōu)越的通信。根據(jù)上述的第十三方式，因?yàn)閷㈦娏€的電壓變動(dòng)均勻化，所以導(dǎo)致發(fā)送數(shù)據(jù)的檢測(cè)容易化。根據(jù)上述的第十四方式，能在具有通信功能的裝置中享有上述的各種效果。本發(fā)明的目的、特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)根據(jù)以下詳細(xì)的說(shuō)明和附圖而變得更加清楚明白。


圖1是針對(duì)第一實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的利用方式的框圖。圖2是針對(duì)第一實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是針對(duì)第一實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的工作的波形圖。圖4是針對(duì)第二實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是針對(duì)第二實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的工作的波形圖。圖6是針對(duì)第三實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是針對(duì)第四實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是針對(duì)第五實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖9是針對(duì)第六實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖10是針對(duì)第七實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖11是針對(duì)第八實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置的工作的波形圖。
具體實(shí)施例方式<第一實(shí)施方式>
〈PLC/電源混合裝置的利用方式>
在對(duì)具有電力線通信(PLC)功能及電源功能的PLC/電源混合裝置(以下，也存在稱(chēng)為“混合裝置”的情況)的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明之前，參照?qǐng)D1的框圖，對(duì)其利用方式進(jìn)行例示。根據(jù)圖1的例子，混合裝置I與電力線5和主體電路2連接而被使用。在這樣的利用方式中，混合裝置I實(shí)現(xiàn)將來(lái)自電力線5的供給電壓變換成規(guī)定的電壓值并將變換后的電壓供給到主體電路2的電源功能和在主體電路2進(jìn)行利用了電力線5的PLC時(shí)的通信功能。主體電路2例如相當(dāng)于個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、各種家電設(shè)備、各種電池等。在圖1的例子中，包含混合裝置I和主體電路2來(lái)構(gòu)成具有通信功能的裝置3，多個(gè)具有通信功能的裝置3連接于電力線5來(lái)構(gòu)成通信系統(tǒng)。根據(jù)具有通信功能的裝置3，能夠享有混合裝置I取得的后述的各種效果。在此，混合裝置I可以收容在與主體電路2相同的框體中，或者，也可以收容在與主體電路2不同的框體中。此外，混合裝置I以與特定的主體電路2相組合的方式(即，以具有通信功能的裝置3的方式)被提供也可，或者，以混合裝置I單體(即，以能與各種主體電路2隨后進(jìn)行組合的方式)被提供也可。〈PLC/電源混合裝置的結(jié)構(gòu)>
<電源功能的結(jié)構(gòu)>
圖2是對(duì)混合裝置I的結(jié)構(gòu)進(jìn)行例示的框圖。如圖2所示，混合裝置I包含實(shí)現(xiàn)上述電源功能的電源電路10。圖2所例示的電源電路10是DC/DC變換器，分為非絕緣型、開(kāi)關(guān)型以及降壓型。根據(jù)圖2的例子，電源電路10包含:電壓輸入端部20、開(kāi)關(guān)電路30、二極管40、電感器50、電容器60、電壓檢測(cè)器70、以及電壓輸出端部80。電壓輸入端部20是從電力線5 (參照?qǐng)D1)被供給電壓、換言之功率的一側(cè)的部分，按照?qǐng)D1的例子，相當(dāng)于與存在于混合裝置I的外部的電力線5連接的外部連接端部。在圖2中例示了如下情況:電壓輸入端部20包含輸入端子21、22，端子21被設(shè)定為接地電位GND，在端子21、22間被施加電壓Vin (在此是DC電壓)。施加到電壓輸入端部20的輸入電壓Vin通過(guò)由電源電路10進(jìn)行的電壓變換而被變換成具有規(guī)定的電壓值的電壓Vout。在圖2的例子中，開(kāi)關(guān)電路30包含開(kāi)關(guān)單元31和控制電路32。開(kāi)關(guān)單元31是用于對(duì)電壓輸入端部20側(cè)的電壓(在圖2的結(jié)構(gòu)例中是施加到電壓輸入端部20的輸入電壓Vin)進(jìn)行斬波的單元。在圖2的例子中，開(kāi)關(guān)單元31由雙極晶體管實(shí)現(xiàn)。因此，也將開(kāi)關(guān)單元31稱(chēng)為雙極晶體管31或晶體管31。在晶體管31中，集電極連接于輸入端子22，發(fā)射極連接于二極管40和電感器50，基極連接于控制電路32。在此，作為開(kāi)關(guān)單元31，還能使用MOSFET等各種開(kāi)關(guān)元件、能實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的各種電路。如果進(jìn)行一般化，則開(kāi)關(guān)單元31具有:一端(對(duì)應(yīng)于晶體管31中的集電極)、另一端(對(duì)應(yīng)于晶體管31中的發(fā)射極)、以及被輸入用于對(duì)上述的一端與另一端之間的導(dǎo)通/非導(dǎo)通狀態(tài)、換言之接通/關(guān)斷狀態(tài)進(jìn)行控制的控制信號(hào)的控制端(對(duì)應(yīng)于晶體管31中的基極)。通過(guò)用對(duì)控制端的輸入信號(hào)來(lái)切換上述的一端與另一端之間的導(dǎo)通/非導(dǎo)通狀態(tài)，從而施加到上述一端的電壓被斬波，出現(xiàn)在上述另一端?？刂齐娐?2對(duì)開(kāi)關(guān)單元31的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制?？刂齐娐?2連接于晶體管31的基極，通過(guò)向基極施加脈沖狀的控制信號(hào)，從而對(duì)晶體管31的接通/關(guān)斷狀態(tài)進(jìn)行控制。由此，執(zhí)行由開(kāi)關(guān)單元31進(jìn)行的對(duì)電壓Vin的斬波。再有，為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單，利用上述脈沖狀的控制信號(hào)的高電平(H電平)使晶體管31變成導(dǎo)通狀態(tài)，將該導(dǎo)通狀態(tài)稱(chēng)為晶體管31的接通狀態(tài)。即，使脈沖狀的控制信號(hào)的H電平、晶體管31的導(dǎo)通狀態(tài)、以及晶體管31的接通狀態(tài)相互對(duì)應(yīng)。在該情況下，脈沖狀的控制信號(hào)的低電平(L電平)、晶體管31的非導(dǎo)通狀態(tài)、以及晶體管31的關(guān)斷狀態(tài)相互對(duì)應(yīng)?？刂齐娐?2以能對(duì)例如控制信號(hào)的H電平的周期、期間寬度等進(jìn)行調(diào)整的方式構(gòu)成，由此對(duì)晶體管31的開(kāi)關(guān)周期(換言之，開(kāi)關(guān)頻率)、接通期間寬度(即，接通狀態(tài)持續(xù)的期間的時(shí)間長(zhǎng)度)等進(jìn)行控制。由此，對(duì)由晶體管31進(jìn)行的斬波的具體方式進(jìn)行控制。在二極管40中，陰極連接于晶體管31的發(fā)射極，陽(yáng)極連接于輸入端子21。二極管40是所謂的續(xù)流二極管。在電感器50中，一端連接于二極管40的陰極，另一端連接于電容器60的一端。電容器60的另一端連接于二極管40的陽(yáng)極。電容器60的上述兩端間的電壓為進(jìn)行電壓變換后的所期望的電壓Vout。在此，為了檢測(cè)電壓變換后的電壓Vout而利用電壓檢測(cè)器70。作為電壓檢測(cè)器70，能采用例如A/D (模擬/數(shù)字)變換器，因此，也將電壓檢測(cè)器70稱(chēng)為A/D變換器70。在圖2的例子中，在A/D變換器70中，一個(gè)輸入端連接于電容器60的上述一端，另一個(gè)輸入端連接于電容器60的上述另一端，輸出端連接于控制電路32。由此，對(duì)電容器60的兩端間的電壓(S卩，電壓變換后的電壓)Vout進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)該檢測(cè)電壓值進(jìn)行A/D變換，將其提供給控制電路32。電壓輸出端部80是用于取出根據(jù)輸入電壓Vin生成的變換電壓Vout的部分。在圖2中例示了如下情況:電壓輸出端部80包含輸出端子81、82，端子81連接于A/D變換器70的上述另一個(gè)輸入端，端子82連接于A/D變換器70的上述一個(gè)輸入端。由此，端子81被設(shè)定為接地電位GND，在端子81、82間呈現(xiàn)電壓Vout。在圖1的例子中，電壓輸出端80相當(dāng)于與存在于混合裝置I的外部的主體電路2連接的外部連接端部。
〈PLC功能的結(jié)構(gòu)>
如圖2所示，混合裝置I還包含:數(shù)據(jù)輸入端部91、數(shù)據(jù)輸出端部92、電壓檢測(cè)器100、以及PLC處理電路110，它們與PLC功能相關(guān)聯(lián)。再有，雖然根據(jù)后述的說(shuō)明會(huì)變得清楚，但是還利用上述的開(kāi)關(guān)電路30來(lái)實(shí)現(xiàn)混合裝置I中的PLC功能。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)電路30被電源功能和PLC功能所共用。數(shù)據(jù)輸入端部91是被輸入向電力線5 (參照?qǐng)D1)發(fā)送的數(shù)據(jù)Dt的部分。按照?qǐng)D1的例子，數(shù)據(jù)輸入端部91相當(dāng)于與主體電路2連接的外部連接端部，從主體電路2向數(shù)據(jù)輸入端部91提供發(fā)送數(shù)據(jù)Dt。數(shù)據(jù)輸出端部92是用于取出從電力線5 (參照?qǐng)D1)接收到的數(shù)據(jù)Dr的部分。按照?qǐng)D1的例子，數(shù)據(jù)輸出端部92相當(dāng)于與主體電路2連接的外部連接端部，經(jīng)由數(shù)據(jù)輸出端部92向主體電路2提供接收數(shù)據(jù)Dr。再有，雖然在圖2中例示了數(shù)據(jù)輸入端部91由一個(gè)端子構(gòu)成的情況，但是也能由多個(gè)端子構(gòu)成數(shù)據(jù)輸入端部91。對(duì)于數(shù)據(jù)輸出端部92也是同樣的。在此，為了對(duì)施加到電壓輸入端部20的輸入電壓Vin進(jìn)行檢測(cè)而利用電壓檢測(cè)器100。作為電壓檢測(cè)器100，能采用例如A/D變換器，因此也將電壓檢測(cè)器100稱(chēng)為A/D變換器 100。在圖2的例子中,在A/D變換器100中，一個(gè)輸入端連接于輸入端子22,另一個(gè)輸入端連接于輸入端子21，輸出端連接于PLC處理電路110。由此，對(duì)(由晶體管31進(jìn)行斬波之前的)輸入電壓Vin的電壓值進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)該檢測(cè)電壓值進(jìn)行A/D變換，將其輸入到PLC處理電路110。PLC處理電路110與數(shù)據(jù)輸入端部91、數(shù)據(jù)輸出端部92、控制電路32、以及A/D變
換器100的輸出端連接。PLC處理電路110進(jìn)行與PLC相關(guān)的各種處理(大致分為發(fā)送處理和接收處理)。在發(fā)送處理中，PLC處理電路110例如通過(guò)對(duì)輸入到數(shù)據(jù)輸入端部91的發(fā)送數(shù)據(jù)Dt實(shí)施規(guī)定的發(fā)送基帶處理，從而生成基帶信號(hào)。作為上述發(fā)送基帶處理，舉出例如附加與控制相關(guān)的信息(例如錯(cuò)誤控制的信息)的處理、將數(shù)據(jù)分割為規(guī)定尺寸的處理等。根據(jù)混合裝置I所采用的協(xié)議來(lái)規(guī)定發(fā)送處理的內(nèi)容。PLC處理電路110將生成的基帶信號(hào)輸出到控制電路32，控制電路32根據(jù)基帶信號(hào)(因此，根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)Dt)對(duì)晶體管31進(jìn)行控制，由此將發(fā)送數(shù)據(jù)Dt發(fā)送到電力線5 (參照?qǐng)D1)(在后面進(jìn)行敘述)。再有，雖然也能不經(jīng)由PLC處理電路110而將發(fā)送數(shù)據(jù)Dt直接作為基帶信號(hào)，但是通過(guò)在PLC處理電路110中實(shí)施各種數(shù)據(jù)加工，從而通信的可靠性提高。另一方面，在接收處理中，PLC處理電路110例如通過(guò)對(duì)A/D變換器100的輸出信號(hào)(即，輸入電壓Vin的檢測(cè)電壓)實(shí)施規(guī)定的接收基帶處理，從而提取由其它裝置發(fā)送到電力線5 (參照?qǐng)D1)的數(shù)據(jù)(接收數(shù)據(jù)提取處理)。作為上述接收基帶處理，舉出例如從A/D變換器100的輸出信號(hào)中提取基帶信號(hào)的處理、與附加到基帶信號(hào)的關(guān)于控制的信息(例如錯(cuò)誤控制的信息)對(duì)應(yīng)的處理、進(jìn)行分割發(fā)送的數(shù)據(jù)的復(fù)原處理、接收到的數(shù)據(jù)是否為發(fā)給該混合裝置I的數(shù)據(jù)的判斷處理等。根據(jù)混合裝置I所采用的協(xié)議來(lái)規(guī)定接收處理的內(nèi)容?！碢LC/電源混合裝置的工作>
圖3是對(duì)混合裝置I的工作進(jìn)行例示的波形圖。如圖3所示，混合裝置I的工作大致分為通常模式和發(fā)送模式。<通常模式>
在通常模式中，混合裝置I概略地如以下那樣進(jìn)行工作。即，輸入電壓Vin由晶體管31進(jìn)行斬波，由利用電感器50和電容器60得到的LC濾波器進(jìn)行平滑化，由此變成輸出電壓Vout0再有，據(jù)此可知，輸出電壓Vout是以輸入電壓Vin為起源并且與輸入電壓Vin對(duì)應(yīng)的電壓。關(guān)于輸出電壓Vout的電壓值，能根據(jù)輸入電壓Vin的斬波的設(shè)定、換言之根據(jù)晶體管31的控制信號(hào)的周期、脈沖寬度等進(jìn)行控制。因此，在通常模式中，控制電路32以由A/D變換器70得到的輸出電壓Vout的檢測(cè)值和對(duì)輸出電壓Vout預(yù)先提供的設(shè)定值的誤差變小的方式，對(duì)晶體管31的控制信號(hào)的脈沖形狀進(jìn)行控制(反饋控制)。例示以下情況:在通常模式中，采用使脈沖周期為固定地對(duì)脈沖的接通期間寬度(換言之，脈沖的占空比(=接通期間寬度/脈沖周期))進(jìn)行控制的所謂的脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation ;PWM)。像這樣，在通常模式中，控制電路32控制由晶體管31進(jìn)行的輸入電壓Vin的斬波，進(jìn)行用于得到所期望電壓值的電壓變換。再有，關(guān)于上述反饋控制，也能利用比較器來(lái)作為電壓檢測(cè)器70。具體地說(shuō)，也可以是比較器對(duì)變換后電壓Vout進(jìn)行檢測(cè)，將該檢測(cè)電壓值與電壓Vout的設(shè)定值進(jìn)行比較，并將與該比較結(jié)果相關(guān)的信號(hào)發(fā)送到控制電路32。也就是說(shuō)，也可以不使控制電路32而使比較器進(jìn)行輸出電壓Vout的檢測(cè)值與設(shè)定值的比較。<發(fā)送模式>
在發(fā)送模式中，混合裝置I概略地如以下那樣進(jìn)行工作，由利用了通到電壓輸入端部20的電力線5的PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。即，利用與晶體管31的開(kāi)關(guān)相呼應(yīng)地在電力線5的電壓Vin中產(chǎn)生噪聲的現(xiàn)象(參照?qǐng)D3)。具體地說(shuō)，控制電路32根據(jù)從PLC處理電路110供給的上述發(fā)送基帶信號(hào)對(duì)晶體管31的開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)制，由此使與發(fā)送基帶信號(hào)對(duì)應(yīng)的(因此，與發(fā)送數(shù)據(jù)Dt對(duì)應(yīng)的)預(yù)期的噪聲產(chǎn)生在電力線5上。利用這樣的預(yù)期的噪聲，能將發(fā)送數(shù)據(jù)Dt送出到電力線5上。在此，例示以下情況:通過(guò)使用與通常模式不同的開(kāi)關(guān)周期并且使用按照數(shù)據(jù)“O”和數(shù)據(jù)“I”而不同的開(kāi)關(guān)周期，從而進(jìn)行開(kāi)關(guān)調(diào)制。例如，如圖3所示，與通常模式中的開(kāi)關(guān)周期相比，與數(shù)據(jù)“O”對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)周期被設(shè)定得更短，與對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)“O”的開(kāi)關(guān)周期相t匕，與數(shù)據(jù)“I”對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)周期被設(shè)定得更短。因?yàn)榕c開(kāi)關(guān)周期同步地在電力線5上產(chǎn)生噪聲，所以能將數(shù)據(jù)送出到電力線5上。由此，能將發(fā)送基帶信號(hào)送出到電力線5上。<接收工作>
由混合裝置I進(jìn)行的接收工作在通常模式中進(jìn)行。因此，也可以將通常模式稱(chēng)為接收模式、接收待機(jī)模式等?；旌涎b置I概略地如以下那樣進(jìn)行工作，由利用了通到電壓輸入端部20的電力線5的PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。即，PLC處理電路110對(duì)A/D變換器100在上述通常模式中檢測(cè)出的上述電壓Vin進(jìn)行上述接收數(shù)據(jù)提取處理。由此，從電力線5接收由其它的混合裝置I送出到電力線5的發(fā)送數(shù)據(jù)。特別地，接收數(shù)據(jù)提取處理(換言之，接收基帶處理)包含與上述的發(fā)送工作對(duì)應(yīng)的處理。即，從A/D變換器100的輸出信號(hào)提取基帶信號(hào)的處理包含從由A/D變換器100得到的檢測(cè)電壓捕捉與數(shù)據(jù)“O”和“ I ”對(duì)應(yīng)的噪聲周期的處理。<效果等>
根據(jù)混合裝置I，能利用電源電路10的開(kāi)關(guān)電路30來(lái)進(jìn)行PLC。S卩，以電源電路10和PLC用的電路(PLC電路)共用開(kāi)關(guān)電路30。因此，不需要PLC電路用的開(kāi)關(guān)電路(所謂的線路驅(qū)動(dòng)器)。因此，與以電源電路10和PLC電路分別具有開(kāi)關(guān)電路的結(jié)構(gòu)相比，能削減成本、尺寸、功耗等。在此，如上述那樣，在發(fā)送模式中，以在電力線5上產(chǎn)生與發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的噪聲為目的，對(duì)晶體管31進(jìn)行開(kāi)關(guān)?？墒?，即使利用這樣的開(kāi)關(guān)，輸入電壓Vin也會(huì)被斬波并送到后級(jí)。因此，也能僅為了進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送而對(duì)晶體管31進(jìn)行開(kāi)關(guān)，但是如果適當(dāng)?shù)乜刂圃诎l(fā)送模式中的開(kāi)關(guān)，則在發(fā)送模式中也能對(duì)輸出電壓Vout確保在通常模式中的規(guī)定電壓值。也就是說(shuō)，控制電路32在一邊進(jìn)行與發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制一邊得到在通常模式中應(yīng)生成的規(guī)定電壓值的條件下進(jìn)行發(fā)送模式中的晶體管31的開(kāi)關(guān)，由此能與工作模式無(wú)關(guān)地生成穩(wěn)定的電壓Vout。其結(jié)果是，為高的可靠性作貢獻(xiàn)。具體地說(shuō)，按照開(kāi)關(guān)周期越短使接通期間寬度越短的關(guān)系對(duì)晶體管31的接通期間寬度進(jìn)行設(shè)定，由此能滿(mǎn)足上述條件。再有，關(guān)于開(kāi)關(guān)周期，也可以與圖3的例子相反地將與數(shù)據(jù)“O”對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)周期設(shè)定得比與數(shù)據(jù)“ I”對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)周期短。此外，也可以將通常模式中的開(kāi)關(guān)周期設(shè)定得比發(fā)送模式中的開(kāi)關(guān)周期(B卩，與數(shù)據(jù)“O”和“I”對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)周期)短。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)周期越短(即，開(kāi)關(guān)頻率越高)，噪聲的產(chǎn)生間隔就變得越短，所以存在電力線5的電壓變動(dòng)(換言之，噪聲)反而均勻化的情況。在該情況下，通過(guò)將與發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的噪聲重疊于均勻化后的電壓，從而導(dǎo)致發(fā)送數(shù)據(jù)的檢測(cè)容易化。<第二實(shí)施方式>
圖4是對(duì)第二實(shí)施方式的PLC/電源混合裝置IB的結(jié)構(gòu)進(jìn)行例示的框圖。再有，混合裝置IB也能與主體電路2 (參照?qǐng)D1)進(jìn)行組合。雖然混合裝置IB與上述混合裝置I (參照?qǐng)D2)具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，但是以下方面不同。即，混合裝置IB具有以下結(jié)構(gòu):從上述混合裝置I刪除了 A/D變換器100，A/D變換器70的輸出不僅被供給到控制電路32還被供給到PLC處理電路110。此外，混合裝置IB具有從控制電路32輸出的控制信號(hào)不僅被提供給晶體管31還被提供給PLC處理電路110的結(jié)構(gòu)?；旌涎b置IB的其它結(jié)構(gòu)基本上與上述混合裝置I相同。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由A/D變換器70得到的檢測(cè)電壓在控制電路32中被用于晶體管31的反饋控制，并且，在PLC處理電路110中被用于接收數(shù)據(jù)提取處理。因?yàn)橄襁@樣以控制電路32和PLC處理電路110共用A/D變換器70，所以與以控制電路32和PLC電路分別具有電壓檢測(cè)器70、100的上述混合裝置I (參照?qǐng)D2)相比，能削減成本、尺寸、功耗等。在此，關(guān)于接收工作，PLC處理電路110對(duì)由A/D變換器70得到的檢測(cè)電壓中的晶體管31的接通期間的部分進(jìn)行接收數(shù)據(jù)提取處理。這是因?yàn)椋瑥木w管31的連接位置觀察，A/D變換器70連接于電壓輸出端部80偵牝因此在晶體管31為關(guān)斷狀態(tài)的情況下，A/D變換器70不與電力線5接通。也就是說(shuō)，這是因?yàn)?，即使使用在晶體管31的關(guān)斷期間檢測(cè)出的電壓來(lái)進(jìn)行接收數(shù)據(jù)提取處理，也僅得到無(wú)效的數(shù)據(jù)。因此，通過(guò)像上述那樣對(duì)在晶體管31的接通期間檢測(cè)出的電壓進(jìn)行接收數(shù)據(jù)提取處理，從而能更可靠地進(jìn)行來(lái)自電力線5的數(shù)據(jù)接收。鑒于這樣的方面，PLC處理電路110從處理電路32取得晶體管31的控制信號(hào)，與該控制信號(hào)同步地對(duì)由A/D變換器70得到的檢測(cè)電壓中的晶體管31的接通期間的部分(即，A/D變換器70的輸出中的有效部分)進(jìn)行選擇?；蛘撸部梢圆捎檬笰/D變換器70的輸出工作或工作整體與晶體管31的控制信號(hào)同步的結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D4中的點(diǎn)劃線箭頭)。在圖5中對(duì)混合裝置I的工作的波形圖進(jìn)行例示。在圖5中例示了通常模式中的開(kāi)關(guān)頻率(換言之，開(kāi)關(guān)周期)比發(fā)送模式中的開(kāi)關(guān)頻率高的情況。如圖5所示，在接收側(cè)的混合裝置IB中，與晶體管31的接通期間同步且離散地得到由A/D變換器70得到的檢測(cè)電壓中的有效部分。即使是這樣的離散的信息，也能檢測(cè)與發(fā)送到電力線5上的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的噪聲的存在及其周期(參照?qǐng)D5中用虛線圓包圍的位置)?？墒?，從晶體管31的連接位置觀察，A/D變換器70連接于電壓輸出端部80側(cè)，與A/D變換器100 (參照?qǐng)D2)不同，在電路上連接在從電壓輸入端部20離開(kāi)的位置。因此，存在難以根據(jù)由A/D變換器70得到的檢測(cè)電壓以與上述混合裝置I (參照?qǐng)D2)同樣的精度進(jìn)行接收數(shù)據(jù)提取處理的情況。在這樣的情況下，PLC處理電路110只要根據(jù)由A/D變換器70得到的檢測(cè)電壓(將輸入電壓Vin作為起源，與輸入電壓Vin對(duì)應(yīng))估計(jì)輸入電壓Vin并對(duì)該估計(jì)電壓進(jìn)行接收數(shù)據(jù)提取處理即可。這樣的輸入電壓Vin的估計(jì)能基于電壓輸入端部20與A/D變換器70之間的電路結(jié)構(gòu)的信息來(lái)進(jìn)行。例如通過(guò)對(duì)該電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)式化、或者通過(guò)針對(duì)該電路結(jié)構(gòu)求取輸入輸出值的對(duì)應(yīng)關(guān)系并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)化，從而能對(duì)PLC處理電路110提供電路結(jié)構(gòu)的信息。再有，涉及電路結(jié)構(gòu)的信息的數(shù)學(xué)式、數(shù)據(jù)庫(kù)等既可以通過(guò)硬件(例如，數(shù)字濾波器)提供，也可以通過(guò)軟件(換言之，程序處理)提供。通過(guò)利用輸入電壓估計(jì)處理，從而即使在電路介于電壓輸入端部20與A/D變換器70之間的情況下，也能確保接收數(shù)據(jù)提取處理的精度、即數(shù)據(jù)接收的可靠性。換言之，能使數(shù)據(jù)接收所利用的A/D變換器的連接位置的自由度變高。再有，根據(jù)混合裝置IB中的與上述混合裝置I相同的結(jié)構(gòu)或相同的工作，可得到與上述混合裝置I同樣的效果。〈第三實(shí)施方式〉
圖6是對(duì)第三實(shí)施方式的PLC/電源混合裝置IC的結(jié)構(gòu)進(jìn)行例示的框圖。再有，混合裝置IC也能與主體電路2 (參照?qǐng)D1)進(jìn)行組合。如圖6所示，混合裝置IC包含電源電路10C。圖6所例示的電源電路IOC是AC/DC變換器，分為絕緣型、開(kāi)關(guān)型以及降壓型。根據(jù)圖6的例子，電源電路IOC具有對(duì)上述電源電路10 (參照?qǐng)D2)追加了整流電路150、變壓器160、以及二極管170的結(jié)構(gòu)。再有，因?yàn)橄裆鲜瞿菢与娫措娐稩OC是AC/DC變換器，所以對(duì)電壓輸入端部20施加AC電壓VinJi電壓輸出端部80提供DC電壓Vout。在圖6的例子中，整流電路150是橋型的全波整流電路。但是，整流電路150的結(jié)構(gòu)不限定于該例子。根據(jù)圖6的例子，在整流電路150中，一個(gè)輸入端連接于電壓輸入端子21,另一個(gè)輸入端連接于電壓輸入端子22,—個(gè)輸出端連接于變壓器160的一次側(cè)繞組的一端，另一個(gè)輸出端連接于晶體管31的發(fā)射極。在變壓器160中，一次側(cè)繞組的一端像上述那樣連接于整流電路150的一個(gè)輸出端，一次側(cè)繞組的另一端連接于晶體管31的集電極。此外，在變壓器160中，二次側(cè)繞組的一端連接于二極管170的陽(yáng)極，二次側(cè)繞組的另一端連接于二極管40的陽(yáng)極。在二極管170中，陽(yáng)極像上述那樣連接于變壓器160的二次側(cè)繞組的一端，陰極連接于二極管40的陰極。從二極管40到電壓輸出端部80的結(jié)構(gòu)與上述電源電路10 (參照?qǐng)D2)是同樣的。再有，在混合裝置IC中也是晶體管31對(duì)電壓輸入端部20側(cè)的電壓進(jìn)行斬波，但是是對(duì)施加到電壓輸入端部20的經(jīng)過(guò)了整流電路150的電壓進(jìn)行斬波。進(jìn)而，圖6所例示的混合裝置IC與混合裝置I (參照?qǐng)D2)同樣地包含A/D變換器100和PLC處理電路110，并且包含耦合變壓器180。耦合變壓器180與電壓輸入端部20和A/D變換器100的輸入端連接，作為所謂的
絕緣變壓器進(jìn)行工作。像這樣，混合裝置IC相當(dāng)于將上述混合裝置I (參照?qǐng)D2)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于AC/DC變換器(即，電源電路10C)的例子。通過(guò)混合裝置IC的控制電路32、PLC處理電路110等與上述混合裝置I的控制電路、PLC處理電路等同樣地進(jìn)行工作，從而可得到與上述混合裝置I同樣的效果。〈第四實(shí)施方式〉
圖7是對(duì)第四實(shí)施方式的PLC/電源混合裝置ID的結(jié)構(gòu)進(jìn)行例示的框圖。再有，混合裝置ID也能與主體電路2 (參照?qǐng)D1)進(jìn)行組合。雖然混合裝置ID與上述混合裝置IC (參照?qǐng)D6)具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，但是以下方面不同。即，混合裝置ID具有從上述混合裝置IC刪除了耦合變壓器180的結(jié)構(gòu)。此外，在混合裝置ID中，A/D變換器100以通到變壓器160的二次側(cè)的方式進(jìn)行設(shè)置。更具體地說(shuō)，在混合裝置ID中，A/D變換器100的一個(gè)輸入端連接于變壓器160的二次側(cè)繞組的一端，A/D變換器100的另一個(gè)輸入端連接于變壓器160的二次側(cè)繞組的另一端。此外，混合裝置ID與上述混合裝置IB (參照?qǐng)D4)同樣地具有從控制電路32輸出的控制信號(hào)不僅被提供給晶體管31還被提供給PLC處理電路110的結(jié)構(gòu)。混合裝置ID的其它結(jié)構(gòu)基本上與上述混合裝置IC相同。在上述混合裝置IC (參照?qǐng)D6)中，對(duì)AC輸入/絕緣型的電源電路IOC在電源電路用變壓器160的一次側(cè)設(shè)置有PLC接收用的耦合變壓器180 (參照?qǐng)D6)。與此相對(duì)地，在本混合裝置ID中，以通到電源電路用變壓器160的二次側(cè)的方式設(shè)置有A/D變換器100，由此，電源電路用變壓器160兼用作PLC接收用耦合變壓器180。因此，不需要PLC接收專(zhuān)用的耦合變壓器180。因此，與上述混合裝置IC相比，能削減成本、尺寸等?？墒牵瑥木w管31的連接位置觀察，A/D變換器100連接于電壓輸出端部80側(cè)，這樣的結(jié)構(gòu)與上述混合裝置IB (參照?qǐng)D4)是同樣的。因此，PLC處理電路110也可以根據(jù)由A/D變換器100得到的檢測(cè)電壓估計(jì)輸入電壓Vin (輸入電壓估計(jì)處理)，對(duì)該估計(jì)電壓進(jìn)行接收數(shù)據(jù)提取處理。此外，關(guān)于接收工作，優(yōu)選PLC處理電路110對(duì)由A/D變換器100得到的檢測(cè)電壓中的晶體管31的接通期間的部分進(jìn)行接收數(shù)據(jù)提取處理。再有，根據(jù)混合裝置ID中的與上述混合裝置1、1B、1C相同的結(jié)構(gòu)或相同的工作，可得到與上述混合裝置1、1B、1C同樣的效果。〈第五實(shí)施方式〉
圖8是對(duì)第五實(shí)施方式的PLC/電源混合裝置IE的結(jié)構(gòu)進(jìn)行例示的框圖。再有，混合裝置IE也能與主體電路2 (參照?qǐng)D1)進(jìn)行組合。雖然混合裝置IE與上述混合裝置ID (參照?qǐng)D7)具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，但是以下方面不同。即，混合裝置IE具有以下結(jié)構(gòu):從上述混合裝置ID刪除了 A/D變換器100，A/D變換器70的輸出不僅被供給到控制電路32還被供給到PLC處理電路110?；旌涎b置IE的其它結(jié)構(gòu)基本上與上述混合裝置ID相同?；旌涎b置IE與上述混合裝置IB (參照?qǐng)D4)同樣地以控制電路32和PLC處理電路110共用A/D變換器70。因此，可得到與上述混合裝置IB同樣的效果。再有，根據(jù)混合裝置IE中的與上述混合裝置1、1B ID相同的結(jié)構(gòu)或相同的工作，可得到與上述混合裝置1、1B ID同樣的效果?！吹诹鶎?shí)施方式〉
圖9是對(duì)第六實(shí)施方式的PLC/電源混合裝置IF的結(jié)構(gòu)進(jìn)行例示的框圖。再有，混合裝置IF也能與主體電路2 (參照?qǐng)D1)進(jìn)行組合。雖然混合裝置IF與上述混合裝置ID (參照?qǐng)D7)具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，但是以下方面不同。即，在混合裝置IF中，代替上述電源電路IOC(參照?qǐng)D7)而具有從上述電源電路IOC刪除了 A/D變換器70的電源電路10F。此外，混合裝置IF具有A/D變換器100的輸出不僅被供給到PLC處理電路110還被供給到控制電路32的結(jié)構(gòu)。混合裝置IF的其它結(jié)構(gòu)基本上與上述混合裝置ID相同。雖然混合裝置IF在對(duì)A/D變換器進(jìn)行共用的結(jié)構(gòu)的方面與上述混合裝置IE (參照?qǐng)D8)是同樣的，但是在共用的A/D變換器是A/D變換器100的方面與上述混合裝置IE不同。也就是說(shuō)，在混合裝置IF中，以控制電路32和PLC處理電路110共用A/D變換器100。通過(guò)A/D變換器100的共用，也與上述混合裝置IE同樣地可得到成本、尺寸、功耗等的削減效果?？墒?，雖然A/D變換器100在從晶體管31的連接位置觀察連接在電壓輸出端部80側(cè)的方面與A/D變換器70 (參照?qǐng)D8)是共同的，但是與A/D變換器70不同，在電路上連接在從電壓輸出端部80離開(kāi)的位置。因此，當(dāng)使用由A/D變換器100得到的檢測(cè)電壓來(lái)對(duì)晶體管31進(jìn)行反饋控制時(shí)，存在無(wú)法得到與上述混合裝置IE (參照?qǐng)D8)同樣的精度的情況。在這樣的情況下，控制電路32只要根據(jù)由A/D變換器100得到的檢測(cè)電壓(將輸入電壓Vin作為起源，與輸入電壓Vin對(duì)應(yīng))估計(jì)輸出電壓Vout并基于該估計(jì)電壓對(duì)晶體管31進(jìn)行反饋控制即可。這樣的輸出電壓Vout的估計(jì)能基于A/D變換器100與電壓輸出端部80之間的電路結(jié)構(gòu)的信息來(lái)進(jìn)行。例如利用與上述混合裝置IB (參照?qǐng)D5)中的輸入電壓Vin的估計(jì)處理同樣的手法，能將電路結(jié)構(gòu)的信息提供給PLC處理電路。通過(guò)利用輸出電壓估計(jì)處理，從而即使在電路介于A/D變換器100與電壓輸出端部80之間的情況下，也能確保晶體管31的反饋控制的精度、即電壓變換的可靠性。換言之，能使晶體管31的反饋控制所利用的A/D變換器的連接位置的自由度變高。再有，根據(jù)混合裝置IF中的與上述混合裝置1、1B IE相同的結(jié)構(gòu)或相同的工作，可得到與上述混合裝置1、1B IE同樣的效果?！吹谄邔?shí)施方式〉
圖10是對(duì)第七實(shí)施方式的PLC/電源混合裝置IG的結(jié)構(gòu)進(jìn)行例示的框圖。再有，混合裝置IG也能與主體電路2 (參照?qǐng)D1)進(jìn)行組合。在混合裝置IG中，代替上述電源電路IOC (參照?qǐng)D8)而具有對(duì)上述電源電路IOC追加了特性強(qiáng)調(diào)電路200的電源電路10G?；旌涎b置IG的其它結(jié)構(gòu)基本上與上述混合裝置IE相同。特性強(qiáng)調(diào)電路200對(duì)輸入的電壓的規(guī)定特性進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，輸出強(qiáng)調(diào)后的電壓。在圖10的例子中，特性強(qiáng)調(diào)電路200設(shè)置在A/D變換器70的輸入級(jí)，對(duì)輸入到A/D變換器70的電壓(在此為輸出電壓Vout)的規(guī)定特性進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。作為通過(guò)特性強(qiáng)調(diào)電路200進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的特性，在此，例示頻率和電壓值。更具體地說(shuō)，特性強(qiáng)調(diào)電路200具有帶通濾波器(BPF)的功能和放大器(AMP)的功能。由此，在輸入到A/D變換器70的電壓中，特定的頻帶被提取，并且，電壓值被增大。而且，從控制電路32向特性強(qiáng)調(diào)電路200輸入晶體管31的控制信號(hào)，特性強(qiáng)調(diào)電路200構(gòu)成為能根據(jù)晶體管31的接通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)來(lái)變更所強(qiáng)調(diào)的特性。更具體地說(shuō)，在晶體管31是接通狀態(tài)的情況下，設(shè)定BPF和AMP的性能，以使A/D變換器70的輸出適合于PLC處理電路110中的處理，S卩，以使向PLC處理電路110供給適合于接收數(shù)據(jù)提取處理的頻率和電壓值的信號(hào)。另一方面，在晶體管31是關(guān)斷狀態(tài)的情況下，設(shè)定BPF和AMP的性能，以使A/D變換器70的輸出適合于控制電路32中的處理，即，以使向控制電路32供給適合于與輸出電壓Vout的設(shè)定值的比較處理的頻率和電壓值的信號(hào)。通過(guò)采用特性強(qiáng)調(diào)電路200，從而能高效地利用A/D變換器70的動(dòng)態(tài)范圍。在此，雖然對(duì)特性強(qiáng)調(diào)電路200應(yīng)用于上述混合裝置IE的情況進(jìn)行了例示，但是特性強(qiáng)調(diào)電路200也能應(yīng)用于上述混合裝置1B、1F。再有，根據(jù)混合裝置IG中的與上述混合裝置1、1B IF相同的結(jié)構(gòu)或相同的工作，可得到與上述混合裝置1、1B IF同樣的效果?！吹诎藢?shí)施方式〉
圖11是針對(duì)第八實(shí)施方式例示PLC/電源混合裝置I (參照?qǐng)D2)的工作的波形圖。在此，雖然針對(duì)混合裝置I進(jìn)行說(shuō)明，但是以下的說(shuō)明對(duì)于其它的混合裝置IB等也適用。在圖11中關(guān)于數(shù)據(jù)“O”和“I”的發(fā)送，示意性地例示了晶體管31的控制信號(hào)和電力線5 (參照?qǐng)D1)的電壓波形。根據(jù)圖11的例子，對(duì)晶體管31的控制信號(hào)采用所謂的線性調(diào)頻脈沖波形。
線性調(diào)頻脈沖波形是頻率(換言之，周期)隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)而以一次函數(shù)的方式變化的波形。再有，頻率變化中的時(shí)間系數(shù)被稱(chēng)為調(diào)頻率。雖然在圖11中例示了頻率隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)而增加的情況(所謂的正向線性調(diào)頻脈沖(up chirp))，但是也能采用頻率隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)而減少的情況(所謂的反向線性調(diào)頻脈沖(down chirp))。此外，在數(shù)據(jù)“O”和數(shù)據(jù)“I”分配有不同的頻率變化率。在圖11的例子中，對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)“O”的線性調(diào)頻脈沖波形與對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)“I”的線性調(diào)頻脈沖波形相比，頻率的增加率、換言之調(diào)頻率被設(shè)定得更低。再有，也能與這樣的例子相反地設(shè)定調(diào)頻率。通過(guò)控制電路32利用線性調(diào)頻脈沖信號(hào)對(duì)晶體管31的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制并根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)線性調(diào)頻脈沖信號(hào)的頻率變化進(jìn)行調(diào)制，從而與該線性調(diào)頻脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)(像上述那樣由伴隨著晶體管31的開(kāi)關(guān)的噪聲形成)被輸出到電力線5。與此相對(duì)地，通過(guò)對(duì)電力線5上的信號(hào)的頻率變化、換言之周期變化進(jìn)行檢測(cè)，從而能進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。通常，因?yàn)楦鶕?jù)線性調(diào)頻脈沖信號(hào)能進(jìn)行抗噪音性?xún)?yōu)越的通信，所以在混合裝置I中也能得到這樣的效果?！醋冃卫?br> 再有，雖然在上述中對(duì)電源電路10 (參照?qǐng)D2)等是降壓型的情況進(jìn)行了例示，但是也能采用升壓型或升降壓型的電源電路。雖然詳細(xì)地說(shuō)明了本發(fā)明，但是上述的說(shuō)明在所有的方面是例示，本發(fā)明不限定于此。應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下能設(shè)想到未被例示的無(wú)數(shù)的變形例。附圖標(biāo)記的說(shuō)明:
1、1B IG PLC/電源混合裝置；
2主體電路；
3具有通信功能的裝置；
5電力線；
10、10C、10FU0G 電源電路；
20電壓輸入端部；
31開(kāi)關(guān)單元；
32控制電路；
70、100電壓檢測(cè)器；
80電壓輸出端部；
110 PLC處理電路；
160變壓器；
200特性強(qiáng)調(diào)電路。
權(quán)利要求
1.一種PLC/電源混合裝置(1、1B 1G)，其中， 具備:電源電路(10、10C、10F、10G)，進(jìn)行將施加到電壓輸入端部(20)的輸入電壓(Vin)變換成規(guī)定電壓值的電壓(Vout)的電壓變換，將所述電壓變換后的電壓輸出到電壓輸出端部(80)， 所述電源電路包含: 開(kāi)關(guān)單元(31)，對(duì)所述電壓輸入端部側(cè)的電壓進(jìn)行斬波；以及 控制電路(32)，通過(guò)對(duì)所述開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，從而控制所述斬波， 所述控制電路以通常模式和發(fā)送模式進(jìn)行工作，所述通常模式進(jìn)行所述電壓變換，所述發(fā)送模式由利用了通到所述電壓輸入端部的電力線(5)的電力線通信(PLC)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送， 在所述發(fā)送模式中，根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC/電源混合裝置(1、IB 1G)，其中， 所述控制電路在一邊進(jìn)行與所述發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制一邊得到在所述通常模式中應(yīng)生成的所述規(guī)定電壓值的條件下，進(jìn)行所述發(fā)送模式中的所述開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC/電源混合裝置(1、IB 1G)，其中， 所述控制電路使所述開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)關(guān)周期在所述通常模式和所述發(fā)送模式中不同，所述控制電路按照所述開(kāi)關(guān)周期越短使所述接通期間寬度越短的關(guān)系，設(shè)定所述開(kāi)關(guān)單元的接通期間寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC/電源混合裝置(1B、1D 1G)，其中，還具備:` 電壓檢測(cè)器(100、70)，從所述開(kāi)關(guān)單元的連接位置觀察，連接于所述電壓輸出端部側(cè)，對(duì)與所述輸入電壓對(duì)應(yīng)的電壓進(jìn)行檢測(cè)；以及 PLC處理電路(110)，進(jìn)行從由所述電壓檢測(cè)器得到的檢測(cè)電壓提取由其它裝置發(fā)送到所述電力線的數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)提取處理， 所述PLC處理電路基于預(yù)先對(duì)所述電壓輸入端部與所述電壓檢測(cè)器之間的電路結(jié)構(gòu)給出的信息，進(jìn)行根據(jù)所述檢測(cè)電壓估計(jì)所述輸入電壓的輸入電壓估計(jì)處理， 所述PLC處理電路對(duì)由所述輸入電壓估計(jì)處理得到的估計(jì)電壓進(jìn)行所述接收數(shù)據(jù)提取處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PLC/電源混合裝置(IB、IE 1G)，其中， 所述控制電路基于由所述電壓檢測(cè)器得到的所述檢測(cè)電壓，對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行反饋控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC/電源混合裝置(1B、1E 1G)，其中，還具備: 電壓檢測(cè)器(100、70)，從所述開(kāi)關(guān)單元的連接位置觀察，連接于所述電壓輸出端部側(cè)，對(duì)與所述輸入電壓對(duì)應(yīng)的電壓進(jìn)行檢測(cè)；以及 PLC處理電路(110)，進(jìn)行從由所述電壓檢測(cè)器得到的檢測(cè)電壓提取由其它裝置發(fā)送到所述電力線的數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)提取處理， 所述控制電路基于由所述電壓檢測(cè)器得到的所述檢測(cè)電壓對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行反饋控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PLC/電源混合裝置(1F)，其中， 所述控制電路基于預(yù)先對(duì)所述電壓檢測(cè)器與所述電壓輸出端部之間的電路結(jié)構(gòu)給出的信息，進(jìn)行根據(jù)所述檢測(cè)電壓估計(jì)所述電壓變換后的電壓的輸出電壓估計(jì)處理，所述控制電路基于由所述輸出電壓估計(jì)處理得到的估計(jì)電壓對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行反饋控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PLC/電源混合裝置(1F)，其中， 所述控制電路基于預(yù)先對(duì)所述電壓檢測(cè)器與所述電壓輸出端部之間的電路結(jié)構(gòu)給出的信息，進(jìn)行根據(jù)所述檢測(cè)電壓估計(jì)所述電壓變換后的電壓的輸出電壓估計(jì)處理， 所述控制電路基于由所述輸出電壓估計(jì)處理得到的估計(jì)電壓對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行反饋控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PLC/電源混合裝置(ID 1G)，其中， 所述電源電路是包含了變壓器(160)的AC輸入/絕緣型的電源電路(10(:、1(^、106)， 所述電壓檢測(cè)器以通到所述變壓器的二次側(cè)的方式進(jìn)行連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PLC/電源混合裝置(ID 1G)，其中， 所述電源電路是包含了變壓器(160)的AC輸入/絕緣型的電源電路(10(:、1(^、106)， 所述電壓檢測(cè)器以通到所述變壓器的二次側(cè)的方式進(jìn)行連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PLC/電源混合裝置(1B、1D 1G)，其中， 所述PLC處理電路對(duì)所述開(kāi)關(guān)單元的接通期間中的所述檢測(cè)電壓進(jìn)行所述接收數(shù)據(jù)提取處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PLC/電源混合裝置(IB、ID 1G)，其中， 所述PLC處理電路對(duì)所述開(kāi)關(guān)單元的接通期間中的所述檢測(cè)電壓進(jìn)行所述接收數(shù)據(jù)提取處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC/電源混合裝置(1B、1D 1G)，其中，還具備: 電壓檢測(cè)器(100、70)，從所述開(kāi)關(guān)單元的連接位置觀察，連接于所述電壓輸出端部側(cè)，對(duì)與所述輸入電壓對(duì)應(yīng)的電壓進(jìn)行檢測(cè)；以及 PLC處理電路(110)，進(jìn)行從由所述電壓檢測(cè)器得到的檢測(cè)電壓提取由其它裝置發(fā)送到所述電力線的數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)提取處理， 所述PLC處理電路對(duì)所述開(kāi)關(guān)單元的接通期間中的所述檢測(cè)電壓進(jìn)行所述接收數(shù)據(jù)提取處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PLC/電源混合裝置(1G)，其中， 還具備:特性強(qiáng)調(diào)電路(200)，對(duì)輸入到所述電壓檢測(cè)器的電壓的規(guī)定特性進(jìn)行強(qiáng)調(diào)， 所述特性強(qiáng)調(diào)電路使強(qiáng)調(diào)的特性在所述開(kāi)關(guān)單元的接通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)下不同。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PLC/電源混合裝置(1G)，其中， 還具備:特性強(qiáng)調(diào)電路(200)，對(duì)輸入到所述電壓檢測(cè)器的電壓的規(guī)定特性進(jìn)行強(qiáng)調(diào)， 所述特性強(qiáng)調(diào)電路使強(qiáng)調(diào)的特性在所述開(kāi)關(guān)單元的接通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)下不同。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的PLC/電源混合裝置(1G)，其中， 還具備:特性強(qiáng)調(diào)電路(200)，對(duì)輸入到所述電壓檢測(cè)器的電壓的規(guī)定特性進(jìn)行強(qiáng)調(diào)， 所述特性強(qiáng)調(diào)電路使強(qiáng)調(diào)的特性在所述開(kāi)關(guān)單元的接通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)下不同。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC/電源混合裝置(1、IB 1G)，其中， 所述控制電路按照線性調(diào)頻脈沖信號(hào)對(duì)所述發(fā)送模式中的所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)制。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC/電源混合裝置(1、IB 1G)，其中， 所述通常模式中的開(kāi)關(guān)頻率比所述發(fā)送模式中的開(kāi)關(guān)頻率高。
19.一種具有通信功能的裝置(3)，其中，具備:權(quán)利要求1至權(quán)利要求18中的任一項(xiàng)所述的PLC/電源混合裝置；以及主體電路(2)，經(jīng)由所述PLC/電源混 合裝置進(jìn)行所述PLC。
全文摘要
本發(fā)明在涉及電力線通信(PLC)功能的結(jié)構(gòu)和涉及電源功能的結(jié)構(gòu)中謀求部件的共用化，削減成本、尺寸、功耗等。PLC/電源混合裝置(1)包含電源電路(10)。電源電路(10)具有對(duì)電壓輸入端部(20)側(cè)的電壓進(jìn)行斬波的開(kāi)關(guān)單元(31)和通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)單元(31)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制而對(duì)斬波進(jìn)行控制的控制電路(32)。控制電路(32)以通常模式和發(fā)送模式進(jìn)行工作，所述通常模式進(jìn)行電壓變換，所述發(fā)送模式由利用了通到電壓輸入端部(20)的電力線的PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。在發(fā)送模式中，控制電路(32)根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)開(kāi)關(guān)單元(31)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)制。
文檔編號(hào)H02J13/00GK103155432SQ20118005066
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者松谷隆司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社巨晶片