(57)【要約】【課題】  多種ある電気機器を、商用電源用又はＡＣ30Ｖ等の電源重畳システム用にラインナップすることは、種類が多くなるため設計・在庫管理が面倒であり、コスト高であった。【解決手段】  商用電圧を降圧するトランスと、トランスの高圧側を商用電源へ接続可能な電源接続具と、トランスで変換された変換電源を高周波信号伝送路に重畳する重畳回路と、重畳回路を高周波信号伝送路の上流側と下流側へ切替え可能な重畳切替えスイッチと、トランスの高圧側の電源を取り出して高周波信号伝送路におけるＡＶＲに供給可能な電源供給具を設けて、商用電源のない環境でも商用電源と同じ高電圧を得て電気機器が動作する電圧変換重畳システムにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ商用電源電圧をトランスで降圧して高周波信号伝送路に重畳する電圧変換重畳システムにおいて、電圧変換重畳システムが、トランスと、トランスの高圧側を商用電源へ接続可能な電源接続具と、トランスで変換された変換電源を高周波信号伝送路に重畳する重畳回路と、重畳回路を高周波信号伝送路の上流側又は下流側へ切替え接続可能な重畳切替えスイッチと、トランスの高圧側の電源を取り出して高周波信号伝送路における電気機器用のＡＶＲに供給可能な電源供給具を備えたことを特徴とする電圧変換重畳システム。
【請求項２】
請求項１記載の電圧変換重畳システムが、棟内の高周波信号伝送路の上流側と下流側の二箇所以上に接続され、双方の電圧変換重畳システムは共にトランスの低圧側を高周波信号伝送路側に接続し、一方の電圧変換重畳システムはトランスの高圧側を商用電源に接続して商用電源電圧をトランスに取り込み、そのトランスで降圧されて低圧側から出力される変換電圧を重畳回路により高周波信号伝送路に重畳し、他方の電圧変換重畳システムは高周波信号伝送路に重畳されてくる重畳電源電圧をトランスの低圧側に取り込んで昇圧して高圧側に出力し、その昇圧電圧を電源供給具から高周波信号伝送路における電気機器用のＡＶＲの入力電源として送り込み、ＡＶＲで変換されたＤＣ電圧を電気機器に供給できるようにしたことを特徴とする棟内伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマンションなどの集合住宅内に構築される高周波信号伝送路（テレビ信号伝送路）における増幅器、周波数変換器等のアクティブ機器をはじめとする各種電気機器への供給電源を、テレビ信号伝送路に重畳して供給するための電源重畳システムと、それを使用した棟内の高周波信号伝送路に組み込んだ棟内伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＴＶ、ＣＣＴＶなどのケーブルテレビシステムが導入されているビルやマンションなどの集合住宅内（棟内）には、図２に示すように、テレビ信号伝送路（高周波信号伝送路：通常は同軸ケーブル）Ｋが敷設され、それにテレビ信号の伝送損失を補償する増幅器が接続されている。システムによっては高周波信号伝送路Ｋに周波数変換器とか他の電気機器Ａが接続されていることもある。
【０００３】
前記増幅器Ａの電源にはＤＣ15Ｖ、ＤＣ24Ｖ等の直流低電圧が使用されているのが一般的である。それら電気機器Ａの近くに商用電源ＡＣ100Ｖが確保されている環境では、そのＡＣ100ＶをトランスＴで降圧し、それを電気機器Ａ内の交流を直流に変換する電源回路（通称：ＡＶＲ）でＤＣ電圧に変換してＤＣ15Ｖ、ＤＣ24Ｖ等の直流低電圧を得ている。前記電気機器の近くに商用電源が確保されていない環境では、ＡＣ100Ｖの商用電源をトランスＴでＡＣ30Ｖの低電圧に変換して高周波信号伝送路Ｋに重畳して伝送し、それを電気機器ＡのＡＶＲでＤＣ15Ｖ、ＤＣ24Ｖ等に変換して電気機器Ａの増幅器aに供給している。このシステムは一般に電源重畳システムと呼ばれている。
【０００４】
図２に示す電源重畳システムはＡＣ100Ｖの商用電源をＡＣ30Ｖに降圧するトランスＴ、高周波阻止用のチョークコイルＬと低周波阻止用のコンデンサＣで構成される重畳回路を備えており、トランスＴで電圧変換されたＡＣ30Ｖの電圧が高周波信号伝送路Ｋに重畳されて伝送され、重畳電圧は増幅器ＡのＡＶＲによってＤＣ15Ｖ、ＤＣ24ＶといったＤＣ電圧に変換されて高周波信号伝送路Ｋの増幅器ａに供給されるようにしてある。また、電気機器Ａの内部が直流単電源（例えばＤＣ15Ｖ）で動作する場合、その直流電圧を高周波信号伝送路に重畳する方法もある（図示しない）。
【０００５】
前記増幅器や周波数変換器等の電気機器は商用電源の使用を前提に作られているが、それら電気機器には利得、出力レベル、調整機能等の異なるものが各種あり、それに伴ってＡＶＲにも各種規格のものがある。例えば、入力電圧がＡＣ30ＶとＡＣ100ＶではＡＶＲの回路構成が異なるため、同じ直流電圧（例えばＤＣ15Ｖ）を出力する場合であっても、機器メーカでは敷設現場の電源に対応できるようにＡＣ30Ｖ入力用とＡＣ100Ｖ入力用の２種類を用意しなければならない。一例として図３（ａ）に示すものは入力電圧ＡＣ100Ｖ、出力電圧ＤＣ15Ｖ、図３（ｂ）に示すものは入力電圧ＡＣ30Ｖ、出力電圧ＤＣ15Ｖ、図３（ｃ）に示すものは入力電圧ＡＣ100／30Ｖ、出力電圧ＤＣ15Ｖのものである。図３（ａ）のＡＣ100Ｖ入力専用のＡＶＲは多く使われているため安価であるがＡＣ100Ｖの商用電源のない場所では使用できないという課題がある。図３（ｂ）のＡＣ30Ｖ入力専用のＡＶＲは需要が少ないため高価でありＡＣ30Ｖ電源のない場所では使用できないという課題もある。図３（ｃ）のＡＣ100Ｖ／ＡＣ30Ｖ共用入力のＡＶＲは１種類ですむため入力専用ＡＶＲのような課題はないが、特殊であるため高価であるという課題がある。
【０００６】
電源重畳システムのメーカとしては前記のような各種ＡＶＲに対応した電源重畳システムを提供することが望ましいが、それは設計や在庫管理、コスト等の面から困難を伴うため、メーカでは市場動向を予測したり客先の意向を調査したりして電源重畳システムのラインナップをわずかな数に絞っているのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電源重畳システムのラインナップが絞られると、所望の特性（利得、出力レベル、調整機能など）を持つ電気機器がないために、特性の十分でない電源重畳システム対応の電気機器を使うこととなり、レベルが不足するとか、調整機能が少ないといった事態が発生し、電気機器本来の性能が敷設現場に適合せず、現場にとって使い易い電気機器が見つかりにくいといった事態が発生している。また、電気機器内部は通常はＤＣ15ＶやＤＣ24Ｖ等の直流で動作しているため、例えば、ＤＣ15Ｖ単一電源で動作する電気機器の場合、高周波信号伝送路にＤＣ15Ｖを重畳すれば、そのＤＣ15Ｖを当該電気機器内でチョークコイル等により取り出して、そのまま電気機器のデバイスに供給して増幅部を動作させることが比較的容易である。しかし、最近はデバイスの多様化によりデバイス自身の動作電圧が様々であり、ＤＣ15ＶやＤＣ24Ｖなど複数の電源を併用することも多くなってきている。このため電気機器に対応した適性電源を供給できる電源重畳システムの提供が難しくなってきており、メーカの商品ラインナップが市場の要求に対応できない状況にある。また、多種ある電気機器を、商用電源用又はＡＣ30Ｖ等の電源重畳システム用にラインナップすることは、種類が多くなるため設計・在庫管理が面倒であり、コスト高になる。
【０００８】
入力電圧がＡＣ30ＶとＡＣ100ＶではＡＶＲの回路構成が異なるため、同じ直流電圧（例えば15Ｖ）を出力する場合であっても、機器メーカでは敷設現場の電源に対応できるようにＡＣ30Ｖ入力用とＡＣ100Ｖ入力用の２種類を用意しなければならない。このため設計や在庫管理が面倒になりコスト高の一因になる。ＡＣ100Ｖ入力専用のＡＶＲは多く使われているため安価であるが、ＡＣ100Ｖの商用電源のない場所では使用できないという課題がある。ＡＣ30Ｖ入力専用のＡＶＲは需要が少ないため高価であり、ＡＣ30Ｖ電源のない場所では使用でできないという課題もある。ＡＣ100Ｖ／ＡＣ30Ｖ共用入力のＡＶＲは１種類ですむため入力専用ＡＶＲのような課題はないが、特殊であるため高価であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電源変換重畳システムは、前記課題を解決し、商用電源が確保できない場所でもテレビ信号伝送路の電気機器に所定の入力電源を供給できるようにしてある。そのため、請求項１記載のように、ＡＣ商用電源電圧をトランスで降圧して高周波信号伝送路に重畳する電圧変換重畳システムにおいて、電圧変換重畳システムが、トランスと、トランスの高圧側を商用電源へ接続可能な電源接続具と、トランスで変換された変換電源を高周波信号伝送路に重畳する重畳回路と、重畳回路を高周波信号伝送路の上流側又は下流側へ切り替え接続可能な重畳切替えスイッチと、トランスの高圧側の電源を取り出して高周波信号伝送路における電気機器用のＡＶＲに供給可能な電源供給具を備えたものとした。
【００１０】
本発明の棟内伝送路は、請求項２記載のように、前記電圧変換重畳システムを棟内の高周波信号伝送路の上流側と下流側の二箇所以上に接続し、双方の電圧変換重畳システムは共にトランスの低圧側を高周波信号伝送路側に接続し、一方の電圧変換重畳システムはトランスの高圧側を商用電源に接続して商用電源電圧をトランスに取り込み、そのトランスで降圧されて低圧側から出力される変換電圧を重畳回路により高周波信号伝送路に重畳し、他方の電圧変換重畳システムは高周波信号伝送路に重畳されてくる重畳電源電圧をトランスの低圧側に取り込んで昇圧して高圧側に出力し、その昇圧電圧を電源供給具から高周波信号伝送路における電気機器用のＡＶＲの入力電源として送り込み、ＡＶＲで変換されたＤＣ電圧を電気機器における増幅器等に供給できるようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電源変換重畳システムは次のような効果がある。
同じ構成の電源変換重畳システムを高周波信号伝送路の２箇所以上に接続し、両電圧変換重畳システムの電源トランスの低圧側を高周波信号伝送路に接続し、商用電源のある方（一方）の電圧変換重畳システムの電源トランスの高圧側を商用電源に接続すれば、商用電源電圧（ＡＣ100Ｖ）をトランスに取り込んで降圧（ＡＣ30Ｖ）し、その電圧を重畳回路により高周波信号伝送路に重畳し、商用電源のない方（他方）の電圧変換重畳システムでは高周波信号伝送路に重畳されてくる重畳電源電圧（AC30V）をトランスで昇圧（ＡＣ100Ｖ）してＡＶＲに供給することができる。このため、各種の電気機器は通常の商用電源だけを想定して設計すればよいため、製品管理も容易になり、コストの大幅削減が可能となる。従って、入力電圧の異なるＡＶＲを各種用意する必要がなく、管理が容易になり、コストも低減する。
【００１２】
本発明の棟内伝送システムは、高周波信号伝送路の２箇所以上に、本発明の電源変換重畳システム（同じもの）を接続し、２個の電圧変換重畳システムのトランスの低圧側を共に高周波信号伝送路側に接続してあるため次のような効果がある。
１．一方の電圧変換重畳システムのトランスの高圧側を商用電源に接続して商用電源電圧（例えばＡＣ100Ｖ）をトランスに取り込み、そのトランスで変換された変換電圧（例えばＡＣ30Ｖ）を重畳回路により高周波信号伝送路に重畳し、他方の電圧変換重畳システムは高周波信号伝送路を伝送されてくる重畳電源電圧（例えばＡＣ30Ｖ）をトランスで昇圧し（例えばＡＣ100Ｖに）、昇圧された電源電圧をＡＶＲの入力電源として取り込み、ＡＶＲで変換されたＤＣ電圧を電気機器に供給することができる。このため一方の電圧変換重畳システム側に商用電源があれば、他方の電圧変換重畳システム側には商用電源がなくてもＡＣ100Ｖを確保することができ、それを入力電圧ＡＣ100ＶのＡＶＲに供給することができる。
２．同じ構成の一種類の電圧変換重畳システムを高周波信号伝送路の２箇所以上に共用できるため、棟内伝送システムに用いる電気機器としては入力電圧がその電圧変換重畳システムの高圧出力電圧に適合した一種類のＡＶＲを用意しておけば、電圧変換重畳システムもＡＶＲも一種類の規格のものに統一できるため、各種規格のＡＶＲ、電圧変換重畳システムを用意する必要がなく、製造コストが安価になり、管理も容易になる。また、電気機器としては通常の商用電源だけを想定して設計すればよいため、設計も容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施形態１）
本発明の電圧変換重畳システムとそれを使用した棟内伝送路の実施形態の一例を、図１を参照して以下に説明する。図１は棟内に敷設された高周波信号伝送路１の上流側と下流側の２箇所（商用電源のない環境と、ある環境）に本発明の電圧変換重畳システム２を接続した実施例である。高周波信号伝送路１には既存のそれと同様に同軸ケーブルが使用されているが、可能であれば同軸ケーブル以外のケーブルを使用することもできる。
【００１４】
夫々の電圧変換重畳システム２はトランス３と、変換電圧を高周波信号伝送路１に重畳する重畳電気回路４と、商用電源のコンセントに差し込んで商用電源を取り込むプラグ（商用電源接続具）５と、トランス３の商用電源入力側とプラグ５との間に設けてトランス３への入力電源の供給・停止を切り替え可能な連動式の電源スイッチＳＷ１と、トランス３の商用電源入力側と連動スイッチＳＷ１の間に接続された高圧側電源供給用コンセント(電源供給具)６を備えている。
【００１５】
前記重畳電気回路４は二つの伝送系路７、８を持ち、夫々の伝送系路７、８に高周波阻止用のチョークコイルＬ１、Ｌ２が接続され、両チョークコイルＬ１、Ｌ２の出力側間に高周波信号通過用のコンデンサＣが接続されている。夫々の伝送系路７、８には前記高周波伝送路１への降圧電源の重畳・重畳停止を切り替え可能な重畳切替えスイッチＳＷ２、ＳＷ３が接続され、伝送系路７、８の出力側には外部接続端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２が設けられている。
【００１６】
図１の２つの電圧変換重畳システム２は同じ構成のものであり、両電圧変換重畳システムのトランス３の高圧側と低圧側を互いに逆向きに接続（図１の右側の電圧変換重畳システム２のトランス３は高圧側を入力側、低圧側を出力側に接続、左側の電圧変換重畳システム２のトランス３は高圧側を出力側、低圧側を入力側に接続）して、一方（図１の右側）の電圧変換重畳システム２は商用電源（例えばＡＣ100Ｖ）をＡＣ30Ｖに変換する降圧用、他方（図１の左側）の電圧変換重畳システム２は重畳電圧（例えばＡＣ30Ｖ）をＡＣ100Ｖに変換する昇圧用として使用できるようにしてある。
【００１７】
（図１の棟内伝送システムの動作説明）
図１の棟内伝送システムの動作は次のようになる。この動作説明は商用電源がＡＣ100Ｖ、重畳電源がＡＣ30Ｖ、高周波信号伝送路１を伝送される高周波信号がＴＶ信号の場合であるが、本発明で使用される商用電源、重畳電源の電圧はそれら以外の電圧でもよく、高周波信号もＴＶ信号以外であってもよい。また、図１は左右双方の電圧変換重畳システム２の重畳切替えスイッチＳＷ３が閉、スイッチＳＷ２が開、左の電圧変換重畳システム２の電源スイッチＳＷ１が開、右の電圧変換重畳システム２の電源スイッチＳＷ１が閉の場合である。
【００１８】
図１の下流側（右側）の電圧変換重畳システム２のＡＣプラグ（電源接続具）５を近くの商用電源のコンセントに差し込んで、図１の電源スイッチＳＷ１を閉じると商用電源が取り込まれる。取り込まれたＡＣ100Ｖの商用電源はトランス３でＡＣ30Ｖに変換（降圧）されて二次側に出力され、閉じてある重畳切替えスイッチＳＷ３（スイッチＳＷ２は開）を通して高周波信号伝送路１に重畳されて上流側に伝送される。重畳は既存の重畳と同様に行われる。
【００１９】
重畳されたＡＣ30Ｖの電圧は上流側の電圧変換重畳システム２のチョークコイルL２を通してトランス３に入力され、トランス３でＡＣ100Ｖに変換（昇圧）されてその二次側からコンセント（電源供給具）６に供給される。電源供給具６にＡＶＲのプラグ９を差し込めばＡＣ100ＶがＡＶＲに取り込まれて所定のDC電圧（例えばＤＣ15Ｖ、ＤＣ24Ｖ）に変換されて、高周波信号伝送路１における電気機器１０の増幅部１１に供給される。この場合、高周波信号伝送路１を伝送される高周波信号（ＴＶ信号）は上流側（図１の左側）の電気機器１０で増幅され、コンデンサＣを通過して高周波信号伝送路１の下流側に伝送され、下流側（図１の右側）の電圧変換重畳システム２のコンデンサＣを通過して下流側に伝送され、その出力端に接続された電気機器１０の増幅部１１で増幅されて更に下流に伝送される。このとき、上流側（図１の左側）の電圧変換重畳システム２の電源スイッチＳＷ１が開となっているため、トランス３の二次出力（ＡＣ100Ｖ）がＡＣプラグ（商用電源接続具）５に流れない。
【００２０】
図1の２つの電圧変換重畳システムの重畳切替えスイッチＳＷ３を共に開き、他方の重畳切替えスイッチＳＷ２を共に閉じると、図１の右側の電圧変換重畳システム２のトランス３で降圧されたＡＣ30Ｖの電圧は重畳切替えスイッチＳＷ２を通して高周波信号伝送路１の下流側に重畳されて下流側に伝送される。
【００２１】
図１の左側の電圧変換重畳システム２が設置された環境に商用電源があれば、その電圧変換重畳システム２の電源接続具（プラグ）５を商用電源コンセントに差込んで、その商用電源を使用することができる。この場合は左側の電圧変換重畳システム２の連動スイッチＳＷ1を閉じ、両電圧変換重畳システム２の重畳切替えスイッチＳＷ３を閉、ＳＷ２を開にし、図１の右側の電圧変換重畳システム２の電源接続具（プラグ）５を商用電源コンセントから抜き、電圧変換重畳システム２の連動スイッチＳＷ1を開いておく。このようにすると、図１の左側の電圧変換重畳システム２の電源接続具５で取り込まれた商用電源はトランス３でＡＣ30Ｖに降圧され、重畳切替えスイッチＳＷ３を通して高周波伝送路１に重畳されて下流に伝送され、右側の電圧変換重畳システム２の重畳切替えスイッチＳＷ３を通してトランス３に入り、そのトランス３でＡＣ100Ｖに昇圧されて電源供給具６に供給される。ＴＶ信号はこのときも図１の左側の電圧変換重畳システム２のコンデンサＣ、右側の電圧変換重畳システム２のコンデンサＣを通して下流側に伝送される。
【００２２】
図１の電気機器１０は増幅器であるが、電気機器１０は周波数変換器とか他の機器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の棟内伝送システムの一例を示す説明図。
【図２】従来の棟内伝送システムの一例を示す説明図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は規格の異なるＡＶＲの説明図。
【符号の説明】
【００２４】
１  高周波伝送路
２  電圧変換重畳システム
３  トランス
４  重畳電気回路
５  商用電源接続具
６  電源供給具
７、８  伝送系路
９  プラグ
１０  電気機器
１１  増幅部
Ｌ１、Ｌ２  チョークコイル
Ｃ  コンデンサ
ＳＷ１  電源スイッチ
ＳＷ２、ＳＷ３  重畳切替えスイッチ
ＯＵＴ１、ＯＵＴ２  外部接続端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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