(57)【要約】【課題】電力線通信装置を大電流機器に組み込む場合、電力線通信装置に用いられるインダクタやコモンモードチョークコイルは磁気飽和しないように形状が大きくなっていたので、電力線通信装置の小型化・低コスト化は難しかった。【解決手段】ＡＣプラグ１０２の一対の線路１０２ａに第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２および第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２を接続し、各々の一対の線路に必要な電流容量を低減するとともに、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２のインダクタンス成分１１９ａ１、１１９ａ２をインピーダンスアッパーとして利用する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線上の交流電圧を用いて電圧を供給する電圧供給部と、前記交流電圧に重畳された信号を前記電力線を介して伝送する伝送部と、を有する電力線通信装置に用いられる電源ケーブルであって、
前記電力線に接続自在な一対の端子を有するプラグと、
第１の一対の線路、及び第２の一対の線路を有するケーブルと、を備え、
前記第１の一対の線路は、一端が前記一対の端子に接続され、他端が前記電圧供給部に接続自在であり、
前記第２の一対の線路は、一端が前記一対の端子に接続され、他端が前記伝送部に接続自在である電源ケーブル。
【請求項２】
請求項１記載の電源ケーブルであって、
前記第１の一対の線路の一端と第２の一対の線路の一端は、前記一対の端子に直接接続したことを特徴とする電源ケーブル。
【請求項３】
請求項１記載の電源ケーブルであって、更に、
前記第２の一対の線路に接続されるコモンモードチョークコイルと、を備えたことを特徴とする電源ケーブル。
【請求項４】
請求項３記載の電源ケーブルであって、
前記プラグは、更に、前記一対の端子を保持する保持部材を有し、
前記コモンモードチョークコイルは、前記保持部材に設けられていることを特徴とする電源ケーブル。
【請求項５】
請求項４記載の電源ケーブルであって、
前記コモンモードチョークコイルは、前記一対の端子に直接接続されていることを特徴とする電源プラグ。
【請求項６】
請求項１記載の電源ケーブルであって、
前記ケーブルは、さらに少なくとも１つの一対の線路を有し、
前記一対の線路は、一端が前記一対の端子に接続され、他端が前記電圧供給部に接続自在である電源ケーブル。
【請求項７】
請求項１から６いずれか一項記載の電源ケーブルと、
前記電圧供給部と、
前記伝送部と、
を備えたことを特徴とするテーブルタップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信装置を内蔵する電気機器に用いられる電源ケーブル及びテーブルタップに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、従来の電力線通信装置を内蔵した電気機器の一例を示したブロック図である。
【０００３】
電気機器２００は、筐体２０１を有しており、筐体２０１には、電気機器２００を構成するために必要な各種装置が設けられている。また、電気機器２００は、電力線に接続するＡＣプラグ２０２、ＡＣプラグと電気機器２００を電気的に接続するＡＣケーブル２０３を有している。電気機器２００は、ＡＣプラグ２０２およびＡＣケーブル２０３を介して交流電圧の供給を行っている。
【０００４】
なお、ＡＣプラグ２０２は、電力線に接続される一対の端子２０２ａと一対の端子２０２ａを保持する保持部材２０２ｂとから構成される。
【０００５】
また、ＡＣケーブル２０３は一対の金属性の導線であり、ＡＣケーブル２０３の一端は一対の端子２０２ａと接続され、ＡＣケーブル２０３の他端は筐体２０１に設けられたインピーダンスアッパー２０７とコモンモードチョークコイル２０４に接続される。
【０００６】
伝送部２１０は、電気機器において通信に関連する機能を担う装置の集合であり、カプラ２０５およびＰＬＣ部２０６から構成される。
【０００７】
カプラ２０５は、ＰＬＣ部２０６から生成される信号を電力線上の交流電圧に重畳し、ＡＣケーブル他の電力線通信装置等に向けて信号を伝送する。交流電圧に重畳される信号の周波数帯域は、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚである。
【０００８】
また、カプラ２０５が電力線を介して他の電力線通信装置において重畳された信号を受信する場合、カプラ２０５は、電力線上の交流電圧に重畳された信号は通過させるが、商用周波数（５０、６０Ｈｚ）を有する交流電圧は通過させない。すなわち、カプラ２０５は商用周波数の交流電圧を阻止するローパスフィルタとして働く。なお、カプラ２０５における電力線上に重畳された信号の消費電流は小さい。
【０００９】
屋内では電力線が多く分岐されており、電力線上には多様な機器が接続されているため、電力線の平衡度は一般的に悪く、電力線上にはコモンモード電流が発生し易い。電力線上にコモンモード電流が流れると電力線の周囲には電磁場が生しる。すると、電力線はアンテナの様に電磁波を周囲に放射するので、屋内に配置されたその他の電子機器や無線通信等に障害を与えてしまう。
【００１０】
コモンモードチョークコイル２０４は、交流電圧に重畳された信号が電力線から輻射する原因となるコモンモード電流を低減するために挿入される。
【００１１】
コモンモードチョークコイル２０４は、電力線に重畳された信号の周波数帯域に相当する２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚのノーマルモードインピーダンスが５０Ω以下、１５ＭＨｚ〜３０ＭＨｚのコモンモードインピーダンスが１０００Ω以上になるように設計さる。コモンモードチョークコイル２０５の特性インピーダンスを前述のように選択することによって、伝送される信号の信号レベルをほとんど減衰させることなく通過させ、輻射の原因となるコモンモード電流を十分に低減させることができる。
【００１２】
電圧供給部２１１は、交流電源から各種の直流電圧を発生させるスイッチング電源２０９と、スイッチング電源２０９で発生するノイズを低減するためのフィルタ２０８およびフィルタ２０８のインピーダンスを高くするためのインピーダンスアッパー２０７から構成される。フィルタ２０８が低インピーダンスにならない場合には、インピーダンスアッパー２０７は省略されることがある。
【００１３】
電圧供給部２１１とカプラ２０５の接続された点から電圧供給部２１１を見たインピーダンスが低いと、カプラ２０５を介して電力線に重畳されて伝送される信号が電圧供給部２１１に吸収されてしまうため、伝送される信号の信号レベルが小さくなってしまう。
【００１４】
インピーダンスアッパー２０７のインダクタンス値Ｌは、Ｌ＝Ｚ／（２πｆ）で計算することができる。ここで、Ｌ：インダクタンス、Ｚ：インピーダンス、π：円周率、ｆ：周波数である。
【００１５】
電力線のインピーダンスが数Ωから数百Ωになることから、インピーダンスアッパー２０７のインピーダンスは、１ｋΩ程度が理想となるので、周波数２ＭＨｚでのインダクタンス値は８０μＨ程度必要になる。
【特許文献１】特開２０００−１２７７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
電力線通信装置を、プラズマテレビ、テーブルタップなどの大電流機器に組み込む場合、電力線通信装置に用いられるインダクタやコモンモードチョークコイルは磁気飽和しないように形状が大きくなっていたので、電力線通信装置の小型化・低コスト化は難しかった。また、電力線通信装置に形状の大きなインダクタやコモンモードチョークコイルを用いることができない場合は、電力線に重畳された信号が電圧供給部に吸収されてしまうため、信号のレベルが小さくなるという問題が生じていた。
【００１７】
本発明は、上記従来の事情を鑑みてなされたものであって、電力線通信装置に必要な電流容量やインダクタンス値を下げ、電力線通信装置に用いられるインダクタやコモンモードチョークコイルを小型にすることで、電力線通信装置の小型化および低コスト化を達成している。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の電力線通信装置内蔵機器用電源ケーブルは、電力線上の交流電圧を用いて電圧を供給する電圧供給部と、前記交流電圧に重畳された信号を前記電力線を介して伝送する伝送部と、を有する電力線通信装置に用いられる電源ケーブルであって、前記電力線に接続自在な一対の端子を有するプラグと、第１の一対の線路、及び第２の一対の線路を有するケーブルと、を備え、前記第１の一対の線路は、一端が前記一対の端子に接続され、他端が前記電圧供給部に接続自在であり、前記第２の一対の線路は、一端が前記一対の端子に接続され、他端が前記伝送部に接続自在であるとした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電圧供給部に接続される第１の一対の線路が有するインダクタンス成分をインピーダンスアッパーとして利用できる。したがって、電力線通信装置内において電圧供給部について必要なインピーダンス値を小さくすることができる。これにより、電力線通信装置内に設けられ、電圧供給部に対するインピーダンスアッパーとして機能するインダクタやコモンモードチョークコイルを小型で安価な部品に構成することができるようになるので、電力線通信装置の小型化および低コスト化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の請求項１に記載の発明は、電力線上の交流電圧を用いて電圧を供給する電圧供給部と、前記交流電圧に重畳された信号を前記電力線を介して伝送する伝送部と、を有する電力線通信装置に用いられる電源ケーブルであって、前記電力線に接続自在な一対の端子を有するプラグと、第１の一対の線路、及び第２の一対の線路を有するケーブルと、を備え、前記第１の一対の線路は、一端が前記一対の端子に接続され、他端が前記電圧供給部に接続自在であり、前記第２の一対の線路は、一端が前記一対の端子に接続され、他端が前記伝送部に接続自在である電源ケーブルである。
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、電圧供給部に接続される第１の一対の線路が有するインダクタンス成分をインピーダンスアッパーとして利用できる。したがって、電力線通信装置内において電圧供給部について必要なインピーダンス値を小さくすることができる。これにより、電力線通信装置内に設けられ、電圧供給部に対するインピーダンスアッパーとして機能するインダクタやコモンモードチョークコイルを小型で安価な部品に構成することができるようになるので、電力線通信装置の小型化および低コスト化が可能になる。
【００２２】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の電源ケーブルであって、前記第１の一対の線路の一端と第２の一対の線路の一端は、前記一対の端子に直接接続したことを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の発明によれば、第１の一対の線路の長さが最大となるので、インピーダンスアッパーとして利用できるインダクタンス成分を最大にすることができる。また、前記伝送部から伝送される信号が前記電圧供給部に吸収されることを最も抑えることができる。また、前記電圧供給部から発生するノイズが前記伝送部へ流れ込むことを抑えることができる。
【００２４】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１記載の電源ケーブルであって、更に、前記第２の一対の線路に接続されるコモンモードチョークコイルを備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項３記載の発明によれば、電源ケーブルの平衡度が悪くなった場合に発生するコモンモード電流を低減することが可能になる。したがって、輻射の発生を抑えることができる。
【００２６】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３記載の電源ケーブルであって、前記プラグは、更に、前記一対の端子を保持する保持部材を有し、前記コモンモードチョークコイルは、前記保持部材に設けられていることを特徴とする。請求項４記載の発明によれば、電源ケーブルの平衡度が悪くなった場合に発生するコモンモード電流を低減することが可能になる。したがって、輻射の発生を抑えることができる。さらに、前記プラグの有する保持部材にコモンモードチョークコイルを設けた場合は、前記保持部材の外部にあるケーブルにコモンモードチョークコイルを設けた場合に比べて、電源ケーブルの取り扱いが簡便になる。
【００２７】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４記載の電源ケーブルであって、前記コモンモードチョークコイルは、前記一対の端子に直接接続されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項５に記載の発明によれば、電源ケーブルに設けられたコモンモードチョークコイルが平衡度の悪い伝送路に最も近づく配置となるので、輻射低減効果が最大になる。
【００２９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１記載の電源ケーブルであって、前記ケーブルは、さらに少なくとも１つの一対の線路を有し、前記一対の線路は、一端が前記一対の端子に接続され、他端が前記電圧供給部に接続自在である電源ケーブルである。
【００３０】
請求項６に記載の発明では、請求項１記載の電源ケーブルに対して、さらに少なくとも１つの一対の線路を設け、前記ケーブルの有する線路の数を増やすことで、前記第１の一対の線路あるいは前記第２の一対の線路に流れる電流を小さくすることができる。したがって、電力線通信装置内において電圧供給部について必要なインピーダンス値を小さくすることができる。これにより、電力線通信装置内に設けられ、電圧供給部に対するインピーダンスアッパーとして機能するインダクタやコモンモードチョークコイルを小型で安価な部品に構成することができるようになるので、電力線通信装置の小型化および低コスト化が可能になる。
【００３１】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１から６いずれか一項記載の電源ケーブルと、前記電圧供給部と、前記伝送部と、を備えたことを特徴とするテーブルタップである。請求項６記載の発明によれば、電力線通信が可能なテーブルタップを小型、且つ安価に提供することができる。
【００３２】
図１は、電力線通信装置を内蔵したテーブルタップ１００の前面図である。テーブルタップ１００は、図１に示すように筐体１０１を有している。筐体１０１の前面にはプラグを差し込むための３つの２口型コンセント１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃからなるコンセント部１１３と、コンセント１１３への電力供給をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ１１２と、イーサネット（登録商標）ケーブルを接続するためのＲＪ４５コネクタ１１４と、３つのＬＥＤ（Light Emitting Diode）１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃからなる表示部１１５が設けられている。筐体１０１の側面からはＡＣケーブル１０３がでておりＡＣケーブル１０３の先にはＡＣプラグ１０２がもうけられている。ＡＣケーブル１０３は、金属からなる導線を複数有し、これら導線は非導電材料によって被覆されている。ＡＣプラグ１０２は、電力線に接続される一対の端子１０２ａ、一対の端子１０２ａを保持する保持部材１０２ｂおよびアース端子１０２ｃから構成される。なお、アース端子１０２ｃは必要に応じて省略しても構わない。また、以下に記載の説明および図面では、アース端子１０２ｃを省略する。
【００３３】
なお、本実施の形態のテーブルタップでは、コンセント部１１３に３つの２口型コンセントを設けているが、コンセントの形式は２口型に限定されるものではない。また、コンセントの数は少なくとも１つあれば良い。また本実施の形態では、電力線通信装置を内蔵した電気機器の一例としてテーブルタップを示したが、特にテーブルタップに限定するものではなく、電力線通信装置を内蔵したテレビなどの家電機器であってもよい。
【００３４】
図２は、図１に示した電力線通信装置を内蔵したテーブルタップのブロック図である。テーブルタップ１００は、図２に示すように、イーサネット（登録商標）ケーブル１１６を介してＲＪ４５コネクタ１１４に接続されたＰＣ等から送られてくるデータを電力線が搬送可能な信号に変調する一方、他の電力線通信装置から電力線を介して送られてくる伝送信号を復調してＲＪ４５コネクタ１１４に接続されたＰＣ等にデータを送信するブリッジ機能を有したＰＬＣ部１０６、ＰＬＣ部１０６と電力線間の信号伝送を行うためのカプラ１０５、ＰＬＣ部１０６に必要なＤＣ電源を供給するスイッチング電源１０９、スイッチング電源１０９で発生するノイズを電力線に送出しないように阻止するフィルタ１０８、フィルタ１０８やコンセント部１１３に接続される機器が低インピーダンスの場合でもカプラ１０５を介して伝送される信号がフィルタ１０８やコンセント部１１３に接続された機器に吸い込まれてしまうのを抑制するインピーダンスアッパー１０７および電圧供給部からコンセント部１１３に供給されるＡＣ電源をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ１１２とから構成される。ＡＣケーブル１０３は、第１の一対の線路１０３ａおよび第２の一対の線路１０３ｂから構成される。
【００３５】
第１の一対の線路１０３ａの一端はインピーダンスアッパー１０７に接続されており、他端はＡＣプラグ１０２の一対の端子１０２ａに接続されている。第２の一対の線路１０２ｂの一端はカプラ１０５と接続されており、他端はＡＣプラグ１０２の一対の端子１０２ａに接続されている。
【００３６】
図２では、電気機器において通信に関連する機能を担う装置の集合を、伝送部１１０として定義した。伝送部１１０は、カプラ１０５およびＰＬＣ部１０６から構成される。なお、伝送部１１０の定義は前述に限るものではない。
【００３７】
また、図２では、電気機器において電源に関連する機能を担う装置の集合を、電圧供給部１１１として定義した。電圧供給部１１１は、インピーダンスアッパー１０７、フィルタ１０８およびスイッチング電源１０９から構成される。なお、電圧供給部１１１の定義は前述に限るものではない。
【００３８】
また、第１の一対の線路１０２ａの一端とインピーダンスアッパー１０７との接続および第２の一対の線路１０２ｂの一端とカプラ１０５との接続は、固定的な接続を採用しても良いし、コネクタ等を介して接続自在な形式を採用しても良い。
【００３９】
図３は、図２で示したＰＬＣ部１０６を構成するハードウェアの一例を示すブロック図である。
【００４０】
ＰＬＣ部１０６は、電圧供給部１１１より電圧の供給を受けて動作している。ＰＬＣ部１０６には、メインＩＣ１１、ＡＦＥ・ＩＣ（Analog Front End IC）１２、バンドパスフィルタ１３、ドライバＩＣ１５、バンドパスフィルタ１７、メモリ１８、及びイーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ１９が設けられている。表示部１１５の動作は、メインＩＣ１１から制御されている。ＲＪ４５コネクタ１１４の動作は、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ１９から制御されている。ドライバＩＣ１５およびバンドパスフィルタ１７は、カプラ１０５と接続されている。
【００４１】
メインＩＣ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１Ａ、ＰＬＣ・ＭＡＣ（Power Line Communication・Media Access Control layer）ブロック１１Ｃ、及びＰＬＣ・ＰＨＹ（Power Line Communication・Physical layer)ブロック１１Ｂで構成されている。ＣＰＵ１１Ａとしては、３２ビットのＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）プロセッサを実装している。ＰＬＣ・ＭＡＣブロック１１Ｃは、送信信号のＭＡＣ層を管理し、ＰＬＣ・ＰＨＹブロック１１Ｂは、送信信号のＰＨＹ層を管理する。ＡＦＥ・ＩＣ１２は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ）１２Ａ、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１２Ｄ、および可変増幅器（ＶＧＡ）１２Ｂ、１２Ｃで構成されている。
【００４２】
（実施例１）
以下に説明する実施例は、図１および図２で説明したＰＬＣ部１０６を共通に備える。また、以下の実施例については相違点のみを説明する。
【００４３】
図４は、本発明の実施例１の電源ケーブルを用いた電気機器の構成図である。
【００４４】
ＡＣプラグ１０２には、電力線に接続する一対の端子１０２ａがある。一対の端子１０２ａに第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の一端と第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２の一端が接続されている。なお、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２と第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２は、取り回し易いように一本のケーブルにまとめた形態にしている。第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２は、筐体１０１の中で電圧供給部１１１のインピーダンスアッパー１０７に接続され、第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２は、カプラ１０５の結合コンデンサ１１７ａ、１１７ｂに接続されている。カプラ１０５は、結合コンデンサ１１７ａ，１１７ｂおよびトランス１０８から構成される。
【００４５】
電圧供給部１１１のインピーダンスアッパー１０７は、カプラ１０５を通過する信号がフィルタ１０８の低インピーダンスが原因で減衰するのを防止するために第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２にシリーズに挿入される。インピーダンスアッパー１０７としてチョークコイルを第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２にそれぞれに挿入しても良いし、ノーマルモードインピーダンスの大きなコモンモードチョークコイルを挿入しても良い。
【００４６】
図４においては、説明の便宜上、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の有するインダクタンス成分１１９ａ１、１１９ａ２を明示しているが、実際には、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２にインダクタは設けられていない。
【００４７】
第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の有するインダクタンス成分１１９ａ１、１１９ａ２は、電圧供給部１１１に対するインピーダンスアッパーとして機能する。したがって、電圧供給部１１１を構成するインピーダンスアッパー１０７に求められるインピーダンス値は小さくなるので、インピーダンスアッパー１０７の形状を小さく抑えることができる。したがって、電力線通信装置の小型化が可能となる。
【００４８】
なお、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の長さは、できるだけ長く構成することが望ましい。これは以下の理由による。
【００４９】
第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の有するインダクタンスは、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の長さに比例する。
【００５０】
ＰＬＣ部１０６で処理された信号は、カプラ１０５から第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２を介して他の電力線通信装置に向けて伝送される際に、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２を介して電圧供給部１１１にある程度吸収されてしまうが、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の有するインダクタンスが大きいほど、ＰＬＣ部１０６で処理された信号が電圧供給部１１１に吸収されることを抑えることができる。
【００５１】
電圧供給部１１１を構成するスイッチング電源１０９はノイズを発生させる。このノイズは、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２を介してカプラ１０５へ流れるが、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の有するインダクタンスが大きいほど、カプラ１０５へのノイズの流れ込みを抑えることができる。
【００５２】
したがって図４のように、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の一端および第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２の一端を、それぞれ一対の端子１０２ａに直接接続させ、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２および第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２を一対の端子１０２ａにおいて分岐させることが理想的である。
【００５３】
図８は、市販されているＡＣケーブルの長さを変化させて、インピーダンスを測定した結果を示す図である。
【００５４】
ここで、１８０ｃｍ米国とは、ＳＰＴ−２  ２／１８ＡＷＧのコードを用いた長さ１８０ｃｍの電源ケーブル、１５０ｃｍ日本とは、ＨＶＦＦ  ２×０．７５ｍｍ2のコードを用いた長さ１５０ｃｍの電源ケーブル、５３ｃｍ日本とは、ＨＶＦＦ  ２×０．７５ｍｍ2のコードを用いた長さ５３ｃｍの電源ケーブル、８０ｃｍ自作とは、１８０ｃｍ米国のケーブルをカットして長さ８０ｃｍにしたケーブル、３２ｃｍ日本とは、ＮＩＳＰＴ−２  ２／１８ＡＷＧのコードを用いた長さ３２ｃｍの電源ケーブルのことである。
【００５５】
周波数帯域３ＭＨｚ以下の範囲では、いずれのケーブルも最大で１０Ω程度のインピーダンスしか有しないが、１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの範囲では、最大２００Ωのインピーダンスを持っている。一般に、ケーブルの長さは１ｍ以上になるので、周波数帯域１５ＭＨｚ以上で１００Ωから２００Ωのインピーダンスが期待できる。
【００５６】
図９は、インピーダンスをパラメータとしてインダクタンス値をＬ＝Ｚ／（２πｆ）  で計算しグラフ化した図である。ここでＬ：インダクタンス、Ｚ：インピーダンス、π：円周率、ｆ：周波数とする。また、Ｌ５００とは、インピーダンスを５００Ωとして計算したインダクタンス値、Ｌ１０００とは、インピーダンスを１０００Ωとして計算したインダクタンス値、Ｌ１５００とは、インピーダンスを１５００Ωとして計算したインダクタンス値、Ｌ２０００とは、インピーダンスを２０００Ωとして計算したインダクタンス値である。図９のグラフから、インダクタンス値は、周波数が高くなるほど低くなってくる。また、インピーダンスが低いほど必要なインダクタンス値も低くなることがわかる。
【００５７】
図８、図９から、周波数が高くなるほど第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の有するインダクタンス１１９ａ１、１１９ａ２が有するインピーダンスアッパーとしての効果が大きくなることが理解できる。なお、第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２についても同様のことが言える。
【００５８】
（実施例２）
図５は、本発明の実施例２の電源ケーブルを用いた電気機器の構成図である。
【００５９】
図５においても、説明の便宜上、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の有するインダクタンス成分１１９ａ１、１１９ａ２を明示しているが、実際には、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２にインダクタは設けられていない。
【００６０】
実施例２の電源ケーブルは、カプラ１０５に接続されている第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２の途中にコモンモード電流を低減するためのコモンモードチョークコイル１２０を挿入したことを特徴とする。図５において、コモンモードチョークコイル１２０は筐体１０１の内部に設けられているが、筐体１０１の外に設けても良い。
【００６１】
輻射の原因は、信号を伝送する線路の平衡度が悪くなることによって生じるコモンモード電流である。このコモンモード電流を低減するためにコモンモードチョークコイル１２０を挿入する。一般的にコモンモードチョークコイル１２０のコモンモードインピーダンスが高くなるほどコモンモード電流を抑えることができ、輻射低減効果が大きくなる。
【００６２】
図１１は、コモンモードチョークコイル１２０の概観図である。
【００６３】
第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２は、互いに近接してトロイダルコア１２０ａに巻きつけられている。このように巻くことによってコモンモード電流を抑えるためのコモンモードインピーダンスが大きく、伝送される信号を減衰させてしまうディファレンシャルモードインピーダンスの小さいコモンモードチョークコイルとなる。ターン数を多くするとコモンモードインピーダンス、ディファレンシャルモードインピーダンスともに大きくなり、電流を流したときの磁気飽和も起き易くなる。
【００６４】
一般的に伝送部１１０に必要な電流の大きさは、電圧供給部１１１に必要な電流の大きさに比べて小さい。また、大電流が必要な電気機器は、電流の多くを電圧供給部１１１で消費する。したがって、ＡＣケーブル１０３から見た伝送部１１０のインピーダンスは、ＡＣケーブル１０３から見た電圧供給部１１１のインピーダンスに比べて大きくなっている場合がほとんどである。例えば、１０Ａの電流を必要とする電気機器が合った場合、ＡＣケーブル１０３から見た伝送部１１０のインピーダンスを９とし、ＡＣケーブル１０３から見た電圧供給部１１１のインピーダンスを１とすると、実施例３の電源ケーブルの第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２を流れる電流は９Ａとなり、第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２を流れる電流は１Ａになる。したがって、第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２に設けられるコモンモードチョークコイルは、小型な形状のものを使用することができる。
【００６５】
（実施例３）
図６は、本発明の実施例３の電源ケーブルを用いた電気機器の構成図である。
【００６６】
図６においても、説明の便宜上、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の有するインダクタンス成分１１９ａ１、１１９ａ２を明示しているが、実際には、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２にインダクタは設けられていない。
【００６７】
実施例３の電源ケーブルは、伝送部に接続されている第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２の途中に輻射を低減するためのコモンモードチョークコイル１２０をＡＣプラグ１０２の保持部材１０２ｂに内蔵したことを特徴とする。
【００６８】
一般的に伝送部１１０に必要な電流の大きさは、電圧供給部１１１に必要な電流の大きさに比べて小さい。また、大電流が必要な電気機器は、電流の多くを電圧供給部１１１で消費する。したがって、ＡＣケーブル１０３から見た伝送部１１０のインピーダンスは、ＡＣケーブル１０３から見た電圧供給部１１１のインピーダンスに比べて大きくなっている場合がほとんどである。例えば、１０Ａの電流を必要とする電気機器が合った場合、ＡＣケーブル１０３から見た伝送部１１０のインピーダンスを９とし、ＡＣケーブル１０３から見た電圧供給部１１１のインピーダンスを１とすると、実施例３の電源ケーブルの第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２を流れる電流は９Ａとなり、第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２を流れる電流は１Ａになる。したがって、第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２に設けられるコモンモードチョークコイルは、小型な形状のものを使用することができる。したがって、ＡＣプラグ１０２の形状を小型のまま維持できる。
【００６９】
また実施例３のように、ＡＣプラグ１０２の保持部材１０２ｂの内部にコモンモードチョークコイル１２０を設けた場合は、保持部材１０２ｂの外部にある第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２上にコモンモードチョークコイル１２０を設けた場合に比べて、ＡＣケーブル１０３の形状が単純になるので電源ケーブルの取り扱いが簡便になる。
【００７０】
図１３は、輻射測定環境図を示している。測定環境は、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）１２３、アルミ板１２４、非導電性の台１２５、電力線通信装置１０、インピーダンス安定化回路網（ＩＳＮ）１２６、擬似電源回路網１２７およびループアンテナ１２８から構成される。
【００７１】
具体的には、９０ｃｍ×１５０ｃｍのアルミ板１２３の上に高さ４０ｃｍの非導電性の台１２５を置き、その上にＰＣ１２３と電力線通信装置１０を配置し、ＰＣ１２３と電力線通信装置１０を接続する。さらに、電力線通信装置１０から８０ｃｍ離れたアルミ板１２４上に平衡度を悪くしたインピーダンス安定化回路網（以下、ＩＳＮ）１２６を設置する。測定環境は、インピーダンスが１００Ωの擬似電源回路網１２７を介して電力線から電力を供給される。電力線通信装置１０の電源ケーブルは長いケーブルを束ねて張った状態でＩＳＮ１２６を介して電力線通信装置１０に電力を供給する。ループアンテナ１２８は、輻射の様子を測定し易いようにＩＳＮから１００ｃｍはなれた所に高さ８０ｃｍの台１２９の上に設置される。
【００７２】
図１０は、コモンモードチョークコイル挿入位置による輻射測定結果を示す図であり、図１３の測定環境において、ＰＣ１２３から電力線通信装置１０に向けて信号を連続送信した場合の輻射を測定した。ここで、フロアノイズとは、電力線通信装置１０の電源を入れない状態の輻射レベルである。ＳＩＧ、ＡＣ別コモンモードチョークコイルＩＳＮ側とは、本発明の電源ケーブルを用い、コモンモードチョークコイル１２０をＩＳＮ１２６の近く（図１３に示すＡ点）に挿入した場合の輻射レベルである。ＳＩＧ、ＡＣ別コモンモードチョークコイル基板側とは本発明の電源ケーブルを用い、コモンモードチョークコイル１２０を高速電力線通信装置の近く（図１３に示すＢ点）に挿入した場合の輻射レベルである。
【００７３】
図１０の結果から、同じコモンモードチョークコイル１２０でも、平衡度の悪い電力線側の近くに配置するほど輻射低減効果が大きいことが理解できる。
【００７４】
図１２は、本発明の実施例３の電源ケーブルを用いたＡＣプラグ１０２を示す図である。伝送部１１０に対して電流がほとんど流れないように構成することで、小型なコモンモードチョークコイル用いることが可能となる。伝送部１１０に接続された第２の一対の線路１０３ｂ１、１０３ｂ２はＡＣプラグ１０２の保持部材１０２ｂに内蔵したコモンモードチョークコイル１２０の一端に直接接続され、コモンモードチョークコイル１２０の他端はＡＣプラグ１０２の一対の端子１０２ａに接続さている。また、ＡＣプラグ１０２の一対の端子１０２ａには、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の一端が接続され、他端は電圧供給部１１１に接続される。
【００７５】
実施例３の電源ケーブルは、コモンモードチョークコイル１２０が平衡度の悪い伝送路に最も近づく配置となるので、輻射低減効果が最大になる。
【００７６】
（実施例４）
図７は、本発明の実施例４の電源ケーブルを用いた電気機器の構成図である。
実施例４の電源ケーブルは、電源プラグ１０１の電極に接続されている第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２と並列に第３の一対の線路１０３ｃ１、１０３ｃ２を追加している。
【００７７】
図７においても、説明の便宜上、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２の有するインダクタンス成分１１９ａ１、１１９ａ２と第３の一対の線路１０３ｃ１、１０３ｃ２の有するインダクタンス成分１２１ｂ１、１２１ｂ２を明示しているが、実際には、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２および第３の一対の線路１０３ｃ１、１０３ｃ２にインダクタは設けられていない。
【００７８】
第３の一対の線路１０３ｃ１、１０３ｃ２は、インピーダンスアッパー１０７に対して並列に設けられたインピーダンスアッパー１２２を介してフィルタ１０８に接続されている。第３の一対の線路１０３ｃ１、１０３ｃ２を追加したことによって第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２と第２の一対の線路１０２ｂ１、１０２ｂ２に流れる電流を、更に分割することができるので、第１の一対の線路１０３ａ１、１０３ａ２に接続されたインピーダンスアッパー１２２と第３の一対の線路１０３ｃ１、１０３ｃ２に接続されたインピーダンスアッパー１２２に流れる電流を小さくすることが可能になる。したがって、インピーダンスアッパー１０７、１１６を小型にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、電力線通信装置を内蔵する家電機器などに対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】電力線通信装置を内蔵したテーブルタップの前面図
【図２】図１に示した電力線通信装置を内蔵したテーブルタップのブロック図
【図３】図２で示したＰＬＣ部を構成するハードウェアの一例を示すブロック図
【図４】本発明の実施例１の電源ケーブルを用いた電気機器の構成図
【図５】本発明の実施例２の電源ケーブルを用いた電気機器の構成図
【図６】本発明の実施例３の電源ケーブルを用いた電気機器の構成図
【図７】本発明の実施例４の電源ケーブルを用いた電気機器の構成図
【図８】市販されているＡＣケーブルの長さを変化させて、インピーダンスを測定した結果を示す図
【図９】インピーダンスをパラメータとしてインダクタンス値をＬ＝Ｚ／（２πｆ）で計算しグラフ化した図
【図１０】コモンモードチョークコイル挿入位置による輻射測定結果を示す図
【図１１】コモンモードチョークコイル概観図
【図１２】本発明の実施例３の電源ケーブルを用いたＡＣプラグを示す図
【図１３】輻射測定環境図
【図１４】従来の電力線通信装置を内蔵した電気機器電源部従来例のブロック図
【符号の説明】
【００８１】
１０    電力線通信装置
１１    メインＩＣ
１１Ａ    ＣＰＵ
１１Ｂ    ＰＬＣブロック
１１Ｃ    ＰＬＣ・ＭＡＣブロック
１２    ＡＦＥ・ＩＣ
１２Ａ    ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
１２Ｂ，１２ｃ    可変増幅器（ＶＧＡ）
１２Ｄ    ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
１３    バンドパスフィルタ
１５    ドライバＩＣ
１７    バンドバスフィル
１８    メモリ
１９    イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ
１００    テーブルタップ
１０１    筐体
１０２    ＡＣプラグ
１０２ａ    一対の端子
１０２ｂ    保持部材
１０３    ＡＣケーブル
１０３ａ、１０３ａ１、１０３ａ２    第１の一対の線路
１０３ｂ、１０３ｂ１、１０３ｂ２    第２の一対の線路
１０３ｃ１、１０３ｃ２    第３の一対の線路
１０５    カプラ
１０６    ＰＬＣ部
１０７    インピーダンスアッパー
１０８    フィルタ
１０９    スイッチング電源
１１０    伝送部
１１１    電圧供給部
１１２    スイッチ
１１３    コンセント部
１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃ    ２口型コンセント
１１４    ＲＪ４５コネクタ
１１５    表示部
１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃ    ＬＥＤ
１１６    イーサネット（登録商標）ケーブル
１１７ａ、１１７ｂ    結合コンデンサ
１１８    トランス
１１９ａ１、１１９ａ２    インダクタンス成分
１２０    コモンモードチョークコイル
１２０ａ    トロイダルコア
１２１ｂ１、１２１ｂ２    インダクタンス成分
１２２    インピーダンスアッパー
１２３    ＰＣ
１２４    アルミ板
１２５    非導電性の台
１２６    ＩＳＮ
１２７    擬似電源回路網
１２８    ループアンテナ
１２９    台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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