特許 6697029 電源重畳同軸ケーブル機能を有する電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6697029

(24)【登録日】2020年4月27日

(45)【発行日】2020年5月20日

(54)【発明の名称】電源重畳同軸ケーブル機能を有する電子装置

(51)【国際特許分類】

   H03H 11/34 20060101AFI20200511BHJP

   H02M 1/14 20060101ALI20200511BHJP

【ＦＩ】

   H03H11/34

   H02M1/14

【請求項の数】6

【外国語出願】

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-114103(P2018-114103)

(22)【出願日】2018年6月15日

(65)【公開番号】特開2019-54507(P2019-54507A)

(43)【公開日】2019年4月4日

【審査請求日】2018年6月15日

(31)【優先権主張番号】106131834

(32)【優先日】2017年9月15日

(33)【優先権主張国】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】517162666

【氏名又は名称】瑞柯科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100198568

【弁理士】

【氏名又は名称】君塚 絵美

(72)【発明者】

【氏名】陳 建名

【審査官】 ▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１４２３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１１６２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１８７４４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２９５４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０４４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１３６４４４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ１１／００−Ｈ０３Ｈ１１／５４

Ｈ０２Ｍ１／００−Ｈ０２Ｍ１／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同軸ケーブルを有し電源重畳同軸ケーブル機能を有する電子装置であって、
前記同軸ケーブルに結合され、電源とデータの伝送を行う伝送ポートと、
前記伝送ポートに結合され、前記同軸ケーブルから混合信号を受信するとともに、前記混合信号をフィルタリングして、第１電源を取得するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタに結合され、前記第１電源を受信および保存するとともに、それに基づいて第２電源を提供する動作インピーダンス回路と、
前記動作インピーダンス回路に結合され、前記第２電源を受信するとともに、前記第２電源の電圧を変換して、前記電子装置の操作に必要な操作電源を生成するスイッチング電力変換器と、
を含み、前記動作インピーダンス回路が、前記第２電源の電流変化に反応して前記動作インピーダンス回路のインピーダンスを動的に変更し、前記スイッチング電力変換器のノイズが前記伝送ポートにフィードバックするのを防ぎ、
前記第２電源の電流が前記スイッチング電力変換器のスイッチ操作に反応して、参考電流値以上である時、前記動作インピーダンス回路が、前記インピーダンスを増やして、前記第１電源から取り込んだ電流を前記参考電流値内に維持し、前記スイッチング電力変換器のスイッチ操作中に生成された前記ノイズが前記伝送ポートにフィードバックするのを防ぐ電子装置。

【請求項2】

前記動作インピーダンス回路が、
前記ローパスフィルタと前記スイッチング電力変換器の間に結合され、前記第１電源を送信するとともに、前記第１電源から取り込まれた電流を制限する電流制限器と、
前記電流制限器と接地端子の間に結合され、前記第１電源に基づいてエネルギーを保存するとともに、前記電流制限器と協働して前記第２電源を提供するコンデンサと、
を含む請求項１に記載の電子装置。

【請求項3】

前記動作インピーダンス回路が、
バイポーラ接合トランジスタと、
前記バイポーラ接合トランジスタのコレクター端子と接地端子の間に結合され、前記第１電源に基づいてエネルギーを保存するとともに、前記バイポーラ接合トランジスタと協働して前記第２電源を提供するよう構成されたコンデンサと、
を含み、前記バイポーラ接合トランジスタのエミッター端子が、前記ローパスフィルタに結合され、前記バイポーラ接合トランジスタの前記コレクター端子が、前記スイッチング電力変換器に結合され、前記バイポーラ接合トランジスタのベース端子が、参考電圧を受信して、前記バイポーラ接合トランジスタをオン状態にする請求項１に記載の電子装置。

【請求項4】

前記動作インピーダンス回路が、
電界効果トランジスタと、
前記電界効果トランジスタのドレイン端子と接地端子の間に結合され、前記第１電源に基づいてエネルギーを保存するとともに、前記電界効果トランジスタと協働して前記第２電源を提供するよう構成されたコンデンサと、
を含み、前記電界効果トランジスタのソース端子が、前記ローパスフィルタに結合され、前記電界効果トランジスタの前記ドレイン端子が、前記スイッチング電力変換器に結合され、前記電界効果トランジスタのゲート端子が、参考電圧を受信して、前記電界効果トランジスタをオン状態にする請求項１に記載の電子装置。

【請求項5】

前記動作インピーダンス回路が、
前記ローパスフィルタと前記スイッチング電力変換器の間に結合され、前記第１電源を伝送するとともに、前記第１電源から取り込まれた電流を制限する低損失レギュレータと、
前記低損失レギュレータと接地端子の間に結合され、前記第１電源に基づいてエネルギーを保存するとともに、前記低損失レギュレータと協働して前記第２電源を提供するよう構成されたコンデンサと、
を含む請求項１に記載の電子装置。

【請求項6】

前記ローパスフィルタが、インダクタである請求項１〜５のうちの１項に記載の電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子装置に関するものであり、特に、電源重畳同軸ケーブル機能を有する電子装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電源重畳同軸ケーブル（power over coax, PoC）システムにおいて、マスタデバイスは、内設された電源回路およびローパス回路を介して電源を供給することができ、且つ内設された送受信回路およびハイパス回路を介して通信データを提供することができる。マスタデバイスは、電源に通信データをロードし、同軸ケーブル（coaxial cable）を介して遠隔装置に送信することができる。遠隔装置は、内設されたローパス回路を介して同軸ケーブルから信号に対してローパスフィルタリング操作を行い、電源を取得することができるとともに、内設されたハイパス回路を介して同軸ケーブルから信号に対してハイパスフィルタリング操作を行い、通信データを取得する。このようにして、マスタデバイスは、同軸ケーブルを介して遠隔装置に電源を供給し、通信する目的を達成することができる。

【0003】

一般的に、マスタデバイスのローパス回路と遠隔装置のローパス回路は、複数の特定のＲＬＣ回路の直列組み合わせを用いて互いに一致させ、データ通信周波数帯域（高周波数帯域）のインピーダンス特性に影響を与えるのを防ぐことにより、電源のノイズがローパス回路を介して同軸ケーブルに伝送し、通信データの信号品質に影響を与えるのを回避する必要がある。一旦通信データの信号品質が影響を受けると、マスタデバイスと遠隔装置の間の通信が失敗する可能性がある。したがって、マスタデバイスのローパス回路と遠隔装置のローパス回路を一致させることは、非常に重要であり、マスタデバイスおよび遠隔装置の品質の決定的役割を果たす。

【0004】

しかしながら、マスタデバイスおよび遠隔装置において、ローパス回路に複数の特定のＲＬＣ回路を採用することにより、回路設計が複雑になる。また、遠隔装置を小型設計にしたい時、素子の密集した配置によって複数のＲＬＣ回路内の素子間において信号干渉が生じ、回路設計を困難にする。特に、遠隔装置がスイッチング電力変換器を採用して電源を処理する場合、依然として、スイッチング電力変換器のスイッチ操作中に生成されたノイズがＲＬＣ回路を介して同軸ケーブルにフィードバックし、通信データに干渉する可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

したがって、本発明は、電子装置のスイッチング電力変換器によって生成されたノイズが同軸ケーブルにフィードバックするのを防ぎ、同軸ケーブルの通信データに干渉するのを回避することのできる電源重畳同軸ケーブル機能を有する電子装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の電子装置は、伝送ポートと、ローパスフィルタと、動作インピーダンス回路と、スイッチング電力変換器とを含む。伝送ポートは、同軸ケーブルに結合され、電源とデータの伝送を行う。ローパスフィルタは、伝送ポートに結合され、同軸ケーブルから混合信号を受信するとともに、混合信号をフィルタリングして、第１電源を取得する。動作インピーダンス回路は、ローパスフィルタに結合され、第１電源を受信および保存するとともに、それに基づいて第２電源を提供する。スイッチング電力変換器は、動作インピーダンス回路に結合され、第２電源を受信するとともに、第２電源の電圧を電子装置の操作に必要な操作電源に変換する。動作インピーダンス回路は、第２電源の電流変化に反応してそのインピーダンスを動的に変更し、スイッチング電力変換器のノイズが伝送ポートにフィードバックするのを防ぐ。

【0007】

本発明の１つの実施形態において、第２電源の電流がスイッチング電力変換器のスイッチ操作に反応して、参考電流値以上である時、動作インピーダンス回路は、インピーダンスを増やして、第１電源から取り込んだ電流を参考電流値内に維持し、それにより、スイッチング電力変換器のスイッチ操作中に生成されたノイズが伝送ポートにフィードバックするのを防ぐ。

【0008】

本発明の１つの実施形態において、動作インピーダンス回路は、電流制限器と、コンデンサとを含む。電流制限器は、ローパスフィルタとスイッチング電力変換器の間に結合され、第１電源を送信するとともに、第１電源から取り込まれた電流を制限する。コンデンサは、電流制限器と接地端子の間に結合され、第１電源に基づいてエネルギーを保存するとともに、電流制限器と協働して第２電源を提供する。

【0009】

本発明の１つの実施形態において、第２電源の電流が参考電流値よりも小さい時、電流制限器は、第１電源を第２電源として使用して、コンデンサを充電するとともに、スイッチング電力変換器に電源を供給する。

【0010】

本発明の１つの実施形態において、第２電源の電流が参考電流値以上である時、電流制限器およびコンデンサは、第２電源を提供してスイッチング電力変換器に電源を供給し、電流制限器は、第１電源の電流を参考電流値内に制限する。

【0011】

本発明の１つの実施形態において、ローパスフィルタは、インダクタである。

【0012】

本発明の１つの実施形態において、動作インピーダンス回路は、バイポーラ接合トランジスタと、コンデンサとを含む。バイポーラ接合トランジスタのエミッター端子は、ローパスフィルタに結合される。バイポーラ接合トランジスタのコレクター端子は、スイッチング電力変換器に結合される。バイポーラ接合トランジスタのベース端子は、参考電圧を受信して、バイポーラ接合トランジスタをオン状態にする。コンデンサは、バイポーラ接合トランジスタのコレクター端子と接地端子の間に結合され、第１電源に基づいてエネルギーを保存するとともに、バイポーラ接合トランジスタと協働して第２電源を提供するよう構成される。

【0013】

本発明の１つの実施形態において、動作インピーダンス回路は、電界効果トランジスタと、コンデンサとを含む。電界効果トランジスタのソース端子は、ローパスフィルタに結合される。電界効果トランジスタのドレイン端子は、スイッチング電力変換器に結合される。電界効果トランジスタのゲート端子は、参考電圧を受信して、電界効果トランジスタをオン状態にする。コンデンサは、電界効果トランジスタのドレイン端子と接地端子の間に結合され、第１電源に基づいてエネルギーを保存するとともに、電界効果トランジスタと協働して第２電源を提供するよう構成される。

【0014】

本発明の１つの実施形態において、動作インピーダンス回路は、低損失レギュレータと、コンデンサとを含む。低損失レギュレータは、ローパスフィルタとスイッチング電力変換器の間に結合され、第１電源を伝送するとともに、第１電源から取り込まれた電流を制限する。コンデンサは、低損失レギュレータと接地端子の間に結合され、第１電源に基づいてエネルギーを保存するとともに、低損失レギュレータと協働して第２電源を提供するよう構成される。

【発明の効果】

【0015】

以上のように、本発明の実施形態が提供する電子装置において、動作インピーダンス回路は、スイッチング電力変換器のスイッチ操作中に生成されたノイズが同軸ケーブルからフィードバックするのを防ぎ、同軸ケーブルの通信データに干渉するのを回避することができる。そのため、電子装置内のローパスフィルタは、複数のＲＬＣ回路の直列組み合わせを採用して同軸ケーブルの別の一端にあるマスタデバイスのローパスフィルタと一致させる必要がない。このようにして、電子装置の回路設計の難度および複雑度を減らすことができるだけでなく、電子装置の小型化も実現することができる。

【0016】

本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

添付図面は、本発明の原理がさらに理解されるために含まれており、本明細書に組み込まれかつその一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示しており、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たしている。

【0018】

【図1】本発明の１つの実施形態に係る電源重畳同軸ケーブル機能を有する電子装置の実施の概略図および回路ブロック図である。

【図2】本発明の１つの実施形態に係る動作インピーダンス回路の概略的回路ブロック図である。

【図3】図３（ａ）および図３（ｂ）は、本発明の１つの実施形態に係る電源を受信する電子装置の概略的等価回路図である。

【図4】本発明の別の実施形態に係る動作インピーダンス回路の概略的回路ブロック図である。

【図5】本発明のさらに別の実施形態に係る動作インピーダンス回路の概略的回路ブロック図である。

【図6】本発明のさらに別の実施形態に係る動作インピーダンス回路の概略的回路ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の内容をより理解できるようにするため、以下、本発明の実施形態を例として、詳しく説明する。また、同じ参照符合の素子／構成要素は、図面および実施形態において同じ、または類似する部品を示す。

【0020】

図１を参照すると、図１は、本発明の１つの実施形態に係る電源重畳同軸ケーブル機能を有する電子装置１００の実施の概略図および回路ブロック図である。図１に示すように、マスタデバイス９００は、同軸ケーブル５００の一端に結合され、電子装置１００は、同軸ケーブル５００の別の一端に結合される。マスタデバイス９００は、同軸ケーブル５００を介して電子装置１００に電源を供給することができる。また、マスタデバイス９００は、同軸ケーブル５００を介して電子装置１００と通信する（または信号伝送を行う）ことができる。詳しく説明すると、マスタデバイス９００は、データ信号と電源を混合して、混合信号ＭＳを生成し、同軸ケーブル５００に出力することができる。

【0021】

図１に示すように、電子装置１００は、伝送ポート１１０と、ローパスフィルタ１２０と、動作インピーダンス回路１３０と、スイッチング電力変換器１４０と、ハイパスフィルタ１５０と、送受信回路１６０とを含むことができるが、本発明はこれに限定されない。伝送ポート１１０は、例えば、同軸ケーブル５００に結合してマスタデバイス９００と電源およびデータ伝送を行うための同軸ケーブルコネクタであってもよい。ローパスフィルタ１２０は、伝送ポート１１０に結合され、同軸ケーブル５００から混合信号ＭＳを受信するとともに、混合信号ＭＳをフィルタリングして、第１電源ＰＷ１を取得する。

【0022】

動作インピーダンス回路１３０は、ローパスフィルタ１２０に結合され、第１電源ＰＷ１を受信および保存するとともに、それに基づいて第２電源ＰＷ２を提供する。スイッチング電力変換器１４０は、動作インピーダンス回路１３０に結合され、第２電源ＰＷ２を受信するとともに、第２電源ＰＷ２の電圧を変換して、電子装置１００の操作に必要な操作電源ＰＷＳを生成する。

【0023】

ハイパスフィルタ１５０は、伝送ポート１１０に結合され、同軸ケーブル５００から混合信号ＭＳを受信するとともに、混合信号ＭＳに対してハイパスフィルタリング操作を実行して、データ信号ＤＳを取得する。送受信回路１６０は、ハイパスフィルタ１５０に結合され、データ信号ＤＳを受信するとともに、データ信号ＤＳを電子装置１００の後端回路（図示せず）に送信して、後続の信号処理操作を実行する。

【0024】

詳しく説明すると、動作インピーダンス回路１３０は、第２電源ＰＷ２の電流変化に反応して動作インピーダンス回路１３０のインピーダンスを動的に変更することにより、スイッチング電力変換器１４０のノイズが伝送ポート１１０および同軸ケーブル５００にフィードバックするのを防ぐことができる。このようにして、混合信号ＭＳ中のデータ信号ＤＳに干渉するのを回避することができるため、マスタデバイス９００と電子装置１００の間の通信が失敗するのを防ぐことができる。

【0025】

さらに、スイッチング電力変換器１４０によって第２電源ＰＷ２から取り込んだ電流Ｉ２が参考電流値Ｉｒよりも小さい時、動作インピーダンス回路１３０のインピーダンスは、低インピーダンス状態にある。そのため、動作インピーダンス回路１３０は、第１電源ＰＷ１を第２電源ＰＷ２として使用し、スイッチング電力変換器１４０に電源を供給する。この時、第１電源ＰＷ１の電流Ｉ１は、参考電流値Ｉｒよりも小さい。

【0026】

スイッチング電力変換器１４０がスイッチ操作を行い、第２電源ＰＷ２から取り込んだ電流Ｉ２が参考電流値Ｉｒ以上である時、動作インピーダンス回路１３０は、その中のインピーダンスを増やして、第１電源ＰＷ１から取り込んだ電流Ｉ１を参考電流値Ｉｒ内に維持することにより、スイッチング電力変換器１４０のスイッチ操作中に生成されたノイズが伝送ポート１１０および同軸ケーブル５００にフィードバックするのを防ぐことができる。つまり、スイッチング電力変換器１４０のスイッチを切り換えて、第２電源ＰＷ２から取り込んだ電流Ｉ２が劇的に変更された時、第１電源ＰＷ１の電流Ｉ１は、参考電流値Ｉｒを超過しない。このようにして、第１電源ＰＷ１の電流Ｉ１が劇的に変更するのを回避することができ、且つスプールノイズが伝送ポート１１０に生成されるのを防ぐことができる。

【0027】

本発明の１つの実施形態において、ローパスフィルタ１２０は、例えば、インダクタ、特に受動型インダクタ（passive inductor）、であってもよいが、本発明はこれに限定されない。

【0028】

本発明の１つの実施形態において、スイッチング電力変換器１４０は、例えば、昇圧型電源変換器または降圧型電源変換器であってもよい。上述した各電源変換器に関する構造および操作は、本分野において通常の知識を有する者にとって周知の技術に属するため、ここでは説明を省略する。

【0029】

本発明の１つの実施形態において、ハイパスフィルタ１５０は、一般のハイパスフィルタにより実現することができ、送受信回路１６０は、周知の送信／受信回路により実現することができるが、本発明はこれに限定されない。

【0030】

図１および図２を参照すると、図２は、本発明の１つの実施形態に係る動作インピーダンス回路１３０の概略的回路ブロック図である。動作インピーダンス回路１３０は、電流制限器２３２およびコンデンサ２３４を含むことができるが、本発明はこれに限定されない。電流制限器２３２は、ローパスフィルタ１２０（図１に示す）とスイッチング電力変換器１４０（図１に示す）の間に結合され、第１電源ＰＷ１をコンデンサ２３４に伝送し、第１電源ＰＷ１から取り込んだ電流Ｉ１を制限するよう構成される。コンデンサ２３４は、電流制限器２３２と接地端子ＧＮＤの間に結合され、第１電源ＰＷ１に基づいてエネルギーを保存し、電流制限器２３２と協働して第２電源ＰＷ２を提供するよう構成される。

【0031】

以下、電源を受信する際の電子装置１００の操作について、詳しく説明する。図１、図３（ａ）および図３（ｂ）を参照すると、図３（ａ）および図３（ｂ）は、本発明の１つの実施形態に係る電源を受信する電子装置１００の概略的等価回路図である。マスタデバイス９００（図１に示す）によって提供された電源は、直流（ＤＣ）電源または低周波交流電流（ＡＣ）電源であり、ハイパスフィルタ１５０を通過することができないため、電源の観点から見ると、ハイパスフィルタ１５０は、オフ状態にあるものとみなすことができる。それに対し、電源は、ローパスフィルタ１２０を通過して、第１電源ＰＷ１として使用することができる。そのため、電源の観点から見ると、ローパスフィルタ１２０は、オン状態にあるものとみなすことができる。また、電流制限器２３２は、制御可能な電流と同等であってもよく、提供された電流Ｉ１の最大値は、参考電流値Ｉｒである。

【0032】

図３（ａ）に示すように、第２電源ＰＷ２の電流Ｉ２が参考電流値Ｉｒよりも小さい時、電流制限器２３２は、第１電源ＰＷ１を第２電源ＰＷ２として使用し、（電流Ｉ３を介して）コンデンサ２３４を充電するとともに、同時に、（電流Ｉ２を介して）スイッチング電力変換器１４０に電源を供給することができる。

【0033】

反対に、図３（ｂ）に示すように、第２電源ＰＷ２の電流Ｉ２が参考電流値Ｉｒ以上である時、電流制限器２３２は、第１電源ＰＷ１の電流Ｉ１が参考電流値Ｉｒ内になるよう制限するとともに、制限器２３２は、コンデンサ２３４と協働して第２電源ＰＷ２を提供し、スイッチング電力変換器１４０に電源を供給する。つまり、電流制限器２３２およびコンデンサ２３４は、それぞれ電流Ｉ１および電流Ｉ３’を介してスイッチング電力変換器１４０に並列電源供給を行う。理解すべきこととして、制限器２３２は、第１電源ＰＷ１から取り込んだ電流Ｉ１を制限するため、電流制限器２３２の電流制限特性は、実質的に、動作インピーダンス回路１３０のインピーダンスを増やすものとみなすことができる。

【0034】

図１および図４を参照すると、図４は、本発明の別の実施形態に係る動作インピーダンス回路４３０の概略的回路ブロック図である。動作インピーダンス回路４３０は、低損失レギュレータ（low dropout regulator, LDO）４３２およびコンデンサ４３４を含むことができるが、本発明はこれに限定されない。低ドロップアウトレギュレータは、ローパスフィルタ１２０（図１に示す）とスイッチング電力変換器１４０（図１に示す）の間に結合され、第１電源ＰＷ１を伝送し、第１電源ＰＷ１から取り込んだ電流Ｉ１を制限するよう構成される。コンデンサ４３４は、低ドロップアウトレギュレータ４３２と接地端子ＧＮＤの間に結合され、第１電源ＰＷ１に基づいてエネルギーを保存するとともに、低ドロップアウトレギュレータ４３２と協働して第２電源ＰＷ２を提供するよう構成される。低ドロップアウトレギュレータ４３２は、電流制限機能を有する周知の調整集積回路を採用することにより実現することができる。低ドロップアウトレギュレータ４３２は、電圧調整および電流制限機能を有するため、スイッチング電力変換器１４０のスイッチ操作中に生成されたノイズが同軸ケーブル５００にフィードバックするのを回避することができる。

【0035】

図１および図５を参照すると、図５は、本発明のさらに別の実施形態に係る動作インピーダンス回路５３０の概略的回路ブロック図である。動作インピーダンス回路５３０は、バイポーラ接合トランジスタ（bipolar junction transistor, BJT）５３２およびコンデンサ５３４を含むことができるが、本発明はこれに限定されない。バイポーラ接合トランジスタ５３２のエミッター端子は、ローパスフィルタ１２０に結合される。バイポーラ接合トランジスタ５３２のコレクター端子は、スイッチング電力変換器１４０に結合される。バイポーラ接合トランジスタ５３２のベース端子は、参考電圧Ｖｒｅｆを受信して、バイポーラ接合トランジスタ５３２をオン状態にする。コンデンサ５３４は、バイポーラ接合トランジスタ５３２のコレクター端子と接地端子ＧＮＤの間に結合され、第１電源ＰＷ１に基づいてエネルギーを保存するとともに、バイポーラ接合トランジスタ５３２と協働して第２電源ＰＷ２を提供する。理解すべきこととして、バイポーラ接合トランジスタ５３２は、本質的に、動作インピーダンスおよび電流制限の特性を有するため、スイッチング電力変換器１４０のスイッチ操作中に生成されたノイズが同軸ケーブル５００にフィードバックするのを回避することができる。言及すべきこととして、図５に示したバイポーラ接合トランジスタ５３２は、ｐｎｐ型バイポーラ接合トランジスタであるが、本発明はこれに限定されない。本発明の別の実施形態において、図５のバイポーラ接合トランジスタ５３２は、ｎｐｎ型バイポーラ接合トランジスタを採用することにより実現してもよい。

【0036】

図１および図６を参照すると、図６は、本発明のさらに別の実施形態に係る動作インピーダンス回路６３０の概略的回路ブロック図である。動作インピーダンス回路６３０は、電界効果トランジスタ（field-effect transistor, FET）６３２およびコンデンサ６３４を含むことができるが、本発明はこれに限定されない。電界効果トランジスタ６３２のソース端子は、ローパスフィルタ１２０に結合される。電界効果トランジスタ６３２のドレイン端子は、スイッチング電力変換器１４０に結合される。電界効果トランジスタ６３２のゲート端子は、参考電圧Ｖｒｅｆを受信して、電界効果トランジスタ６３２をオン状態にする。コンデンサ６３４は、電界効果トランジスタ６３２のドレイン端子と接地端子ＧＮＤの間に結合され、第１電源ＰＷ１に基づいてエネルギーを保存するとともに、電界効果トランジスタ６３２と協働して第２電源ＰＷ２を提供するよう構成される。理解すべきこととして、電界効果トランジスタ６３２は、本質的に、動作インピーダンスおよび電流制限の特性（例えば、電界効果トランジスタの飽和領域の特性）を有するため、スイッチング電力変換器１４０のスイッチ操作中に生成されたノイズが同軸ケーブル５００にフィードバックするのを回避することができる。言及すべきこととして、図６に示した電界効果トランジスタ６３２は、ｐ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, PMOS）であるが、本発明はこれに限定されない。本発明の別の実施形態において、図６の電界効果トランジスタ６３２は、他の異なる種類の電界効果トランジスタを採用することにより実現してもよい。

【0037】

以上のように、本発明の実施形態が提供する電子装置において、動作インピーダンス回路は、スイッチング電力変換器のスイッチ操作中に生成されたノイズが同軸ケーブルからフィードバックするのを防ぎ、それにより、同軸ケーブルの通信データに干渉するのを回避することができる。そのため、電子装置内のローパスフィルタは、複数のＲＬＣ回路の直列組み合わせを採用して同軸ケーブルの別の一端にあるマスタデバイスのローパスフィルタと一致させる必要がない。このようにして、電子装置の回路設計の難度および複雑度を減らすことができるだけでなく、電子装置の小型化も実現することができる。

【0038】

以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明の実施形態が提供する電源重畳同軸ケーブル機能を有する電子装置は、電源重畳同軸ケーブル（ＰｏＣ）システムにおいて使用することができる。

【符号の説明】

【0040】

１００ 電子装置
１１０ 伝送ポート
１２０ ローパスフィルタ
１３０、４３０、５３０、６３０ 動作インピーダンス回路
１４０ スイッチング電力変換器
１５０ ハイパスフィルタ
１６０ 送受信回路
２３２ 電流制限器
２３４、４３４、５３４、６３４ コンデンサ
４３２ 低損失レギュレータ
５００ 同軸ケーブル
５３２ バイポーラ接合トランジスタ
６３２ 電界効果トランジスタ
９００ マスタデバイス
ＤＳ データ信号
ＧＮＤ 接地端子
ＭＳ 混合信号
Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ３’ 電流
Ｉｒ 参考電流値
ＰＷ１ 第１電源
ＰＷ２ 第２電源
ＰＷＳ 操作電源
Ｖｒｅｆ 参考電圧

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5】

【図6】