JP2020187679A - Dc power supply device and electric apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直流電源装置及び電気機器に関する。 The present invention relates to a DC power supply device and an electric device.
RJ45又はRJ47などのRJ45系コネクタは、LANなどのイーサネット(登録商標)における通信用コネクタとして広く使用されている。一例として、RJ45コネクタについて説明すると、一般には、雌側のコネクタと雄側のコネクタプラグにより構成され、コネクタが機器側に、コネクタプラグがケーブル側に接続されて、いわゆるLANケーブルを構成する。LANケーブルは、8芯4組のツイストペアケーブル(以下UTPケーブルと略記する)の両端に前記コネクタプラグが接続された通信用ケーブルである。これらのコンピュータ、Webカメラ、スイッチングハブ、無線LANアクセスポイント、IP電話などの情報機器に設けられているコネクタに、LANケーブルのコネクタプラグを差し込むことで情報機器同士が接続され、両者間の信号の送受信が可能となる。 RJ45 series connectors such as RJ45 or RJ47 are widely used as communication connectors in Ethernet (registered trademark) such as LAN. As an example, the RJ45 connector is generally described by being composed of a female connector and a male connector plug, and the connector is connected to the device side and the connector plug is connected to the cable side to form a so-called LAN cable. The LAN cable is a communication cable in which the connector plugs are connected to both ends of an 8-core 4-pair twisted pair cable (hereinafter abbreviated as UTP cable). Information devices are connected to each other by inserting the connector plug of the LAN cable into the connectors provided in the information devices such as these computers, Web cameras, switching hubs, wireless LAN access points, and IP phones, and the signals between the two are connected. You can send and receive.
RJ45系コネクタプラグは、1から8番までの端子を有しており、それぞれの端子がUTPケーブル内の8本の芯線にそれぞれ接続されている。そして、前記情報機器間の信号の送受信を行うに当たり、それぞれの端子には規格にしたがった送受信のための信号が定められている。すなわち、情報機器間の通信信号の送受信は、実質的に規格で標準化されており、コネクタプラグのそれぞれの端子には、当該規格によって決定された電気信号が通電する。
The RJ45 series connector plug has
ところで、近年当該LANケーブルを用いて通信信号に直流電流を供給するいわゆるPoE(Power over Ethernet)が普及しつつある。PoEでは、LANケーブルを用いて、接続された情報機器の機能を実現するための電力を電源から給電することが行われている。そして、PoEは、IEEE802.3af,atなどの規格により、電送のための仕様が定められている。 By the way, in recent years, so-called PoE (Power over Ethernet) that supplies a direct current to a communication signal using the LAN cable has become widespread. In PoE, electric power for realizing the function of the connected information device is supplied from a power source by using a LAN cable. The specifications for PoE for transmission are defined by standards such as IEEE802.3af and at.
PoEは、給電側機器(PSE)から電送先の受電側機器(PD)へ電力を供給するものであり、現在では、データ線と電力供給線が共用であるオルタナティブA(A方式)とUTPケーブル上の10BASE−T/100BASE−TXでは電気信号の通信に使われていない4本のピンを利用する「オルタナティブB(B方式)」の方式が存在する。A方式では1・2・3・6番のピンを、B方式では4・5・7・8番のピンをそれぞれ給電に使用する。ここでA方式を例に挙げると、ペアになっている1・2番ピンのうち一方を正極、他方を負極とし、3・6番ピンも同様に一方を正極、他方を負極として、給電用の直流電流を正極と負極間に流す。また、1・2番ピン及び3・6番ピンの間を流れる情報通信のための信号データは、当該給電と重畳する。
PoE supplies power from the power supply side device (PSE) to the power reception side device (PD) of the transmission destination, and is currently an alternative A (A method) and UTP cable in which the data line and the power supply line are shared. In the above 10BASE-T / 100BASE-TX, there is an "alternative B (B method)" method that uses four pins that are not used for communication of electric signals. In the A method,
PoEは、基本的にはPoEに対応したPSE機器とPD機器同士でなければ利用できない仕様となっている。これは、A方式では非対応機器に電気信号と重畳した給電がなされることにより、B方式ではダミーとなっている4・5・7・8番のピンに過電流が流れることにより、コンピュータやスイッチングハブなどの受電側の情報機器内の回路基板が破損してしまうことを防止するためである。
PoE is basically a specification that can be used only between PSE devices and PD devices that support PoE. This is because in the A method, power is supplied to non-compatible devices by superimposing it on an electric signal, and in the B method, an overcurrent flows through the
PoEにおける過電流の供給防止の対応の一例としては、特許文献1(特開2006−155372号公報)などに記載されている。特許文献1では、対応機器内にPoE判別を行うための回路を設け、給電側及び受電側間の電力供給を行なう前に、互いに接続された機器がPoEに対応しているかを確認してから給電を開始する。
As an example of measures for preventing the supply of overcurrent in PoE, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-155372) and the like are described. In
しかし、今後、技術の発展に従い、PoEは電気機器へ供給可能な電力量が増えることが確実視されている。PoEによる供給電力量の増加は、給電側機器(PSE)を、受電側機器(PD)として比較的低電力で動作する情報機器のみならず、大きな消費電力を必要とする電気機器の電源として使用したいという要望に繋がる。この場合、電気機器には、受電のためのコネクタとして、RJ45コネクタが採用され、当該電源装置と電気機器の接続には、LANケーブルが用いられる可能性が高い。 However, in the future, with the development of technology, it is certain that the amount of power that PoE can supply to electrical equipment will increase. The increase in the amount of power supplied by PoE uses the power supply side device (PSE) as a power source for not only information devices that operate at relatively low power as power receiving side devices (PD) but also electrical devices that require large power consumption. It leads to the desire to do it. In this case, an RJ45 connector is adopted as a connector for receiving power in the electric device, and there is a high possibility that a LAN cable is used for connecting the power supply device and the electric device.
また、LED照明など省電力で機器自体の機能を実現可能な電気機器の発展によっても、RJ45コネクタを受電のためのコネクタとして採用し、受電側機器(PD)を電源として給電ケーブルとしてのLANケーブルを介して接続することで動作可能な電気機器が要望される可能性は、増大することが見込まれる。 In addition, with the development of electric devices such as LED lighting that can realize the functions of the devices themselves with low power consumption, the RJ45 connector has been adopted as a connector for receiving power, and the power receiving side device (PD) is used as a power source for the LAN cable. It is expected that the possibility of demanding an electric device that can operate by connecting via a connector will increase.
さらに、コンピュータなどの情報機器や照明などの電気機器の多くは直流で動作するが、家庭電源などの交流電源によって給電されるため、機器ごとに交流直流変換器を搭載している。この電気変換ロスは大きく、今後大きなエネルギー問題となる可能性がある。また、現在においても照明などはLEDの開発などにより、直流を直接送電することにより電気機器としての機能を十分に実現可能となる可能性は高い。直流による給電ができれば上記電気機器ごとに変換器を使用する必要はなくなり、また、電源までの機器への送電の効率も向上する。 Furthermore, although many information devices such as computers and electric devices such as lighting operate on direct current, they are powered by an alternating current power source such as a household power source, so each device is equipped with an alternating current / direct current converter. This electrical conversion loss is large and may become a big energy problem in the future. In addition, even now, with the development of LEDs for lighting and the like, there is a high possibility that the function as an electric device can be sufficiently realized by directly transmitting direct current. If power can be supplied by direct current, it is not necessary to use a converter for each of the above electric devices, and the efficiency of power transmission to the devices up to the power source is also improved.
しかし、LANケーブルなどの通信用ケーブルを給電ケーブルとして用いて直流電流装置を情報機器に接続する場合において、当該給電ケーブルとしてのLANケーブルを情報機器の信号送受信用のポートに接続する誤使用が生じる可能性がある。すなわち、通信用ケーブルを給電線として使用した場合に、信号送受信を行う情報機器の信号送受信用のポートに、PoEに対応していない電源を誤って接続する可能性がある。 However, when connecting a DC current device to an information device using a communication cable such as a LAN cable as a power supply cable, misuse occurs in connecting the LAN cable as the power supply cable to the signal transmission / reception port of the information device. there is a possibility. That is, when the communication cable is used as a power supply line, there is a possibility that a power supply that does not support PoE is erroneously connected to the signal transmission / reception port of the information device that transmits / receives signals.
この誤接続は、当該情報機器の回路基板に対して過電流が印加されるため、情報機器の故障を引き起こすばかりか、発火などの原因となり得るため、問題を引き起こすおそれがある。 This erroneous connection may cause a problem because an overcurrent is applied to the circuit board of the information device, which not only causes a failure of the information device but also may cause a fire or the like.
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、PoEに対応していない電源に通信用ケーブルを用いて情報機器を誤接続することにより発生する上記の問題を防止することができる直流電源装置及びこの直流電源装置と接続されて用いられる電気機器を提供することである。 Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is a DC power supply device capable of preventing the above-mentioned problem caused by erroneously connecting an information device to a power supply that does not support PoE by using a communication cable. And to provide electrical equipment used in connection with this DC power supply.
また、本発明が解決しようとする他の技術的課題は、広く一般に普及しているLANケーブルとして用いることができる電気機器を提供することである。 Another technical problem to be solved by the present invention is to provide an electric device that can be used as a widely used LAN cable.
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の直流電源装置を提供する。 The present invention provides a DC power supply device having the following configuration in order to solve the above technical problems.
本発明の第1態様によれば、直流電流を確保する電源取得部と、
8本のピンを有するRJ45系のコネクタからなる出電端子と、
前記電源取得部により取得された前記直流電流を前記出電端子に送電する正極用線及び負極用線を有する送電線と、を有し、
前記送電線の前記正極線及び負極線のうち、一方が前記出電端子の1・2・3・6番ピンに統合して接続し、他方が前記出電端子の4・5・7・8番ピンに統合して接続し、
前記出電端子は、1・2・3・6番ピンの組及び4・5・7・8番ピンの組のうち、一方を正極、他方を負極とする、ことを特徴とする、直流電源装置を提供する。
According to the first aspect of the present invention, a power supply acquisition unit that secures a direct current and
An output terminal consisting of an RJ45 connector with eight pins,
It has a positive electrode line and a transmission line having a negative electrode line for transmitting the direct current acquired by the power supply acquisition unit to the power output terminal.
Of the positive electrode line and the negative electrode line of the transmission line, one is integrated and connected to
The power output terminal is a DC power supply characterized in that one of a set of
本発明の第2態様によれば、前記送電線は、前記出電端子の1・2・3・6番ピンを正極、前記コネクタの4・5・7・8番ピンを負極とする第1態様の直流電源装置を提供する。
According to the second aspect of the present invention, in the transmission line,
本発明の第3態様によれば、前記送電線は、前記出電端子の1・2・3・6番ピンを負極、前記コネクタの4・5・7・8番ピンを正極とする第1態様の直流電源装置を提供する。
According to the third aspect of the present invention, in the transmission line,
本発明の第4態様によれば、前記電源取得部は、外部から給電された交流電源を直流電源に変換する交流−直流変換器を有する第1から第3態様のいずれか1つの直流電源装置を提供する。 According to the fourth aspect of the present invention, the power supply acquisition unit is a DC power supply device according to any one of the first to third aspects, which has an AC-DC converter that converts an AC power source supplied from the outside into a DC power source. I will provide a.
本発明の第5態様によれば、前記電源取得部は、外部から給電された直流電源と接続可能な、正負極からなる端子である第1から第3態様のいずれか1つの直流電源装置を提供する。 According to the fifth aspect of the present invention, the power supply acquisition unit is a DC power supply device according to any one of the first to third aspects, which is a terminal composed of positive and negative electrodes that can be connected to a DC power supply supplied from the outside. provide.
本発明の第6態様によれば、前記電源取得部は、バッテリである第1から第3態様のいずれか1つの直流電源装置を提供する。 According to the sixth aspect of the present invention, the power supply acquisition unit provides a DC power supply device according to any one of the first to third aspects, which is a battery.
本発明の第7態様によれば、前記出電端子が、複数設けられている第1から第6態様のいずれか1つの直流電源装置を提供する。 According to the seventh aspect of the present invention, the DC power supply device according to any one of the first to sixth aspects in which the power output terminals are provided in plurality is provided.
本発明の第8態様によれば、第1から第7態様のいずれか1つの直流電源装置とケーブルを介して接続して使用され、前記直流電源装置から給電された直流電流により電気機器としての機能を実行する、機能実行部を有する電気機器を提供する。 According to the eighth aspect of the present invention, it is used by being connected to any one of the first to seventh aspects of the DC power supply device via a cable, and the DC current supplied from the DC power supply device is used as an electric device. Provided is an electric device having a function executing unit that executes a function.
本発明の第9態様によれば、直流電源装置とLANケーブルを介して接続して使用される電気機器であって、
8本のピンを有するRJ45系のコネクタからなる入電端子と、
前記入電端子が受電した直流電流により電気機器としての機能を実行する、機能実行部と、
前記機能実行部と入電端子とを接続する正極用線及び負極用線からなる機器接続線と、を有し、
前記入電端子は、前記RJ45系のコネクタの1・2・3・6番ピンの組、前記4・5・7・8番ピンの組のうち、一方を正極、他方を負極とし、
前記機器接続線は、前記正極用線及び負極用線のうち、一方を前記入電端子の1・2・3・6番ピンと統合して接続し、他方を前記入電端子の4・5・7・8番ピンに統合して接続する、電気機器を提供する。
According to the ninth aspect of the present invention, it is an electric device used by connecting to a DC power supply device via a LAN cable.
An incoming call terminal consisting of an RJ45 type connector with 8 pins,
A function execution unit that executes a function as an electric device by a direct current received by the power input terminal.
It has a device connection line composed of a positive electrode line and a negative electrode line that connect the function executing unit and the incoming call terminal.
Of the set of
Of the positive electrode line and the negative electrode line, one of the device connection lines is integrated with
本発明の第10態様によれば、他の情報機器と接続可能で、前記機能実行部を操作可能な、前記入電端子とは異なるコネクタから構成される通信接続部をさらに有する第8又は第9態様の電気機器を提供する。 According to the tenth aspect of the present invention, the eighth or eighth aspect further includes a communication connection unit composed of a connector different from the power input terminal, which can be connected to another information device and can operate the function execution unit. Nine aspects of electrical equipment are provided.
本発明の第11態様によれば、前記機能実行部は、前記通信接続部に接続された他の情報機器により動作可能である第10態様の電気機器を提供する。 According to the eleventh aspect of the present invention, the function executing unit provides the electric device of the tenth aspect that can be operated by another information device connected to the communication connection unit.
本発明の第12態様によれば、前記機能実行部は、前記他の情報機器である無線コントローラにより動作可能である第10態様の電気機器を提供する。 According to the twelfth aspect of the present invention, the function executing unit provides the electric device of the tenth aspect that can be operated by the wireless controller which is the other information device.
なお、本明細書において、各用語については、下記のように定義する。 In this specification, each term is defined as follows.
「電気機器」とは、電源装置からの電流によって動作することにより当該電気機器の本来の機能を発揮する装置のことをいう。電気機器の例としては、いわゆる照明装置、冷蔵庫、テレビなどの家庭用電気機器の他、モーターなどの工業用電気機器などもが例示できる。なお、電気機器には、情報機器としての機能を併せ持つもの(例えば、ネット接続家電など)を含んでもよく、情報機器の上位概念に相当する。 The "electrical device" means a device that exerts the original function of the electric device by operating with an electric current from the power supply device. Examples of electric devices include so-called lighting devices, household electric devices such as refrigerators and televisions, and industrial electric devices such as motors. The electric device may include a device having a function as an information device (for example, a home appliance connected to the Internet), and corresponds to a superordinate concept of the information device.
「情報機器」とは、規格に従った信号の送受信により、互いに電子情報の通信が可能な装置のことをいう。情報機器としては、いわゆるEthernet(登録商標)により互いに接続されて使用されるコンピュータ、スイッチングハブ、プリンタ、アクセスポイント装置などが例示できる。 An "information device" is a device capable of communicating electronic information with each other by transmitting and receiving signals in accordance with a standard. Examples of information devices include computers, switching hubs, printers, access point devices, and the like that are connected to each other by a so-called Ethernet (registered trademark).
「LANケーブル」とは、8芯4組のUTPケーブルの両端にRJ45系コネクタプラグが接続された構成を有し、情報機器間を接続して情報機器間の情報通信に使用することを主目的とするケーブルのことをいう。また、LANケーブルには、複数のカテゴリーがあり、またそれぞれにストレートケーブルとクロスケーブルが存在するが、本発明においては、すべてのカテゴリー、及びクロスケーブル及びストレートケーブルの双方を含む。また、規格の発展などにより、将来的に改訂されるものも含まれる。 The "LAN cable" has a configuration in which RJ45 connector plugs are connected to both ends of an 8-core 4-pair UTP cable, and its main purpose is to connect information devices and use them for information communication between information devices. Refers to the cable. Further, there are a plurality of categories of LAN cables, and there are straight cables and cross cables for each, but in the present invention, all categories and both cross cables and straight cables are included. It also includes those that will be revised in the future due to the development of standards.
「RJ45系コネクタ」とは、1から8番までのピンを有し、現在の標準規格として用いられているRJ45コネクタ及びRJ47コネクタのほか、その発展型としてのコネクタを含む。
The "RJ45 series connector" includes the RJ45 connector and the RJ47 connector which have
上記構成によれば、情報機器の通信規格に従い情報機器間で行われている信号通信において、対となるピンに供給される電圧を何れも同じにすることができる。このため、当該情報機器の回路基板の正負両極が等電位となる。これにより、PoEに対応していない情報機器を誤って接続したとしても、当該情報機器の回路基板に過電流が流れることがない。したがって、本発明にかかる直流電源装置によれば、誤接続された当該情報機器の故障などの問題を防止することができる。 According to the above configuration, in the signal communication performed between the information devices according to the communication standard of the information device, the voltage supplied to the paired pins can be made the same. Therefore, the positive and negative poles of the circuit board of the information device are equipotential. As a result, even if an information device that does not support PoE is erroneously connected, an overcurrent does not flow through the circuit board of the information device. Therefore, according to the DC power supply device according to the present invention, it is possible to prevent problems such as failure of the information device that is erroneously connected.
また、本発明の電気機器によれば、RJ45系コネクタのピンのうち、1・2・3・6番ピンの組及び4・5・7・8番ピンの組のうち一方を正極に、他方を負極とすることで、広く情報通信に用いられているLANケーブルを給電用ケーブルとして用いることができる。
Further, according to the electric device of the present invention, one of the pins of the RJ45 series connector, the set of
以下、本発明の各実施形態に係る直流電源装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the DC power supply device according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(直流電源装置)
図1は、本発明の第1実施形態にかかる直流電源装置の概略構成を示す図である。本実施形態にかかる直流電源装置1は、電源取得部2と、出電端子3と、電源取得部2と前記出力端子3とを接続する送電線4とから構成される。
(DC power supply)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a DC power supply device according to a first embodiment of the present invention. The DC
本実施形態にかかる直流電源装置1は、正極及び負極を有し直流電源を出力可能である。直流電源装置1は、出力された直流電流により電気機器を動作させる電源として用いられる。
The DC
電源取得部2は、本実施形態にかかる直流電源装置から出力される電源を確保する。電源取得部2の一例としては、後述するように各種バッテリ、本実施形態にかかる直流電源装置1の外部から供給された交流電源を直流電源に変換可能な変換器、本実施形態にかかる直流電源装置1の外部から供給された直流電源と接続可能な端子などが例示できる。
The power
出電端子3は、8本のピンを有するRJ45系コネクタにより構成される。RJ45系コネクタの例としては、RJ45コネクタの他、RJ47コネクタが例示できる。RJ45コネクタは、規格により実質的に標準化されており、当該規格の改訂に対応したものも含む。以下、RJ45系コネクタの一例としてのRJ45コネクタを例にとって説明する。
The
図2は、図1に示す直流電源装置1の出電端子3としてのRJ45コネクタ10の構成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of an
上記のように、本実施形態にかかる直流電源装置1は、出電端子の一例としてRJ45コネクタ10を有する。RJ45コネクタ10は、1番ピン11から8番ピン18までの4組8個のピンを有する。それぞれのピンは、差込口19内に互いに平行に配列して設けられている。差込口19は、図3に示すRJ45コネクタプラグ20を差し込むための開口である。
As described above, the DC
図3に示すRJ45コネクタプラグ20は、8芯4組のUTPケーブルの端部に接続されて用いられ、いわゆるLANケーブルを構成するプラグである。LANケーブルに用いられるUTPケーブルの構成は、8芯4組であることを除けば特に制限はない。
The
RJ45コネクタプラグ20は、UTPケーブルの両端に接続される本体部22に、RJ45コネクタ10の1番ピン11から8番ピン18に対応する8つの端子21(1番端子から8番端子)が設けられている。当該RJ45コネクタプラグ20の本体部22がRJ45コネクタの差込口19に挿入されると、コネクタプラグ20内の1番ピン11から8番ピン18のピンとコネクタプラグ20に対応する端子21がそれぞれ電気的に接続され、RJ45コネクタ10とRJ45コネクタプラグ20が、その間で通電可能な状態となる。
The
送電線4は、電源取得部2と出電端子3との間を接続し、電源取得部2から出力された直流電流を出電端子3に供給する。当該送電線4は、正極線4Aと負極線4Bから構成されている。送電線の材質や特性は、電源取得部2と出電端子3との間を通電可能なものであれば、特に限定されない。ただし、後述するように、出電端子のうち、複数のピンが統合して正極又は負極となるため、正極線4Aと負極線4Bの出電端子3側端部は出電端子3に対応して分岐されている。
The
本実施形態において、送電線4は、正極線4A及び負極線4Bのうち、一方がRJ45コネクタ10の1・2・3・6番ピンに統合して接続し、他方がRJ45コネクタ10の4・5・7・8番ピンに統合して接続されている。
In the present embodiment, one of the
RJ45コネクタ10の1・2・3・6番ピンの組及び4・5・7・8番ピンの組が、送電線4の正極線4A及び負極線4Bのどちらに接続されるかは問わない。すなわち、RJ45コネクタ10の1・2・3・6番ピンからなる組(以下、第1組という)を正極とする場合は、当該第1組に正極線4Aが接続され、前記コネクタの4・5・7・8番ピンからなる組(以下、第2組という)を正極とする場合は、当該第2組に正極線4Aが接続される。
It does not matter whether the set of
なお、第1組及び第2組のいずれの組を正極としてもよい。後述するように、8芯のうち4本のみを情報通信のために使用する10BASE−T、100BASE−TXでは、上述したPoEのA方式及びB方式の何れにも対応することが可能である。 Either the first set or the second set may be used as the positive electrode. As will be described later, the 10BASE-T and 100BASE-TX, which use only four of the eight cores for information communication, can correspond to any of the above-mentioned PoE A method and B method.
図2においては、第1組と正極線4Aが、第2組に負極線4Bが接続されているが、図4に示すように、第1組と負極線4B、第2組と正極線4Aを接続してもよい。
In FIG. 2, the first group and the
(電気機器)
図5は、本発明の第2実施形態としての電気機器の概略構成を示す図である。本実施形態にかかる電気機器5は、入電端子6と、機能実行部7と、入電端子6と機能実行部7とを接続する機器接続線8と、から構成される。
(Electrical equipment)
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an electric device as a second embodiment of the present invention. The
本実施形態では、入電端子6は、第1実施形態にかかる直流電源装置1に用いられている出電端子3であるRJ45コネクタ10と同じ構成である。すなわち、後述するように、本実施形態では、直流電源装置1と電気機器5とをLANケーブルを用いて接続するため、電気機器の入電端子6は、直流電源装置1のRJ45コネクタ10と同じ構成である。
In the present embodiment, the
機能実行部7は、入電端子6を介して給電された直流電源装置1からの直流電流を用いて、電気機器としての機能を実行する。機能実行部7が実行可能な機能は特に制限されず、当該機能を実行可能な具体的な部材には特に制限がない。例えば、LED照明などに用いられる発光装置、CCDなどに用いられる受光装置、種々の家電などに用いられるモーター、電熱器などに用いられる電熱線、電子レンジなどに用いられる電磁発生器、スピーカーなどに用いられる電磁石など及び上記の組み合わせが含まれる。
The
本実施形態にかかる電気機器5は、第1実施形態にかかる直流電源装置1からLANケーブルを介して直流電流が給電されて直流電流により,装置自体の機能を実行する。これにより、それぞれの電気機器5ごとに交流直流変換器を搭載する必要がなく、変換時に生じる電力のロスがない。
The
機器接続線8は、入電端子6と機能実行部7との間を接続し、入電端子6から供給された直流電流を機能実行部7に供給する。当該機器接続線8は、正極線8Aと負極線8Bから構成されている。機器接続線8の材質や特性は、入電端子6と、機能実行部7との間を通電可能なものであれば、特に限定されない。ただし、後述するように、入電端子6のうち、複数のピンが統合して正極又は負極となるため、正極線8Aと負極線8Bの入電端子6側端部は入電端子6に対応して分岐されている。
The
本実施形態において、機器接続線8は、正極線8A及び負極線8Bのうち、一方が入電端子6(RJ45コネクタ)の1・2・3・6番ピンに統合して接続し、他方がRJ45コネクタ10の4・5・7・8番ピンに統合して接続されている。
In the present embodiment, one of the
入電端子6(RJ45コネクタ)の1・2・3・6番ピンの組及び4・5・7・8番ピンの組が、送電線4の正極線4A及び負極線4Bのどちらに接続されるかは問わない。どちらの組を正極にするかは、機能実行部7の構成による。
The set of
(直流電流装置と電気機器の接続)
図6は、第1実施形態にかかる直流電源装置と第2実施形態にかかる電気機器を、LANケーブル25を用いて接続し、直流電源装置1から電気機器5に給電する状態を示す模式図である。図6に示すように、図6においては、電気機器5の機能実現のための電力は、LANケーブル25を介して直流電源装置1から供給される。
(Connection between DC current device and electrical equipment)
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which the DC power supply device according to the first embodiment and the electric device according to the second embodiment are connected by using a
LANケーブル25は、上記の通り、8芯4組のUTPケーブル26の両端にRJ45コネクタプラグ20が接続された構成であり、ストレートケーブルでは、ケーブルのカテゴリーを問わず、両端のコネクタプラグの各ピンがそれぞれ対応している。一方クロスケーブルでは、一方のコネクタプラグの1番端子と他方のコネクタプラグの3番端子が接続され、一方のコネクタプラグの2番端子と他方のコネクタプラグの6番端子が接続されている。
As described above, the
上記の通り、本実施形態にかかる直流電源装置1と電気機器5では、RJ45コネクタをそれぞれ出電端子3及び入電端子6とし、その間の電力供給にLANケーブル25を利用する。そして、出電端子3及び入電端子6においては、1・2・3・6番ピンの組及び4・5・7・8番ピンの組が、それぞれ統合して正極又は負極を構成するので、それぞれの組(第1組及び第2組)に含まれる各ピンの電位は何れも等しくなる。したがって、各組を構成するピンの間に電位差は生じず、電流が流れることがない。
As described above, in the DC
すなわち、本実施形態にかかる直流電源装置1によれば、実質的に標準化されている情報機器間の信号送信に用いられるRJ45コネクタにおいて、対となるピンの間に電流は流れず、本実施形態にかかる直流電源装置1に、情報機器の通信用のためのコネクタに誤って接続したとしても、当該情報機器に信号通信の回路基板に対して過電流を供給することがない。
That is, according to the DC
本実施形態にかかる直流電源装置の作用効果についてさらに詳細に説明する。図7は、10BASE−T/100BASE−TXのRJ45コネクタの各ピンに割り当てられた機能をまとめた表である。図8は1000BASE−T/1000BASE−TXのRJ45コネクタの各ピンに割り当てられた機能をまとめた表である。 The operation and effect of the DC power supply device according to the present embodiment will be described in more detail. FIG. 7 is a table summarizing the functions assigned to each pin of the RJ45 connector of 10BASE-T / 100BASE-TX. FIG. 8 is a table summarizing the functions assigned to each pin of the 1000BASE-T / 1000BASE-TX RJ45 connector.
図7に示すように、10BASE−T及び100BASE−TXでは、1、2、3、6番ピンのみを情報通信に使用し、4、5、6、7番ピンはダミー(未使用)である。そして、情報通信に使用する1、2、3、6番ピンのうち、1番ピンと2番ピンがペアになり、3番ピンと6番ピンがペアになっている。それぞれのペアは、情報通信信号の送信用又は受信用に用いられ、情報機器の回路基板は、各ペアを構成するピンの間に生じる電位差を、信号情報として認識する。
As shown in FIG. 7, in 10BASE-T and 100BASE-TX, only pins 1, 2, 3, and 6 are used for information communication, and pins 4, 5, 6, and 7 are dummy (unused). .. Then, among the
本実施形態にかかる直流電源装置1によれば、上記の通り、1・2・3・6番ピンの組及び4・5・7・8番ピンの組を構成するピンの間で電位差は生じないため、情報機器の回路基板に過電流が流れることがない。したがって、本実施形態にかかる直流電源装置にLANケーブル25を用いて情報機器を誤接続したとしても、当該情報機器の回路基板の故障や発火などを防止することができる。
According to the DC
1000BASE−T及び1000BASE−TXでは、図8に示すように、UTPケーブルの8芯4組のすべての芯線に接続された8つの端子を情報通信用に使用する。また、1000BASE−Tの規格に従った装置は、互いに送受信可能な構造であり、送信機になったり受信機になったり動的に変化する。 In 1000BASE-T and 1000BASE-TX, as shown in FIG. 8, eight terminals connected to all the core wires of four sets of eight cores of the UTP cable are used for information communication. Further, the devices conforming to the 1000BASE-T standard have a structure capable of transmitting and receiving to each other, and dynamically change to be a transmitter or a receiver.
そして、図8に示すように、10BASE−T及び100BASE−TXと同様に、1番ピンと2番ピンがペアになり、3番ピンと6番ピンがペアになっている。また、4、5、6、7番ピンについては、4番ピンと5番ピンがペアになり、7番ピンと8番ピンがペアになっている。なお、上記の通り、1000BASE−Tで使用可能なカテゴリー5以上のクロスケーブルには、A結線とB結線の結線方式があるが、ペアを構成するピンの組み合わせは共通である。
Then, as shown in FIG. 8, like the 10BASE-T and 100BASE-TX, the 1st pin and the 2nd pin are paired, and the 3rd pin and the 6th pin are paired. As for the 4, 5, 6 and 7 pins, the 4th pin and the 5th pin are paired, and the 7th pin and the 8th pin are paired. As described above, the
それぞれのペアは、上記の通り、情報通信信号の送信用及び受信用に切り替えられつつ用いられ、情報機器の回路基板は、各ペアを構成するピンの間に生じる電位差を、信号情報として認識する。 As described above, each pair is used while being switched between transmission and reception of information communication signals, and the circuit board of the information device recognizes the potential difference generated between the pins constituting each pair as signal information. ..
したがって、本実施形態にかかる直流電源装置1によれば、上記の通り、1・2・3・6番ピンの組及び4・5・7・8番ピンの組を構成するピンの間で電位差は生じないため、情報機器の回路基板に過電流が流れることがない。したがって、本実施形態にかかる直流電源装置にLANケーブル25を用いて情報機器を誤接続したとしても、当該情報機器の回路基板の故障や発火などを防止することができる。
Therefore, according to the DC
図9は本発明の実施例1にかかる直流電源装置の構成を示す図である。図9に示すように、本実施例の直流電源装置30は、複数のRJ45コネクタ10と交流直流変換器31を有する。交流直流変換器31は、正極線4A及び負極線4Bから構成される送電線4を介して、RJ45コネクタ10に接続する。RJ45コネクタ10各ピンと正極線4A及び負極線4Bとの接続の組み合わせは、上記第1実施形態において説明したとおり、1・2・3・6番ピン、及び4・5・7・8番ピンがそれぞれ組となって、送電線4の正極線4A及び負極線4Bに接続されている。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a DC power supply device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the DC
本実施例の直流電源装置30には、家庭用電源や工業用電源などから、交流電源が電力供給線32を介して供給され、交流直流変換器31によって所定の電圧を有する直流電流が確保される。すなわち、交流直流変換器31は、電源取得部2に相当する。
In the DC
交流直流変換器31によって確保された直流電流は、複数のRJ45コネクタ10に供給され、複数のRJ45コネクタ10から外部へ出力される。このRJ45コネクタから外部に出力される直流電流は、上記の通り、1・2・3・6番ピンの組及び4・5・7・8番ピンの組を構成するピンの間で電位差がなく、情報機器の回路基板に過電流が流れることを防止することができる。
The direct current secured by the AC /
図10は、本発明の実施例2にかかる直流電源装置の部分拡大図である。本実施例にかかる直流電源装置33は、電源取得部2の一例としてバッテリ34を使用する。本実施例において、バッテリ34は、直流電源装置に設けられているバッテリケース35に収納される。バッテリ34の種別、サイズ、容量などの特性は特に制限されるものではなく、電気機器の機能を実行できるものであれば、直流電源として使用できるあらゆるバッテリを使用することができる。
FIG. 10 is a partially enlarged view of the DC power supply device according to the second embodiment of the present invention. The DC
バッテリケース35には、正極線4A及び負極線4Bを含む送電線4の一端側が接続され、他端側がRJ45コネクタ10に接続される。正極線4A及び負極線4Bの他端側とRJ45コネクタの各ピンの接続は、上記実施例1と同様である。
One end side of the
本実施例にかかる直流電源装置36では、電源取得部2の一例として外部から供給される直流電源と接続する同軸端子37が用いられている。ただし、本実施例においては、端子37として同軸端子を用いているが、これに限定されるものではない。すなわち、正極及び負極を有する他の構成の同軸も使用可能である。
In the DC
図11は、本発明の実施例3にかかる直流電源装置の部分拡大図である。本実施例にかかる直流電源装置33は、電源取得部2の一例として同軸端子37を使用する。
FIG. 11 is a partially enlarged view of the DC power supply device according to the third embodiment of the present invention. The DC
同軸端子37は、直流電源の電源供給線38の先端に設けられているプラグ39が差し込まれることによって、電源供給線38から供給される直流電流を確保する。
The
同軸端子37には、正極線4A及び負極線4Bを含む送電線4の一端側が接続され、他端側がRJ45コネクタ10に接続される。正極線4A及び負極線4Bの他端側とRJ45コネクタの各ピンの接続は、上記実施例1と同様である。
One end side of the
図12は、本発明の電気機器の実施例としての照明装置の構成を模式的に示す図である。照明装置40は一例として家屋の天井に取り付けられ、発光することで当該家屋の屋内を照明する。
FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of a lighting device as an embodiment of the electric device of the present invention. The
照明装置40は、筐体41の内部にRJ45コネクタ10とLED発光部42と制御部43と信号受信部44とを有する。RJ45コネクタ10は、入電端子6の一例であり、機器接続線8により制御部43に接続されている。機器接続線8は、正極線8Aと負極線8Bとを含み、一端側が、RJ45コネクタ10に含まれる8本のピンのうち、一方が入電端子6(RJ45コネクタ)の1・2・3・6番ピンに統合して接続し、他方がRJ45コネクタ10の4・5・7・8番ピンに統合して接続されている。機器接続線8の他端側は制御部43に接続される。
The
LED発行部42は、直流電流が流れることにより発光し、照明装置40としての機能を実行する。制御部43は、LED発光部42に供給する直流電流を制御し、LED発光部のオンオフ、明るさの調整などを行う。
The
本実施形態にかかる照明装置40は、無線コントローラ45によって無線で操作可能となっている。無線コントローラ45からは、照明装置の操作に関する情報信号が発信され、この情報信号を信号受信部44が受信する。無線コントローラ45から情報信号を受信した信号受信部44は、当該情報信号を制御部43に送り、制御部43を作動させる。
The
図13は、本発明の電気機器の実施例としてのパーソナルコンピュータ(PC)の構成を模式的に示す図である。PC50は、一例としてデスクトップパソコンであり、別構成のモニタ51、キーボードやマウス52などと接続して使用される。また、PC50はインターネットと接続するための通信用コネクタとしての第1のRJ45コネクタ10Aと給電用のコネクタとしての第2のRJ45コネクタ10Bを有する。
FIG. 13 is a diagram schematically showing a configuration of a personal computer (PC) as an embodiment of the electric device of the present invention. The PC 50 is, for example, a desktop personal computer, and is used by connecting to a monitor 51, a keyboard, a
第1のRJ45コネクタ10Aには、LANケーブル25Aが接続されており、スイッチングハブなどの装置外部端末との送受信が可能となっている。
A
第2のRJ45コネクタ10Bは、PC50を動作させるための給電用コネクタとして機能する。第2のRJ45コネクタ10Bは、入電端子6の一例である。第2のRJ45コネクタ10Bには、本実施例のPC50の給電線として使用されるLANケーブル25Bを介して、電源60が接続されている。電源60は、直流を出力することができる電源であれば特にその構成に制限はない。例えば、家庭用電源などを直流に変換して用いてもよい。
The
PC50は、筐体53の内部に、PCとしての機能を実行する制御演算部54を有する。制御演算部54は、ネットワークやキーボード及びマウス52などからの情報信号を受信し、当該情報信号を用いた目的に応じた演算を行うと共に、その演算結果を送信する。
The PC 50 has a
第1のRJ45コネクタ10Aと制御演算部54とは、信号線55を介して接続されている。第1のRJ45コネクタ10Aと制御演算部54とを接続する信号線55は、規約に従って結線されている。
The
第2のRJ45コネクタ10Bは、機器接続線8を介して制御演算部54と接続される。機器接続線8は、正極線8Aと負極線8Bとを含み、一方が第2のRJ45コネクタ10Bの1・2・3・6番ピンに統合して接続し、他方が第2のRJ45コネクタ10Bの4・5・7・8番ピンに統合して接続されている。機器接続線8の他端側は制御演算部54に接続される。
The
本実施例において、第1及び第2のRJ45コネクタ10A,10Bにそれぞれ接続される2本のLANケーブル25A,25Bは、何れも両端にRJ45コネクタプラグ20を有する。本実施例にかかるPCによれば、一般的に広く用いられているLANケーブルを用いて,本体の機能実行のための給電線とすることができる。
In this embodiment, the two
なお、本実施形態において、PC50は、第1及び第2のRJ45コネクタ10A,10Bを備えているが、PoEにより供給された電源により動作できるように構成されていてもよい。その場合、RJ45コネクタは1つのみでよい。
In the present embodiment, the PC 50 includes the first and
以上説明したように、本発明の直流電源装置によれば、RJ45系コネクタに含まれる8つのピンのうち、互いにペアとなるピンの間に印加される電位差をなくすことができる。したがって、当該直流電流装置に誤って接続された情報機器の回路基板に過電流が流れることがなく、当該誤接続された情報機器を故障させることがない。 As described above, according to the DC power supply device of the present invention, it is possible to eliminate the potential difference applied between the pins paired with each other among the eight pins included in the RJ45 system connector. Therefore, an overcurrent does not flow through the circuit board of the information device erroneously connected to the DC current device, and the erroneously connected information device is not damaged.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various other aspects.
例えば、電気機器5の入電端子は、直流電源装置から出力された直流電源を入電可能なものであれば、その構成は問わない。
For example, the power input terminal of the
すなわち、上記のように本実施形態では、8芯4組のUTPケーブルの両端にRJ45コネクタプラグを用いて、直流電源装置と電気機器を接続しているが、電気機器側の入電端子は必ずしもRJ45系コネクタプラグを用いなくてもよい。例えば、同軸端子など直流電源装置から出力された直流電源を入電可能な形状であればよい。ただし、実質的にUTPケーブルの両端で異なる形状のコネクタプラグを接続したケーブルを用いる可能性は少ない。 That is, as described above, in the present embodiment, the DC power supply device and the electric device are connected by using RJ45 connector plugs at both ends of the 8-core 4-set UTP cable, but the power input terminal on the electric device side is not necessarily RJ45. It is not necessary to use a system connector plug. For example, the shape may be such that a DC power supply output from a DC power supply device such as a coaxial terminal can be input. However, it is unlikely that a cable in which connector plugs having different shapes are connected at both ends of the UTP cable is used.
また、入電端子6は、LANケーブルの両端に接続されているRJ45系コネクタプラグに接続され、電気機器5の入電端子6に形状に対応した別部材としてのコネクタに対応した形状のものを用いることもできる。
Further, the
正極線4Aと負極線4Bはそれぞれ1本の導電線である必要はない。電源取得部2の正極及び負極に複数の導電線からなる組で構成された正極線4Aと負極線4Bを、それぞれの組からなる正極線4Aと負極線4BをRJ45系コネクタのピンの組に接続させてもよい。
The
本発明は、直流電流装置に関し、家電や工業用電気機器など直流で動作する電気機器に対する給電用電源として用いることができる。 The present invention relates to a direct current device, and can be used as a power supply for supplying power to an electric device operating by direct current such as a home appliance or an industrial electric device.
1,33,36 直流電源装置
2 電源取得部
3 出電端子
4 送電線
4A 正極線
4B 負極線
5 電気機器
6 入電端子
7 機能実行部
8 機器接続線
10 RJ45コネクタ
11 1番ピン
12 2番ピン
13 3番ピン
14 4番ピン
15 5番ピン
16 6番ピン
17 7番ピン
18 8番ピン
19 差込口
20 RJ45コネクタプラグ
21 端子
22 本体部
25,25A,25B LANケーブル
34 バッテリ
35 バッテリケース
37 同軸端子
38 電源供給線
39 プラグ
40 照明装置
41,53 筐体
42 LED発光部
43 制御部
44 信号受信部
45 無線コントローラ
50 パーソナルコンピュータ
51 モニタ
52 キーボード、マウス
54 制御演算部
55 信号線
60 電源
1,33,36
Claims (12)
8本のピンを有するRJ45系のコネクタからなる出電端子と、
前記電源取得部により取得された前記直流電流を前記出電端子に送電する正極用線及び負極用線を有する送電線と、を有し、
前記送電線の前記正極線及び負極線のうち、一方が前記出電端子の1・2・3・6番ピンに統合して接続し、他方が前記出電端子の4・5・7・8番ピンに統合して接続し、
前記出電端子は、1・2・3・6番ピンの組及び4・5・7・8番ピンの組のうち、一方を正極、他方を負極とする、ことを特徴とする、直流電源装置。 A power supply acquisition unit that secures DC current,
An output terminal consisting of an RJ45 connector with eight pins,
It has a positive electrode line and a transmission line having a negative electrode line for transmitting the direct current acquired by the power supply acquisition unit to the power output terminal.
Of the positive electrode line and the negative electrode line of the transmission line, one is integrated and connected to pins 1, 2, 3, and 6 of the power output terminal, and the other is 4, 5, 7, and 8 of the power output terminal. Integrate into pin number and connect
The power output terminal is a DC power supply characterized in that one of a set of pins 1, 2, 3, and 6 and a set of pins 4, 5, 7, and 8 has a positive electrode and the other negative electrode. apparatus.
8本のピンを有するRJ45系のコネクタからなる入電端子と、
前記入電端子が受電した直流電流により電気機器としての機能を実行する、機能実行部と、
前記機能実行部と入電端子とを接続する正極用線及び負極用線からなる機器接続線と、を有し、
前記入電端子は、前記RJ45系のコネクタの1・2・3・6番ピンの組、前記4・5・7・8番ピンの組のうち、一方を正極、他方を負極とし、
前記機器接続線は、前記正極用線及び負極用線のうち、一方を前記入電端子の1・2・3・6番ピンと統合して接続し、他方を前記入電端子の4・5・7・8番ピンに統合して接続することを特徴とする、電気機器。 It is an electrical device used by connecting to a DC power supply device via a LAN cable.
An incoming call terminal consisting of an RJ45 type connector with 8 pins,
A function execution unit that executes a function as an electric device by a direct current received by the power input terminal.
It has a device connection line composed of a positive electrode line and a negative electrode line that connect the function executing unit and the incoming call terminal.
Of the set of pins 1, 2, 3, and 6 of the RJ45 system connector and the set of pins 4, 5, 7, and 8, one of the power input terminals is a positive electrode and the other is a negative electrode.
Of the positive electrode line and the negative electrode line, one of the device connection lines is integrated with pins 1, 2, 3, and 6 of the incoming terminal, and the other is connected to the incoming terminal 4.5. An electrical device characterized by being integrated and connected to pins 7 and 8.
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