JP4825642B2 - Power supply method, power supply device, power supply device, and communication device - Google Patents

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Description

この発明は、所定の電力を消費する負荷に複数の電力供給源から電力を供給する電力供給方法・装置、それを備えた電源装置および通信装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply method and apparatus for supplying power from a plurality of power supply sources to a load that consumes predetermined power, and a power supply apparatus and a communication apparatus including the same.

従来、電話交換局の局舎と家庭の端末との間の電話線を利用するADSLやVDSLによる通信方法が普及している。電話交換局は、たとえば図1に示すように局舎140内に、他の局舎との間で信号ラインを介して電気信号と光信号の変換等を行う信号変換装置111、この信号変換装置111の信号と供給電力との分離を行う信号分離回路103、および電源101が設けられている。信号分離回路103と複数の端末130A〜130Hとの間はそれぞれ電話線を介して接続されている。このような構成によって、局舎140内の電源101からの電力が信号分離回路103を通過し、電話線を介して複数の端末130A〜130Hに供給される。   Conventionally, communication methods using ADSL and VDSL that use a telephone line between a telephone exchange office and a home terminal have become widespread. For example, as shown in FIG. 1, the telephone exchange includes a signal converter 111 that converts an electrical signal and an optical signal through a signal line with another station in the station 140, and the signal converter. A signal separation circuit 103 that separates the signal 111 from the supplied power and a power source 101 are provided. The signal separation circuit 103 and the plurality of terminals 130A to 130H are connected via telephone lines. With such a configuration, power from the power supply 101 in the office building 140 passes through the signal separation circuit 103 and is supplied to the plurality of terminals 130A to 130H via the telephone line.

ところで、ADSLやVDSLによる通信方法では、局舎から家庭までの距離が離れるほど伝送速度が劣化するという問題があり、これを解消する方法として、局舎から比較的少ない一群の家庭の近傍(電柱に設置される変換用子局)まで光ケーブルを設置し、変換用子局と家庭との間のみ従来通りの電話線を用いるという方法が考案されている。   By the way, in the communication method using ADSL or VDSL, there is a problem that the transmission speed deteriorates as the distance from the station building to the home increases, and as a method for solving this, there is a relatively small group of homes (electric poles) from the station building. A method has been devised in which an optical cable is installed up to a conversion slave station installed in the network and a conventional telephone line is used only between the conversion slave station and the home.

このような変換用子局には、丁度図1に示した局舎140と同様に、端末130A〜130Hとの間での通信信号である電気信号と、局舎間での通信信号である光信号との信号変換を行う信号変換装置を備えることになるため、その信号変換装置に電源供給を行う必要がある。   In such a conversion slave station, just like the station 140 shown in FIG. 1, an electrical signal that is a communication signal between the terminals 130A to 130H and an optical signal that is a communication signal between the stations are included. Since a signal conversion device that performs signal conversion with a signal is provided, it is necessary to supply power to the signal conversion device.

ところが、変換用子局の設置場所によっては、局舎とは異なりその設置場所に電力線が設けられていないなどの理由で電力供給を受けられないことがある。そこで、電話線で繋がっている上記各端末から電話線を介して変換用子局側へ逆方向に電力供給を行うという方式が考えられる。変換用子局に対して電話線を介して接続されている複数の端末から電力供給を行うためには、その複数の端末から安定的且つ平等に電力供給を行うことが重要である。仮に個々の端末がその動作時に変換用子局に対して電力供給を行うようにしただけでは、動作状態にある端末の数の増減によって安定した電力供給が行えないという問題が生じる。また、複数の端末はいずれも家庭に設置されるものであり、常に電源スイッチが投入されているとは限らないので、たとえば複数の端末のうち或る特定の端末だけで電力供給を行えるように回路を定めておくこともできない。   However, depending on the installation location of the conversion slave station, the power supply may not be received because the power line is not provided at the installation location unlike the station building. Therefore, a method is conceivable in which power is supplied in the reverse direction from each of the terminals connected by a telephone line to the conversion slave station via the telephone line. In order to supply power from a plurality of terminals connected via telephone lines to the conversion slave station, it is important to supply power stably and evenly from the plurality of terminals. If each terminal simply supplies power to the conversion slave station during its operation, a problem arises in that stable power supply cannot be achieved due to an increase or decrease in the number of terminals in the operating state. In addition, since a plurality of terminals are all installed at home, and the power switch is not always turned on, for example, power can be supplied only from a specific terminal among the plurality of terminals. The circuit cannot be defined.

そこで、この発明の目的は、複数の電力供給源のうち電力供給可能な複数の電力供給源から負荷に対して均等に電力供給を行うようにして、前記課題を解消した電力供給方法、電力供給装置、電源装置および通信装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply method and power supply that solves the above-mentioned problems by uniformly supplying power to a load from a plurality of power supply sources capable of supplying power among a plurality of power supply sources. An apparatus, a power supply device, and a communication device are provided.

の発明の電力供給装置は次のように構成する。
)負荷と複数の電力供給源が接続され、該複数の電力供給源から供給される電力を時分割で順次切り替えて前記負荷へ供給する時分割電力供給手段を備える。
The power supply device of this invention constructed as follows.
( 1 ) A load and a plurality of power supply sources are connected, and time-division power supply means for sequentially switching the power supplied from the plurality of power supply sources in a time division manner and supplying the power to the load is provided.

記時分割電力供給手段は、前記複数の電力供給源がそれぞれ接続される複数の入力端子と、前記負荷が接続される1つの出力端子と、一端がそれぞれ前記複数の入力端子に接続されるとともに他端が前記出力端子に接続される複数の第1のスイッチと、前記複数の第1のスイッチを所定時間ごとにいずれか1つが主としてオンするように順次切り替える制御回路とから構成する。 Before Symbol time division power supply means, said plurality of power supply source is connected to the plurality of input terminals connected respectively, and one output terminal to which the load is connected, to each end of the plurality of input terminals A plurality of first switches whose other ends are connected to the output terminal, and a control circuit for sequentially switching the plurality of first switches so that one of them is mainly turned on every predetermined time.

)前記複数の入力端子と前記複数の第1のスイッチとの間にそれぞれ第1のダイオードを備える。 ( 2 ) A first diode is provided between the plurality of input terminals and the plurality of first switches.

)一端および他端を有するとともに他端が前記出力端子に接続され、前記制御回路によって制御される第2のスイッチと、前記複数の入力端子にそれぞれ一端が接続されるとともに他端が前記第2のスイッチの一端に接続された複数の第2のダイオードとを備える。 ( 3 ) One end is connected to the output terminal, the other end is connected to the output terminal, and the other end is connected to the plurality of input terminals, and the other end is connected to the output terminal. And a plurality of second diodes connected to one end of the second switch.

)前記複数の入力端子の電圧をそれぞれ検知する電圧検知回路を備え、前記制御回路は前記電圧検知回路の検知結果に基づいて前記第1のスイッチの切り替え制御を行うものとする。 ( 4 ) A voltage detection circuit that detects voltages of the plurality of input terminals is provided, and the control circuit performs switching control of the first switch based on a detection result of the voltage detection circuit.

また、この発明の電源装置は、
)前記いずれかの構成の電力供給装置とその電力供給装置の出力端子に接続されるDC−DCコンバータ回路とを備える。
The power supply device of the present invention is
( 5 ) The power supply device having any one of the configurations described above and a DC-DC converter circuit connected to an output terminal of the power supply device.

さらに、この発明の通信装置は、
)前記電源装置と、その電源装置における複数の入力端子と前記複数の第1のスイッチとの間にそれぞれ設けられ、信号と供給電力との分離を行う複数の信号分離重畳回路と、該複数の信号分離重畳回路に接続され、前記電源装置から電力供給を受け、電気信号の送受信を行う信号処理回路とを備える。
Furthermore, the communication device of the present invention is
( 6 ) The power supply device, a plurality of signal separation and superposition circuits provided between the plurality of input terminals and the plurality of first switches in the power supply device, respectively, for separating the signal and the supplied power, A signal processing circuit that is connected to a plurality of signal separation and superposition circuits, receives power from the power supply device, and transmits and receives electrical signals.

この発明によれば、次のような効果を奏する。
(a)複数の電力供給源のうち電力供給可能な複数の電力供給源から時分割で負荷へ電力供給がなされるので、電力供給可能な複数の電力供給源は均等に(平等に)負荷へ電力供給できるようになる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(A) Since power is supplied to the load in a time-sharing manner from the plurality of power supply sources that can supply power among the plurality of power supply sources, the plurality of power supply sources that can supply power are evenly (equally) supplied to the load. Power can be supplied.

(b)複数の電力供給源と負荷との間の電力供給線には抵抗(等価抵抗)が存在し、電力供給源から一定電圧で電流を通電すると、負荷(受電端)での電圧が電力供給源によって異なることになるが、電力供給源の出力電力量が一定になるように電力供給線の等価抵抗に応じて電力供給源ごとの時分割の時間(電力供給時間)を制御することにより、複数の電力供給源の出力電力量が均等にできる。   (B) A resistance (equivalent resistance) exists in the power supply line between the plurality of power supply sources and the load. When a current is supplied from the power supply source at a constant voltage, the voltage at the load (power receiving end) By controlling the time division time (power supply time) for each power supply source according to the equivalent resistance of the power supply line so that the output power amount of the power supply source becomes constant, although it varies depending on the supply source The output power amounts of a plurality of power supply sources can be made uniform.

(c)複数の電力供給源の全てが電力供給可能な状態にあるとは限らない場合、電力供給可能な電力供給源を選んで切り替えることになるが、電力供給可能な電力供給源(オンしている電力供給源)を検出して電力供給可能な複数の電力供給源の切り替えを行うことによって負荷への電力供給を中断することなく安定した電力供給が可能となる。   (C) When not all of the plurality of power supply sources are in a state in which power can be supplied, the power supply source that can supply power is selected and switched. Stable power supply is possible without interrupting the power supply to the load by detecting a power supply source) and switching a plurality of power supply sources capable of supplying power.

(d)複数の電力供給源の出力をダイオードORした補助電力供給源を構成し、電力供給源の切り替え時の過渡期にその補助電力供給源から電力供給することによって、切り替えに時間がかかった場合でも電力供給源の切り替え時の電力供給の停止を防止できる。   (D) It takes time to switch by configuring an auxiliary power supply source in which the outputs of a plurality of power supply sources are diode-ORed, and supplying power from the auxiliary power supply source during the transition period when switching the power supply source Even in this case, it is possible to prevent the power supply from being stopped when the power supply source is switched.

この発明の実施形態である電力供給方法、電力供給装置、電源装置および通信装置について各図を参照して説明する。
図2は複数の端末と子局を備えた通信装置の構成を示すブロック図である。電話交換局などの局舎40と複数の子局20A〜20Dとの間が信号ライン24でそれぞれ結ばれている。各子局には複数の端末30(30A〜30H)がそれぞれ電話線2(2A〜2H)を介して接続されている。
A power supply method, a power supply device, a power supply device, and a communication device according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a communication apparatus including a plurality of terminals and slave stations. A signal line 24 connects the office building 40 such as a telephone exchange station and the plurality of slave stations 20A to 20D. A plurality of terminals 30 (30A to 30H) are connected to each slave station via telephone lines 2 (2A to 2H), respectively.

図2においては、子局20Aについては、その内部の構成をブロック図として示している。他の子局20B〜20Dについても同様であるので、子局20Aを代表して、その構成について説明する。子局には、電力受電回路10′からの電力を受けて動作する信号変換装置11、信号分離回路3および時分割切替回路22を介して複数の端末30A〜30Hから電力を受電する電力受電回路10′、複数の端末30A〜30Hとの間で電話線2A〜2Hを介して信号と電力の重畳を行うための信号分離回路3、および電力受電回路10′に対して時分割で電力供給を行う時分割切替回路22を備えている。   In FIG. 2, the internal configuration of the slave station 20A is shown as a block diagram. Since the same applies to the other slave stations 20B to 20D, the configuration of the slave station 20A will be described as a representative. The slave station includes a power receiving circuit that receives power from a plurality of terminals 30 </ b> A to 30 </ b> H via the signal conversion device 11 that operates by receiving power from the power receiving circuit 10 ′, the signal separation circuit 3, and the time division switching circuit 22. 10 ', a signal separation circuit 3 for superimposing signals and power between the terminals 30A to 30H via the telephone lines 2A to 2H, and a power receiving circuit 10' for supplying power in a time-sharing manner. A time division switching circuit 22 is provided.

前記端末30A〜30Hはそれぞれ家庭内に設置され、子局20Aは電柱の柱上、柱上付近または地下などに設置される。端末30A〜30HはたとえばADSLモデムであり、端末内の回路動作のための電源および電話線2→信号分離回路3→時分割切替回路22→電力受電回路10′→信号変換装置11の経路で電力供給を行う電源1A〜1Hをそれぞれ備えている。
なお、信号変換装置11は光信号と電気信号との変換を行うが、これは電気信号の送受信を行う信号処理回路の一例として示しているものである。必ずしも一方が光信号である必然性はなく、両方が電気信号の場合も考えられる。
Each of the terminals 30A to 30H is installed in a home, and the slave station 20A is installed on the pole of the utility pole, near the pole, or underground. Terminals 30A to 30H are, for example, ADSL modems, and power for the circuit operation in the terminal and power via telephone line 2 → signal separation circuit 3 → time division switching circuit 22 → power receiving circuit 10 ′ → signal converter 11 Power supplies 1A to 1H for supplying are provided.
The signal conversion device 11 performs conversion between an optical signal and an electric signal, which is shown as an example of a signal processing circuit that transmits and receives an electric signal. One of them is not necessarily an optical signal, and both are electrical signals.

このように、電力供給線(電話線2)を介して接続された複数の端末30の電源1から負荷(電力受電回路10′および信号変換装置11)へ電力を供給する場合に、すべての電力供給源から均等に電力供給するために、複数の電力供給源(端末30の電源1+電話線2)から時分割で順番に電力を供給することがこの発明の第1の要点である。   As described above, when power is supplied from the power source 1 of the plurality of terminals 30 connected via the power supply line (telephone line 2) to the load (the power receiving circuit 10 ′ and the signal converter 11), all the power In order to supply power evenly from the supply source, it is a first essential point of the present invention to supply power in order from a plurality of power supply sources (the power source 1 of the terminal 30 + the telephone line 2) in a time-sharing manner.

図3は図2に示した子局のさらに具体的な構成を示すブロック図である。ここでは端末から子局への特に電力供給について着目して図示している。時分割切替回路22は、複数の信号分離回路3A〜3Hからの電力を時分割で切り替えてDC−DCコンバータ10へ電力供給する。このDC−DCコンバータ10は信号変換装置11へ電源電圧を出力(電力供給)する。時分割切替回路22は、複数の信号分離回路3A〜3Hから供給電力を受ける入力端子4(4A〜4H)と、負荷(DC−DCコンバータ10および信号変換装置11)が接続される1つの出力端子9を備えている。上記複数の入力端子4A〜4Hにはそれぞれ第1のダイオード5A〜5Hを介して第1のスイッチ6A〜6Hの一端を接続している。これらの第1のスイッチ6A〜6Hの他端は出力端子9にそれぞれ接続している。この複数の第1のスイッチ6A〜6Hの切り替えによって前記負荷へ電力供給を行う。   FIG. 3 is a block diagram showing a more specific configuration of the slave station shown in FIG. Here, the power supply from the terminal to the slave station is particularly shown in the drawing. The time division switching circuit 22 switches the power from the plurality of signal separation circuits 3 </ b> A to 3 </ b> H in a time division manner and supplies power to the DC-DC converter 10. The DC-DC converter 10 outputs a power supply voltage (power supply) to the signal converter 11. The time division switching circuit 22 has one output to which an input terminal 4 (4A to 4H) that receives power supplied from the plurality of signal separation circuits 3A to 3H and a load (the DC-DC converter 10 and the signal converter 11) are connected. A terminal 9 is provided. One ends of first switches 6A to 6H are connected to the plurality of input terminals 4A to 4H through first diodes 5A to 5H, respectively. The other ends of the first switches 6A to 6H are connected to the output terminal 9, respectively. Power is supplied to the load by switching the plurality of first switches 6A to 6H.

また、第2のスイッチ7の一端を出力端子9に接続し、複数の入力端子4A〜4Hと第2のスイッチ7の他端との間に第2のダイオード8A〜8Hをそれぞれ接続している。これらのダイオードによりダイオードORをとって補助電力供給源(以下「ダイオードORチャンネル」という。)を構成している。このダイオードORチャンネルによる電力はマイコン制御用電源12へも一時的に与える。前記負荷への電力供給時には出力端子9からマイコン制御用電源12に電力供給する。このマイコン制御用電源12は制御部マイコン13およびADコンバータ14に対して電源電圧を供給する。ADコンバータ14は8チャンネル入力のADコンバータであり、入力端子4A〜4Hの電圧を入力して、それらのディジタルデータを制御部マイコン13へ与える。制御部マイコン13は第1のスイッチ6A〜6Hおよび第2のスイッチ7を切り替え制御する。   One end of the second switch 7 is connected to the output terminal 9, and the second diodes 8 </ b> A to 8 </ b> H are connected between the plurality of input terminals 4 </ b> A to 4 </ b> H and the other end of the second switch 7. . These diodes form a diode OR to constitute an auxiliary power supply source (hereinafter referred to as “diode OR channel”). The power from the diode OR channel is also temporarily supplied to the microcomputer control power source 12. When supplying power to the load, power is supplied from the output terminal 9 to the microcomputer control power source 12. The microcomputer control power source 12 supplies a power source voltage to the control unit microcomputer 13 and the AD converter 14. The AD converter 14 is an 8-channel input AD converter, and inputs the voltages of the input terminals 4 </ b> A to 4 </ b> H and supplies the digital data to the control unit microcomputer 13. The control unit microcomputer 13 switches and controls the first switches 6A to 6H and the second switch 7.

なお、出力端子9には、その電圧を安定化させるために平滑用のコンデンサ15を設けている。同様に前記ダイオードORチャンネルの出力側に平滑用のコンデンサ16を設けている。   The output terminal 9 is provided with a smoothing capacitor 15 in order to stabilize the voltage. Similarly, a smoothing capacitor 16 is provided on the output side of the diode OR channel.

図3に示した回路の動作は次のとおりである。
電話線2A〜2Hは、この発明に係る「電力供給線」相当し、(端末の電源1A〜1H+電話線2A〜2H)は、この発明に係る電力供給源に相当する。電力供給源から子局20へ与えられる電圧は必ずしも内部の信号変換装置11にとって最適値になるとは限らないので、DC−DCコンバータ10を設けている。このDC−DCコンバータの入力として各端末の電源1A〜1Hから供給される電力を利用する。よって、入力電圧の変動は、このDC−DCコンバータで吸収できる。DC−DCコンバータ10は信号変換装置11を動作させるための一定の電源電圧を信号変換装置11へ出力する。信号変換装置11はほぼ一定電力(たとえば30[W])を消費する負荷である。
The operation of the circuit shown in FIG. 3 is as follows.
Telephone lines 2A to 2H correspond to “power supply lines” according to the present invention, and (terminal power supplies 1A to 1H + telephone lines 2A to 2H) correspond to power supply sources according to the present invention. Since the voltage supplied from the power supply source to the slave station 20 is not necessarily the optimum value for the internal signal converter 11, the DC-DC converter 10 is provided. The power supplied from the power sources 1A to 1H of each terminal is used as an input of the DC-DC converter. Therefore, fluctuations in the input voltage can be absorbed by this DC-DC converter. The DC-DC converter 10 outputs a constant power supply voltage for operating the signal converter 11 to the signal converter 11. The signal converter 11 is a load that consumes substantially constant power (for example, 30 [W]).

端末側の電源1A〜1Hは所定電圧(たとえば60[V])を電話線2A〜2Hに対して出力する。電話線2A〜2Hには抵抗成分(等価抵抗)があり、子局との距離は端末によって異なるため、電話線の長さも異なり、その等価抵抗も異なる。たとえば0〜20[Ω]の値となる。そのため、端末側の電源1A〜1Hから一定の電圧で一定の電流を通電すると、子局20に至った点(受電端)での電圧(すなわち電力供給源の出力電圧)は端末によって異なることになる。   The terminal-side power supplies 1A to 1H output a predetermined voltage (for example, 60 [V]) to the telephone lines 2A to 2H. The telephone lines 2A to 2H have a resistance component (equivalent resistance), and the distance from the slave station differs depending on the terminal. For example, the value is 0 to 20 [Ω]. Therefore, when a constant current is supplied with a constant voltage from the power supplies 1A to 1H on the terminal side, the voltage (that is, the output voltage of the power supply source) at the point reaching the slave station 20 (that is, the output voltage of the power supply source) varies depending on the terminal. Become.

負荷の入力部はDC−DCコンバータ10であるので、その入力電圧が規格内であれば、入力電圧が変化しても動作可能である。ただし、一定電力を消費するため、入力電圧が低い場合には必然的に入力電流が増えることになる。これは、端末の電源1A〜1Hから出力される電流が増えることを意味する。すなわち、電話線2A〜2Hの等価抵抗が大きいほど、端末の電源1A〜1Hから出力される電流が増えることになる。   Since the input portion of the load is the DC-DC converter 10, if the input voltage is within the standard, it can operate even if the input voltage changes. However, since constant power is consumed, the input current inevitably increases when the input voltage is low. This means that the current output from the power supplies 1A to 1H of the terminal increases. That is, as the equivalent resistance of the telephone lines 2A to 2H increases, the current output from the terminal power supplies 1A to 1H increases.

DC−DCコンバータ10での変換損失を無視すると、電話線の等価抵抗が0[Ω]の場合は、端末側から60[V]で0.5[A]出力すれば受電端でも同じ電圧、電流となり、電力は30[W]になる。ところが等価抵抗が20[Ω]の場合には、端末側から60[V]で0.634[A]出力してはじめて受電端では47.32[V](60−20×0.634=47.32)となって電力が30[W](0.634×47.32=30)になる。受電端での電圧の算出については後述する。   If the conversion loss in the DC-DC converter 10 is ignored, if the equivalent resistance of the telephone line is 0 [Ω], the same voltage is obtained at the receiving end if 0.5 [A] is output at 60 [V] from the terminal side. It becomes a current, and the power becomes 30 [W]. However, when the equivalent resistance is 20 [Ω], the power receiving end is 47.32 [V] (60−20 × 0.634 = 47) only after 0.634 [A] is output at 60 [V] from the terminal side. .32) and the power becomes 30 [W] (0.634 × 47.32 = 30). Calculation of the voltage at the power receiving end will be described later.

この場合、端末ごとの時分割給電の時間を一定にすると、等価抵抗の大きい電話線につながっている端末ほど1回あたりの時分割時間において大きな電力量を供給することになり、端末側から見て不均等になる。   In this case, if the time-sharing power supply time for each terminal is constant, a terminal connected to a telephone line with a large equivalent resistance will supply a larger amount of power in the time-sharing time per time. Become uneven.

そこで、端末側の1回あたりの時分割時間において出力電力量が一定になるように、電話線の等価抵抗に応じて端末ごとの時分割給電の時間を異ならせる。   Therefore, the time-sharing power supply time for each terminal is made different according to the equivalent resistance of the telephone line so that the output power amount is constant in the time-sharing time per time on the terminal side.

たとえば等価抵抗が0[Ω]の時(受電端での電圧は60[V])の電力供給時間を2秒とした場合には、等価抵抗が20[Ω]の時(受電端での電圧は47.32[V])は2×47.32/60≒1.5773秒にする。このように、必ずしも等価抵抗の値を測らなくても、所定の電力を負荷に供給している際の受電端の電圧で、時分割給電の時間を決めることができる。これで各端末からの給電電力量が一定になる。このように、電力供給源のうち電力供給可能な複数の電力供給源から電力供給する時分割の時間を、電力供給源の出力電圧に比例させて、各電力供給源からの給電電力量を一定にすることが本発明の第2の要点である。   For example, when the power supply time when the equivalent resistance is 0 [Ω] (the voltage at the receiving end is 60 [V]) is 2 seconds, the equivalent resistance is 20 [Ω] (the voltage at the receiving end) 47.32 [V]) is set to 2 × 47.32 / 60≈1.5773 seconds. In this way, even if the value of the equivalent resistance is not necessarily measured, the time division power supply time can be determined by the voltage at the power receiving end when predetermined power is supplied to the load. Thus, the amount of power supplied from each terminal becomes constant. As described above, the time division time for supplying power from a plurality of power supply sources that can supply power among the power supply sources is proportional to the output voltage of the power supply source, and the amount of power supplied from each power supply source is constant. This is the second essential point of the present invention.

〈受電端での電圧について〉
ここでは端末側の電源が定電圧電源(60[V])であり、負荷が定消費電力負荷(30[W])であるものとする。まず、等価抵抗がrの電力供給源から負荷に電力を供給している状態を仮定し、受電端での電圧をv、電流をiで表すと、
消費電力が一定なので、
v・i=30 …(1)
となる。また、電話線による電圧降下を考えると、
60−v=i・r …(2)
となる。この2つの式からvに関する2次方程式
2−60v+30r=0 …(3)
が得られ、これを解くと
v=30+√(900−30r) …(4)
となる。もう1つの解は非現実解であるため無視する。
<Voltage at the receiving end>
Here, it is assumed that the power supply on the terminal side is a constant voltage power supply (60 [V]) and the load is a constant power consumption load (30 [W]). First, assuming that a power is supplied from a power supply source having an equivalent resistance r to a load, the voltage at the power receiving end is represented by v, and the current is represented by i.
Because power consumption is constant,
v · i = 30 (1)
It becomes. Also, considering the voltage drop across the telephone line,
60−v = i · r (2)
It becomes. From these two equations, a quadratic equation v 2 −60v + 30r = 0 (3)
Is obtained and v = 30 + √ (900−30r) (4)
It becomes. The other solution is an unreal solution and is ignored.

これにr=0を代入するとv=60となる。また、r=20を代入するとv=47.32となる。   Substituting r = 0 into this results in v = 60. If r = 20 is substituted, v = 47.32.

〈受電端での電圧と電力供給時間との関係について〉
上記の前提条件においては、等価抵抗が0の時の電流が0.5[A]になる。端末側での出力電流も0.5[A]になるので、一定時間tでの出力電力量は60×0.5×tになる。
<Relationship between voltage at power receiving end and power supply time>
Under the above precondition, the current when the equivalent resistance is 0 is 0.5 [A]. Since the output current at the terminal side is also 0.5 [A], the output power amount at a fixed time t is 60 × 0.5 × t.

一方、等価抵抗がrの時の電流をiとすると、i>0.5となる。そして、端末側での出力電力は60×iになる。ある時間t’での出力電力量は60×i×t’になる。   On the other hand, if the current when the equivalent resistance is r is i, i> 0.5. The output power on the terminal side is 60 × i. The output power amount at a certain time t ′ is 60 × i × t ′.

この2つが等しいとすると、
t’=0.5t/i
と表され、vi=30より
t’=0.5t/i=0.5t・v/30=(v/60)×t
と表される。この60は端末側の出力電圧と同じである。
これより、電力供給中の受電端での電圧を見れば電力供給時間を設定できることがわかる。
If the two are equal,
t ′ = 0.5 t / i
From vi = 30, t ′ = 0.5 t / i = 0.5 t · v / 30 = (v / 60) × t
It is expressed. This 60 is the same as the output voltage on the terminal side.
From this, it can be seen that the power supply time can be set by looking at the voltage at the power receiving end during power supply.

さて、各端末は、家庭の電話のモジュラージャックへ接続し、且つ端末の電源スイッチをオンして初めて変換装置への電力供給ができる。但し、端末の電源スイッチをオンするかどうか、モジュラージャックへ接続するかどうかは利用者の自由である。通信をしない間は電源スイッチをオフしておくというユーザーもいるかも知れない。また停電によって電力供給できなくなる場合もあり得る。したがって、必ずしもすべての端末が常に電力供給できる状態にあるわけではない。
そのため、実際には電力供給可能な端末を選んで切り替えを行う必要がある。そこで、オンしている端末を検出する機能を備え、複数の端末がオンしている場合には、そのオンしている複数の端末の間で時分割的に電力給電を切り替える。切り替え先として予定している端末がオンしているかどうかは非電力供給時の受電端での電圧が所定値(Vn)を超えているかどうかで判断し、オン状態と判断した場合は供給可能と見なす。逆に、電力供給していた端末が供給途中にオフしたかどうかは電力供給時の受電端での電圧が所定値(Vt)以下になったかどうかで判断する。この二つのしきい値電圧Vn,Vtは、Vn=Vtとはせずに、Vn>Vtの関係とする。電力供給の途中で端末の電源スイッチがオフされる場合には即座に別のオンしている端末に切り替える。
Now, each terminal can supply power to the conversion device only after connecting to the modular jack of the home telephone and turning on the power switch of the terminal. However, it is up to the user to turn on the power switch of the terminal or to connect to the modular jack. Some users may turn off the power switch while not communicating. There may be a case where power cannot be supplied due to a power failure. Therefore, not all terminals are always in a state where power can be supplied.
Therefore, it is actually necessary to select a terminal that can supply power and perform switching. Therefore, a function of detecting a terminal that is turned on is provided, and when a plurality of terminals are turned on, power supply is switched in a time-sharing manner between the plurality of terminals that are turned on. Whether the terminal scheduled as the switching destination is turned on is determined by whether the voltage at the receiving end at the time of non-power supply exceeds a predetermined value (Vn). Consider. Conversely, whether or not the terminal that has supplied power has been turned off during supply is determined by whether or not the voltage at the power receiving end at the time of power supply has become equal to or lower than a predetermined value (Vt). The two threshold voltages Vn and Vt do not satisfy Vn = Vt but have a relationship of Vn> Vt. When the power switch of the terminal is turned off during power supply, the terminal is immediately switched to another on terminal.

このように、オンしている電力供給源(端末)を検出し、そのオンしている複数の端末の間で時分割的に電力給電を切り替えることが本発明の第3の要点である。   As described above, the third main point of the present invention is to detect the power supply source (terminal) that is turned on and switch the power supply in a time-sharing manner among the plurality of terminals that are turned on.

切り替え時の問題として、瞬間的な電圧低下の可能性が挙げられる。そこで、1つの方法として、切り替え時の短時間だけ切り替え元と切り替え先の両方の端末から電力供給を受けられるようにする。具体的には短時間だけ2つの電力供給経路をともにオンする。この場合、実際には2つの端末のうち通常電力供給状態での受電端での電圧が高い方から多く電力供給を受けることになるが、時間的にはわずかであるので、その不均等は無視できる。   As a problem at the time of switching, there is a possibility of instantaneous voltage drop. Therefore, as one method, power supply can be received from both the switching source terminal and the switching destination terminal for a short time at the time of switching. Specifically, both the two power supply paths are turned on for a short time. In this case, the power is actually supplied from the two terminals with the higher voltage at the power receiving end in the normal power supply state, but the time difference is negligible, so the non-uniformity is ignored. it can.

もう1つの方法として、切り替え時の短時間だけ、前記ダイオードORチャンネルからも電力供給を受けられるようにする。この場合も一時的に電力供給が不平等になるが、時間的にはわずかなので、その不均等は無視できる。そして、この場合は2つの端末への経路がともにオンになる時間は必須ではなく、極端な場合として2つの端末への経路がともにオフになる瞬間があっても構わない。   As another method, power can be supplied from the diode OR channel only for a short time when switching. In this case as well, the power supply temporarily becomes unequal, but it is negligible in time, so the inequality can be ignored. In this case, the time when both routes to the two terminals are turned on is not essential, and in an extreme case, there may be a moment when both routes to the two terminals are turned off.

また、電力供給中の端末が急にオフした場合には2経路を同時にオンする方法が使えない。そして、切り替え先を探すのに時間がかかる場合には電力供給がストップする可能性がある。そこで、このような場合には前記ダイオードORチャンネルから一時的に電力を供給する。   Further, when a terminal that is supplying power suddenly turns off, the method of turning on the two paths simultaneously cannot be used. If it takes time to search for a switching destination, the power supply may stop. In such a case, power is temporarily supplied from the diode OR channel.

なお、電力供給経路の切り替えを行う制御回路(制御部マイコン13およびADコンバータ14)への電力(マイコン制御用電源12への電力)を常にダイオードORチャンネルから供給することにすると、結果的に電話線の等価抵抗の小さい特定の端末から多く電力供給することになり、これも電力の不均等給電の要因になる。そのため、上記電力供給経路の切り替えを行う制御回路は最初の起動時のみダイオードORチャンネルから電力供給を受け、時分割切替回路22の制御が開始された後は実際に電力供給をしているところ(すなわち出力端子9)から電力供給を受ける。   If the power (power to the microcomputer control power supply 12) to the control circuit (the control unit microcomputer 13 and the AD converter 14) for switching the power supply path is always supplied from the diode OR channel, the result is a telephone call. A large amount of power is supplied from a specific terminal having a small equivalent resistance of the line, which also causes uneven power supply. Therefore, the control circuit that switches the power supply path receives power supply from the diode OR channel only at the first startup, and actually supplies power after the control of the time division switching circuit 22 is started ( That is, power is supplied from the output terminal 9).

なお、図3において、8つの第1のスイッチ6A〜6Hの前に第1のダイオード5A〜5Hを挿入している意義と作用は次のとおりである。   In FIG. 3, the significance and action of inserting the first diodes 5A to 5H before the eight first switches 6A to 6H are as follows.

まず、8つの第1のスイッチ6A〜6Hは実際にはそれぞれMOSFETで構成し、MOSFETのドレインが電力供給源側になるように用いる。この場合、MOSFETにはソースからドレインに向かって順方向となるボディダイオードが内蔵されているので、MOSFETそのものがオフ状態でもソース側の電圧がドレイン側より高いときにはソースからドレインに向かって電流が流れる。そのため、たとえば受電端の電圧の高い電力供給源に接続されるMOSFETがオンしていると、その高い電圧がDC−DCコンバータに入力されるとともに他のオフしているMOSFETのソースにも印加される。その場合、受電端の電圧の低い電力供給源に接続されているMOSFETのボディダイオードに電流が流れ、電力供給能力のない電力供給源に接続されているMOSFETについてもドレイン電圧(受電端電圧)がソース電圧に近い電圧まで上昇してしまい、その電力供給源が利用可能と判断されてしまい、誤動作の原因になる。   First, the eight first switches 6A to 6H are actually constituted by MOSFETs, and are used so that the drains of the MOSFETs are on the power supply source side. In this case, since the MOSFET has a built-in body diode that goes in the forward direction from the source to the drain, current flows from the source to the drain when the voltage on the source side is higher than the drain side even when the MOSFET itself is off. . Therefore, for example, if a MOSFET connected to a power supply source having a high voltage at the receiving end is turned on, the high voltage is input to the DC-DC converter and also applied to the sources of other MOSFETs that are turned off. The In that case, current flows through the body diode of the MOSFET connected to the power supply source having a low voltage at the power receiving end, and the drain voltage (power receiving end voltage) is also applied to the MOSFET connected to the power supply source having no power supply capability. The voltage rises to a voltage close to the source voltage, and it is determined that the power supply source can be used, causing a malfunction.

そこで、第1のスイッチ6A〜6Hの前にダイオード5A〜5Hを挿入してMOSFETスイッチのボディダイオードに電流が流れるのを防止している。   Therefore, diodes 5A to 5H are inserted in front of the first switches 6A to 6H to prevent a current from flowing through the body diode of the MOSFET switch.

次に上述の処理を実現するための図3に示した制御部マイコン13の処理手順を図4〜図6に示すフローチャートを基に説明する。
まず制御部マイコン13に電源が印加されることによって動作を開始し、100[ms]だけ時間待ちする(S1)。この100[ms]の時間にダイオードORチャンネルに接続されたコンデンサ16を充電させ、入力端子4A〜4Hの電圧を安定化させる。
Next, the processing procedure of the control unit microcomputer 13 shown in FIG. 3 for realizing the above-described processing will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
First, an operation is started by applying power to the control unit microcomputer 13 and waits for 100 [ms] (S1). During this time of 100 [ms], the capacitor 16 connected to the diode OR channel is charged, and the voltages of the input terminals 4A to 4H are stabilized.

その後、入力端子4A〜4Hの各ライン(以下、これをチャンネルchという。)の電圧、すなわちADコンバータ14によってディジタルデータに変換された値を読み取る(S2)。
なお、入力端子4A〜4Hの電圧は、厳密には受電端での電圧と一致しないが、信号分離回路3A〜3Hでの電圧降下は小さくて無視できるので実質的に等しいとみなしている。
Thereafter, the voltage of each line (hereinafter referred to as channel ch) of the input terminals 4A to 4H, that is, the value converted into digital data by the AD converter 14 is read (S2).
Strictly speaking, the voltages at the input terminals 4A to 4H do not coincide with the voltage at the power receiving end, but the voltage drops at the signal separation circuits 3A to 3H are small and can be ignored, and thus are considered to be substantially equal.

続いて、各チャンネルの電圧のうち第1の電圧Vnを43[V]とし、この第1の電圧以上の電圧であるチャンネル(以下、「オンチャンネル」という。)のうちチャンネル番号の最も若いチャンネルを100[ms]の間導通させる(S3)。たとえばchA,chBが0[V]であり、chCが50[V]であれば、このチャンネルchCの第1のスイッチ6Cを100[ms]の間オンする。   Subsequently, the first voltage Vn among the voltages of each channel is set to 43 [V], and the channel having the lowest channel number among the channels (hereinafter referred to as “on-channel”) having a voltage equal to or higher than the first voltage. Is conducted for 100 [ms] (S3). For example, if chA and chB are 0 [V] and chC is 50 [V], the first switch 6C of this channel chC is turned on for 100 [ms].

なお、このステップS3の100[ms]の導通期間は、たとえそのオンチャンネルの電圧が低下したとしても、導通状態を維持する。このオンチャンネルの電圧が低下しても、ダイオードORチャンネルに設けたコンデンサ16の容量(たとえば33〜47μF)に充電されている電荷を用いてマイコン制御用電源12は制御部マイコン13に対して電源電圧(5[V])の供給を維持できる。   Note that, during the conduction period of 100 [ms] in step S3, the conduction state is maintained even if the on-channel voltage decreases. Even if the on-channel voltage decreases, the microcomputer control power supply 12 supplies power to the control unit microcomputer 13 using the electric charge charged in the capacitance (for example, 33 to 47 μF) of the capacitor 16 provided in the diode OR channel. The supply of voltage (5 [V]) can be maintained.

そして、該当チャンネル(上述の例ではchC)を第1導通ポートに割り当てる(第1導通ポートとして記憶する)(S4)。   Then, the channel (chC in the above example) is assigned to the first conduction port (stored as the first conduction port) (S4).

図5は図4に続く処理手順を示すフローチャートである。まず第1導通ポートの電圧Vp1を読み取り、この電圧Vp1が第2の電圧Vt(例えば40[V])未満へ低下していないか否かを判定する(S10→S11)。Vp1≧Vtであれば、その第1導通ポートの電圧Vp1に基づいて導通時間を算出する(S12→S13)。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure following FIG. First, the voltage Vp1 of the first conduction port is read, and it is determined whether or not the voltage Vp1 has decreased below a second voltage Vt (for example, 40 [V]) (S10 → S11). If Vp1 ≧ Vt, the conduction time is calculated based on the voltage Vp1 of the first conduction port (S12 → S13).

ここで、導通時間比率をVp1/60とする。たとえば、基準となる導通時間を2秒とすると、第1導通ポートの導通時間は2×(Vp1/60)秒とする。   Here, the conduction time ratio is Vp 1/60. For example, if the standard conduction time is 2 seconds, the conduction time of the first conduction port is 2 × (Vp1 / 60) seconds.

この導通時間が経過するまでは、(S14→S10→S11→S12→S14→・・・)の導通時間待ちループを繰り返す。(ステップS12は、この導通時間待ちループの1回目であるか否か、すなわちVp1を基にまだ導通時間を算出していない状態であるか否かを判定する。)但し、上記導通時間が経過するまでにVp1<Vtとなれば、後に述べる図6の処理へ移る(S11→S31)。   Until this conduction time has elapsed, the conduction time waiting loop of (S14 → S10 → S11 → S12 → S14 →...) Is repeated. (Step S12 determines whether or not it is the first time of this conduction time waiting loop, that is, whether or not the conduction time has not yet been calculated based on Vp1.) However, the conduction time has elapsed. If Vp1 <Vt until then, the process proceeds to the process of FIG. 6 described later (S11 → S31).

上記導通時間が経過した後は、第1導通ポートに割り当てたチャンネルの次のチャンネルの電圧を読み取る(S14→S15)。その電圧がオン状態すなわち第1の電圧Vn以上であれば、該当チャンネルを第2導通ポートに割り当て(第2導通ポートとして記憶し)、その第2導通ポートを導通させる(S16→S17)。   After the conduction time has elapsed, the voltage of the channel next to the channel assigned to the first conduction port is read (S14 → S15). If the voltage is in the on state, that is, the first voltage Vn or higher, the channel is assigned to the second conduction port (stored as the second conduction port), and the second conduction port is conducted (S16 → S17).

もし該当チャンネルがオフ状態であれば、その次のチャンネルについて電圧の読み取りおよびオン状態の判定を行う(S16→S18→S15→S16→・・・)。もしオン状態のチャンネルが第1導通ポートしかなければ、そのチャンネルを第2導通ポートにも割り当てる(S18→S19)。すなわちそのオンチャンネルを第1導通ポートであり且つ第2導通ポートとして扱う。   If the corresponding channel is off, the voltage is read and the on state of the next channel is determined (S16 → S18 → S15 → S16 →...). If the channel in the on state is only the first conduction port, the channel is also assigned to the second conduction port (S18 → S19). That is, the on-channel is treated as a first conduction port and a second conduction port.

その後、10[ms]の時間を待って第1導通ポートを遮断する(S20→S21)。このことにより第1導通ポートを所定時間導通させた後、10[ms]の間は第1・第2の導通ポートを共に導通状態とし、その後第2導通ポートのみが導通状態となる。すなわち導通状態のポートが第1導通ポートから第2導通ポートへ遷移する。
その後、第2導通ポートのチャンネルを第1導通ポートに割り当てる(S22)。
Thereafter, the first conduction port is shut off after waiting for 10 [ms] (S20 → S21). As a result, after the first conduction port is conducted for a predetermined time, both the first and second conduction ports are in a conduction state for 10 [ms], and then only the second conduction port is in a conduction state. That is, the port in the conductive state transitions from the first conductive port to the second conductive port.
Thereafter, the channel of the second conduction port is assigned to the first conduction port (S22).

その後はステップS11へ戻って同じ処理を繰り返す(S22→S11→・・・)。この図5に示した処理の繰り返しによって、オンチャンネルが順次その電圧に応じた導通時間だけ導通するとともに順次時分割的に切り替えられて、図3に示した出力端子9からDC−DCコンバータ10へ電力供給されることになる。   Thereafter, the process returns to step S11 and the same processing is repeated (S22 → S11 →...). By repeating the processing shown in FIG. 5, the on-channel is sequentially turned on for a conduction time corresponding to the voltage and is sequentially switched in a time-division manner from the output terminal 9 shown in FIG. 3 to the DC-DC converter 10. Power will be supplied.

ここで、図5に示した通常安定状態の時分割制御の例を、図8を基に説明する。
図8の(A)に示す例では、オン状態のチャンネルがch2,ch4,ch7であり、それぞれの電圧は60[V],50[V],45[V]である。まずch2を第1導通ポートに割当てる。この第1導通ポートの電圧Vp1は60[V]であるので、第1導通ポートの導通時間を2秒とし、この2秒の導通後、ch4を第2導通ポートに割当て、10[ms]だけ第1導通ポートと第2導通ポート共に導通させる。その後、ch4を第1導通ポートに割当てる。この第1導通ポートの電圧Vp1は50[V]であるので、その導通時間を1.67秒(2秒×50[V]/60[V])とし、その時間だけ導通させる。
Here, an example of the time-sharing control in the normal stable state shown in FIG. 5 will be described based on FIG.
In the example shown in FIG. 8A, the on-state channels are ch2, ch4, and ch7, and the respective voltages are 60 [V], 50 [V], and 45 [V]. First, ch2 is assigned to the first conduction port. Since the voltage Vp1 of the first conduction port is 60 [V], the conduction time of the first conduction port is set to 2 seconds. After the conduction for 2 seconds, ch4 is assigned to the second conduction port and only 10 [ms] is obtained. Both the first conduction port and the second conduction port are conducted. Thereafter, ch4 is assigned to the first conduction port. Since the voltage Vp1 of the first conduction port is 50 [V], the conduction time is set to 1.67 seconds (2 seconds × 50 [V] / 60 [V]), and conduction is performed for that time.

その後、ch7を第2導通ポートに割当て、10[ms]だけ第1導通ポートと第2導通ポートを導通させる。その後、ch7を第1導通ポートに割当てる。この第1導通ポートの電圧Vp1は45[V]であるので、導通時間を1.5秒(2秒×45[V]/60[V])とし、その時間だけ導通させる。   Thereafter, ch7 is assigned to the second conduction port, and the first conduction port and the second conduction port are conducted for 10 [ms]. Thereafter, ch7 is assigned to the first conduction port. Since the voltage Vp1 of the first conduction port is 45 [V], the conduction time is set to 1.5 seconds (2 seconds × 45 [V] / 60 [V]), and conduction is performed only for that time.

その後、ch2を第2導通ポートに割当て、10[ms]だけ第1導通ポートと第2導通ポートを共に導通させる。
以降は上記の処理を繰り返す。
Thereafter, ch2 is assigned to the second conduction port, and the first conduction port and the second conduction port are both conducted by 10 [ms].
Thereafter, the above process is repeated.

また、図8の(B)に示す例では、オン状態のチャンネルがch1のみであり、その電圧は55[V]である。まずch1を第1導通ポートに割当て、この第1導通ポートの電圧Vp1=55[V]に応じた時間1.83秒(2秒×55[V]/60[V])だけ導通させる。   In the example shown in FIG. 8B, the channel in the on state is only ch1, and its voltage is 55 [V]. First, ch1 is assigned to the first conduction port and is conducted for a time of 1.83 seconds (2 seconds × 55 [V] / 60 [V]) according to the voltage Vp1 = 55 [V] of the first conduction port.

その後、同じくch1を第2導通ポートに割当て、10[ms]だけ第1導通ポートと第2導通ポートを共に導通させる。実際には同じチャンネルch1であるのでch1のみが導通状態となる。
以降はこの処理を繰り返すことになる。
Thereafter, ch1 is similarly assigned to the second conduction port, and both the first conduction port and the second conduction port are conducted for 10 [ms]. Actually, since it is the same channel ch1, only ch1 becomes conductive.
Thereafter, this process is repeated.

さて、図6は、図5に示したステップS11で、Vp1<Vtとなったときの処理手順を示すフローチャートである。図5に示したステップS11で、Vp1<Vtとなれば、ダイオードORチャンネルに第2導通ポートに割当て、その第2導通ポートを導通させる(S31)。すなわち図3に示した第2のスイッチ7を導通させる。   FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure when Vp1 <Vt in step S11 shown in FIG. In step S11 shown in FIG. 5, if Vp1 <Vt, the diode OR channel is assigned to the second conduction port, and the second conduction port is conducted (S31). That is, the second switch 7 shown in FIG. 3 is turned on.

その後、第1導通ポートに割り当てていたチャンネルの次のチャンネルの電圧を読み取り、そのチャンネルがオン状態であるか否かを判定する(S32→S33)。そのチャンネルがオフ状態であれば、さらにその次のチャンネルについて電圧を読み取り、オン状態か否かを判定する。オン状態のチャンネルが見つかれば、該当チャンネルを第1導通ポートに割当て、その第1導通ポートを導通させる(S34)。
その後、10[ms]の時間を待って第2導通ポートを遮断する(S35→S36)。
Thereafter, the voltage of the channel next to the channel assigned to the first conduction port is read, and it is determined whether or not the channel is in an ON state (S32 → S33). If the channel is in the off state, the voltage is further read for the next channel to determine whether or not the channel is in the on state. If an on-state channel is found, the corresponding channel is assigned to the first conduction port, and the first conduction port is conducted (S34).
Thereafter, the second conduction port is shut off after waiting for a time of 10 [ms] (S35 → S36).

これによりダイオードORチャンネルによる電力供給状態から第1導通ポートによる電力供給状態へ遷移する。その後は図5のステップS11へ戻って、前述した場合と同様の通常のルーチンへ戻る(S36→S11→・・・)。   As a result, the power supply state by the diode OR channel transits to the power supply state by the first conduction port. Thereafter, the process returns to step S11 in FIG. 5 and returns to the normal routine similar to the case described above (S36 → S11 →...).

図7は第1導通ポートの電圧Vp1が低下した以降の出力端子の電圧変化の例を示している。この図7に示すように、ある時点で第1導通ポートに割り当てたチャンネルの電源(端末の電源)が切断されると、その第1導通ポートに割り当てたチャンネルの電圧Vp1は次第に低下し、しきい値電圧Vtを下回ったことを検出してからダイオードORチャンネルに切り替えるまでの遅延時間Td(たとえば0.3[ms])の後、ダイオードORチャンネルから電力供給されて出力端子の電圧は再び上昇する。図7のΔVはTdの遅延によって生じる、しきい値Vtを下回る電圧低下分を示している。この電圧ΔVはTdを短くすることによって問題のない程度にまで小さくできる。なお、出力端子9に設けたコンデンサ15の容量および電源1A〜1Hの内部に備えている平滑用コンデンサの容量等によってこの傾きが定まる。電源の切替遅延時間Tdの間はダイオードORチャンネルのコンデンサ16によって制御部マイコン13への電源電圧供給が維持され、また、出力端子9に設けたコンデンサ15によってDC−DCコンバータ10の入力電源電圧が維持されるので、電源供給が中断されることはない。   FIG. 7 shows an example of the voltage change of the output terminal after the voltage Vp1 of the first conduction port is lowered. As shown in FIG. 7, when the channel power supply (terminal power supply) assigned to the first conduction port is cut off at a certain time, the voltage Vp1 of the channel assigned to the first conduction port gradually decreases. After a delay time Td (for example, 0.3 [ms]) from when it is detected that the voltage is lower than the threshold voltage Vt until switching to the diode OR channel, power is supplied from the diode OR channel and the voltage at the output terminal rises again. To do. ΔV in FIG. 7 indicates a voltage drop caused by the delay of Td and lower than the threshold value Vt. This voltage ΔV can be reduced to a level where there is no problem by shortening Td. Note that this inclination is determined by the capacitance of the capacitor 15 provided at the output terminal 9 and the capacitance of the smoothing capacitor provided in the power supplies 1A to 1H. During the power supply switching delay time Td, the power supply voltage supply to the control unit microcomputer 13 is maintained by the capacitor 16 of the diode OR channel, and the input power supply voltage of the DC-DC converter 10 is supplied by the capacitor 15 provided at the output terminal 9. The power supply is not interrupted because it is maintained.

なお、複数の電話線の等価抵抗がほぼ同一と見なせる場合は、前記電力供給源のうち電力供給可能な複数の電力供給源から電力供給する時分割の時間を予め一定にしておいてもよい。   When the equivalent resistances of a plurality of telephone lines can be regarded as substantially the same, the time division time for supplying power from a plurality of power supply sources capable of supplying power among the power supply sources may be set constant in advance.

次に、端末側の電源の効率を高める方法について示す。
まず、受電端の電圧を求める式は既に示したとおり(4)式で表される。この式が成り立つのは√の中がゼロ以上の時のみである。したがって、その条件は、
r≦30
となる。r=30のとき、v=30となり、端末側の出力電圧の半分になる。負荷側の消費電力が同じだとすると、そのときの電流はr=0の時の2倍になり、端末側の出力電力も2倍になる。ここでは具体的な数値で示したが、一般化しても同じである。そして、r>30となる条件、すなわち端末側の出力電力をr=0の時の2倍より大きくしなければならないような状態はそもそもあり得ないことになる。よって、端末側の電源は負荷の平均電力以上、その2倍以下の範囲で動作することになり、その範囲に電源の効率最大点を設定するのが望ましいわけである。
Next, a method for increasing the efficiency of the power supply on the terminal side will be described.
First, the equation for obtaining the voltage at the receiving end is represented by the equation (4) as already shown. This formula is valid only when √ is zero or more. Therefore, the condition is
r ≦ 30
It becomes. When r = 30, v = 30, which is half of the output voltage on the terminal side. If the power consumption on the load side is the same, the current at that time is double that at r = 0, and the output power on the terminal side is also doubled. Although specific numerical values are shown here, they are the same even if generalized. Then, a condition where r> 30, that is, a state where the output power on the terminal side must be larger than twice that when r = 0 is not possible in the first place. Therefore, the power supply on the terminal side operates in a range not less than twice the average power of the load and not more than twice that, and it is desirable to set the maximum efficiency point of the power supply in that range.

因みに、r>30となる場合というのは、前記(1)式,(2)式を受電端の電圧vと電流iのグラフにしたときに、その交点が無い条件である。(1)式は反比例の式であり、(2)式は傾きが負の直線になる。そのため、r<30では2つの交点が存在し、r=30の時に1つの接点となり、r>30で交点が無くなる。この場合、実際には負荷側のDC−DCコンバータが動作と停止を繰り返す不安定な状態になる。   Incidentally, the case where r> 30 is a condition where there is no intersection when the above equations (1) and (2) are graphed with respect to voltage v and current i at the power receiving end. Equation (1) is an inversely proportional equation, and equation (2) is a straight line with a negative slope. For this reason, there are two intersections at r <30, one contact point when r = 30, and no intersection at r> 30. In this case, the load-side DC-DC converter is actually in an unstable state in which operation and stop are repeated.

複数の端末と子局とを備えた従来の通信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional communication apparatus provided with the some terminal and the sub_station | mobile_unit. この発明の実施形態に係る通信装置の全体の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 子局の電力供給系統の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply system | strain of a slave station. 時分割切替回路の制御部マイコンの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the control part microcomputer of a time division switching circuit. 時分割切替回路の制御部マイコンの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the control part microcomputer of a time division switching circuit. 時分割切替回路の制御部マイコンの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the control part microcomputer of a time division switching circuit. 第1導通ポートに割り当てたチャンネルの電圧低下時の出力端子電圧の変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the change of the output terminal voltage at the time of the voltage drop of the channel allocated to the 1st conduction | electrical_connection port. 第1・第2の導通ポートへのチャンネルの割当ての推移の例を示す図である。It is a figure which shows the example of transition of the allocation of the channel to the 1st and 2nd conduction | electrical_connection port.

符号の説明Explanation of symbols

2−電話線
3−信号分離回路
4−入力端子
6−第1のスイッチ
7−第2のスイッチ
9−出力端子
10′−電力受電回路
10−DC−DCコンバータ
20−子局
22−時分割切替回路
24−信号ライン
30−端末
140−局舎
2-phone line 3-signal separation circuit 4-input terminal 6-first switch 7-second switch 9-output terminal 10'-power receiving circuit 10-DC-DC converter 20-slave station 22-time division switching Circuit 24-Signal line 30-Terminal 140-Station

Claims (6)

負荷と複数の電力供給源が接続され、該複数の電力供給源から供給される電力を時分割で順次切り替えて前記負荷へ供給する時分割電力供給手段を備えたことを特徴とする電力供給装置であって、
前記時分割電力供給手段は、前記複数の電力供給源がそれぞれ接続される複数の入力端子と、前記負荷が接続される1つの出力端子と、一端がそれぞれ前記複数の入力端子に接続されるとともに他端が前記出力端子に接続される複数の第1のスイッチと、前記複数の第1のスイッチを所定時間ごとにいずれか1つが主としてオンするように順次切り替える制御回路とから構成した、電力供給装置。
A power supply apparatus comprising: a load and a plurality of power supply sources; and a time-division power supply unit that sequentially switches power supplied from the plurality of power supply sources in a time-division manner and supplies the power to the load. Because
The time-division power supply means includes a plurality of input terminals to which the plurality of power supply sources are connected, a single output terminal to which the load is connected, and one ends connected to the plurality of input terminals, respectively. A power supply comprising a plurality of first switches whose other ends are connected to the output terminal, and a control circuit that sequentially switches the plurality of first switches so that one of them is mainly turned on every predetermined time. apparatus.
前記複数の入力端子と前記複数の第1のスイッチとの間にそれぞれ第1のダイオードを備えた、請求項に記載の電力供給装置。 The power supply apparatus according to claim 1 , further comprising a first diode between the plurality of input terminals and the plurality of first switches. 一端および他端を有するとともに他端が前記出力端子に接続され、前記制御回路によって制御される第2のスイッチと、前記複数の入力端子にそれぞれ一端が接続されるとともに他端が前記第2のスイッチの一端に接続された複数の第2のダイオードとを備えた請求項またはに記載の電力供給装置。 A second switch having one end and the other end, the other end connected to the output terminal and controlled by the control circuit; and one end connected to each of the plurality of input terminals and the other end being the second switch power supply device according to claim 1 or 2 and a plurality of second diodes connected to one end of the switch. 前記複数の入力端子の電圧をそれぞれ検知する電圧検知回路を備え、
前記制御回路は前記電圧検知回路の検知結果に基づいて前記第1のスイッチの切り替え制御を行う、請求項ないしのいずれかに記載の電力供給装置。
A voltage detection circuit for detecting voltages of the plurality of input terminals,
Wherein the control circuit performs switching control of the first switch based on a detection result of said voltage detection circuit, a power supply device according to any one of claims 1 to 3.
請求項ないしのいずれかに記載の電力供給装置と、該電力供給装置の前記出力端子に接続されるDC−DCコンバータ回路とを備えた電源装置。 Power supply comprising a power supply, and a DC-DC converter circuit connected to the output terminal of the power supply device according to any one of claims 1 to 4. 請求項に記載の電源装置と、該電源装置における複数の入力端子と前記複数の第1のスイッチとの間にそれぞれ設けられ、信号と供給電力との分離を行う複数の信号分離重畳回路と、該複数の信号分離重畳回路に接続され、前記電源装置から電力供給を受け、電気信号の送受信を行う信号処理回路とを備えた通信装置。 6. The power supply device according to claim 5 , and a plurality of signal separation and superposition circuits provided between the plurality of input terminals and the plurality of first switches in the power supply device, respectively, for separating the signal and the supplied power. And a signal processing circuit that is connected to the plurality of signal separation and superposition circuits, receives power supply from the power supply device, and transmits and receives electrical signals.
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