JPH0683332B2 - 電信電話装置における加入者接続―端末装置への電力遠隔供給のための回路設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電信電話装置、特に地方局の電話装置におけ
る中央電源装置から供給回路及び加入者接続線を介し
て、加入者接続−端末装置への遠隔伝送のための回路設
備に関する。

［従来の技術］ 加入者接続線を介した電信電話装置においては、加入者
装置自身に対してだけでなく付、加入者装置自身に対し
てだけでなく付帯装に対しても電流を供給することは既
知である。

また加入者接続線を介して情報信号の他に端末装置用に
供給直流電流も供給され、これに対しては情報信号を接
続ないし遮断するために特別の分離回路が設けられてい
る。

最新の電信電話装置、特にデイジタル作動の地方局電話
装置においては加入者接続部にマイクロプロセッサを備
えたインテリジェント端末の取付けが増加してきてい
る。これらの端末装置とは例えばデイジタル電話加入者
ステーション、データプリンタ、モニターなどである。
これらの端末装置は従来直接電源回路から供給されてき
たが、これらの作動には、所定の供給電圧が必要であ
り、所望の機能ないし安定動作を確保するためにはでき
るだけ電圧変動を小さくしなければならない。

加入者接続線を介したこの種の端末装置への遠隔供給
は、回路の一般の考え方とは一致しない、なぜなら、電
信電話装置に使用される線の電気的性質のために電流な
いし電圧が変動する、特にこの種の電源装置を中央電源
と接続した時、電源投入遮断過程で投入電撃が発生し、
これにより制御不能が生じてしまい、一方では情報信号
の伝送及び解読の際に誤りが発生したり、他方では電流
の急激な変動により、電信電話装置の他の部分に有害な
二次障害を発生し、この二次障害は同時に制御不可能な
動作状態へ誘導しかねない。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、加入者接続線を介した加入者接続−端末装置へ
の電力遠隔供給を行うとするならば、加入者接続線を介
した電流供給に対する特別な要求を満足しなければなら
ない。第１の要求は、加入者線の負荷容量の限界を考慮
してこの線を介して供給される供給電流を比較的低く保
持し、これにより全装置を最適に作動できることにあ
る。しかしながらこの場合、回路への電力供給に対して
高い導線抵抗があるため、しばしば短絡と過負荷という
二つの動作状態が発生するので、耐短絡性と耐過負荷性
が確保されなければならない。

これらの導線抵抗は、端末装置を加入者接続線に接続す
る時、加入者接続線上に過大で強い投入電流を生じさせ
ると共に端末装置が接続された加入者接続線上に、大き
な電圧降下を生じさせ、従って動作電圧が不十分なた
め、再度加入者接続線からそれ自身切り離されることと
なる。

従ってこのような投入状態を避けるための手段を設けな
ければならない。最後に装置内の接地ループ化は情報信
号伝送の妨害となるのでこれも避けなければならない。

本発明は上述の要求事項を考慮して、供給回路からの電
力を加入者接続−端末装置へ遠隔供給するにおいて、電
源投入時の障害を防止して安定した電力を供給できる電
信電話装置における加入者接続−端末装置への電力遠隔
供給のための回路設備を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の目的を達成するために、電信電話装
置、特に地方局の電話装置における中央電源装置から供
給回路及び加入者接続線を介して加入者接続−端末装置
への電力遠隔供給のための回路設備であって、一次側が
加入者接続線に接続され、二次側が端末装置に接続さ
れ、一次側に供給された電力を変換して二次側の端末装
置に電力を供給する変換器を有し、加入者接続線に結合
され、変換器の電力を供給する蓄電器を有し、さらに電
源投入過程において上記蓄電器の電圧値が制御電圧値に
達したとき作動して変換器に必要な電力を供給する投入
回路を有する電流変換回路と、上記供給回路に設けら
れ、電源投入の際、加入者接続線への供給電流が設定供
給電流値を越えたときに作動して、その電流を制限する
供給電流制御回路と、を備えたものである。

［作用］ 上記の構成によれば、電源投入の際に投入電撃が発生し
た時、供給電流制御回路が、加入者接続線に流れる供給
電流を制限することで加入者接続線を保護すると共に蓄
電器を徐々に充電し、その蓄電器の電圧が端末装置に必
要な電力を供給できる制御電圧値に達したときに、投入
回路が作動してその制御電圧値に達した電力を変換器に
供給することで、端末装置に安定した電力を供給でき
る。

［実施例］ 本発明による実施例を以下に、中央供給回路10と、加入
者接続線11と、電流変換回路と、を有する加入者接続線
−端末装置への遠隔供給のための回路設備を図面に基づ
いて説明する。

第１図には、例えば地方局電話設備内に設けられる加入
者接続−端末装置への電力遠隔供給のための回路設備が
示されている。この回路設備は、本質的な構成部分とし
て供給回路10と、加入者接続線11と、電流変換回路12
と、を有し、電流変換部回路12は、出力端子13に、端末
装置（図示せず）に対する供給電圧を出力する。供給回
路10は、中央に配置され、中央電源からアースに対して
負の動作電圧で供給される。供給回路10は音声変換器22
を介して加入者接続線11の２本の心線20,21に接続さ
れ、音声変換器22は既知の方法で加入者接続線11上に情
報信号を供給電流と併せて供給する。加入者接続線11の
終端には分離器23が設けられ、分離器23は、情報信号を
供給電流から分離し、従って後述のようにここでは供給
電流は処理されることはない。加入者接続線11の２本の
心線20,21の電気的な相互分離のために、加入者接続線1
1の始端と終端とにそれぞれコンデンサ24,25が設けられ
ている。

加入者接続線11は４個の整流ダイオードからなる保護回
路26を介して電流変動回路12と接続され、保護回路26は
電流変換回路12に対して誤極性保護をなしている。電流
変換回路12は、直流電気分離要素としての変換器27を有
し、これにより端末装置の出力端子13に与えられる供給
電圧は、一次側と加入者接続線から分離され、かつアー
スされていない。

供給回路10は、中央切替信号によってスイッチオン可能
であり、これは図で示したようにトランジスタ29のベー
スが動作電圧と結合された閉じたスイッチ28に作用す
る。トランジスタ29のエミッタは、２個の抵抗30,31か
らなる分圧器に接続され、分圧器は動作電圧からエミッ
タ電圧を分圧する。トランジスタ29のコレクタは、抵抗
32を介しトランジスタ34のコレクタに結合され、トラン
ジスタ34のエミッタは動作電圧に結合される。トランジ
スタ33のコレクタは加入者接続線11の心線21と接続さ
れ、エミッタはエミッタ抵抗35を介して動作電圧に結合
されている。さらにトランジスタ33のベースは、抵抗36
を介してトランジスタ33のエミッタと、また抵抗37を介
してトランジスタ33のコレクタと結合されている。トラ
ンジスタ33のエミッタとコレクタとの間に並列に抵抗38
か存在している。

電流変換回路12の一次側の蓄電器としてのコンデンサ40
は、ダイオード保護回路26の正側とアース間に接続され
る。コンデンサ40に、抵抗41とツェナーダイオード42か
らなる直列回路が並列に接続される。ツェナーダイオー
ド42は、加入者接続線11を介してダイオード保護回路26
から供給される直流電圧が、抵抗41を介して逆方向に印
加される。ツェナーダイオード42で、降下したツェナ電
圧は、トランジスタ43のベース電圧となり、トランジス
タ43は２個の抵抗44,45からなる分圧器を介してエミッ
タ電圧を受ける。さらにこのトランジスタ43のエミッタ
に対し抵抗46とダイオード47とを介して直流電圧が供給
され、ダイオード47は変換器27の二次側と結合されてい
る。トランジスタ43のコレクタは、トランジスタ48のベ
ースに直接結合され、トランジスタ48は抵抗49を介して
変換回路12の入力端子電圧からコレクタ電圧の供給を受
け、エミッタを介してトランジスタ50をそのベースにお
いて制御し、トランジスタ50のコレクタはダイオード47
と同様に変換器27の二次側に結合されている。

変換器27の一次側巻線51は、その一方の端子が変換回路
12の正の入力端子電圧に、他方の端子が電気スイッチ52
と抵抗53を介してアースに接続されている。電気スイッ
チ52は後述のようにインパルス発生器54の切替インパル
スにより、この切替インパルスがパルス幅変調器55を通
過した後で、周期的に変えられる。

変換器27は２個の二次側巻線56,57を有し、これらはそ
れぞれダイオード58ないし59を介してパルス電圧を供給
し、パルス電圧はコンデンサ60ないし61を充電し、従っ
て個々に直流電圧が発生し、この直流電圧は、二次側巻
線56から分岐されて変換回路12の出力端子13において端
末装置へ供給電圧として働き、一方二次側巻線56から分
岐されてトランジスタ50を介してインパルス発生器54を
作動する。

コンデンサ60に並列に抵抗62とツェナダイオード63とか
らなる直列回路が挿入されている。抵抗62に直流電圧が
発生し、この直流電圧は制御電圧として導線64を介して
制御回路に供給されるが、これはパルス幅変調器55にお
ける電圧制御とそれに対応する電気スイッチ52の作動方
式の制御とにより、出力端子13から供給される供給電圧
を常に一定に保持するためのものであって、これは従来
みられる種類の切替変換回路で既知である。

制御回路は、光カップラ65を有し、光カップラ65は導線
64を介してそれに供給された直流電圧をパルス幅変調器
55に対する制御電圧に変換し、この制御電圧をその出力
端子66に供給するが、この制御電圧は、さらにこの出力
端子66からパルス幅変調器55の制御入力端子67に到達す
る。この制御電圧は更に直流電圧に重畳されるが、この
直流電圧は、インパルス発生器54に対する動作電圧から
分岐され、抵抗68とコンデンサ69とからなるRC直列回路
で受け取られ、抵抗70を介して供給される。この制御電
圧はさらに直流電圧と重畳されるが、この制御電圧は、
インパルス発生器54に対する動作電圧から分岐され、抵
抗68とコンデンサ69とからなるRC直列回路で受け取ら
れ、抵抗70を介して供給される。パルス幅変調器55の制
御入力端子67はさらにトランジスタ71のコレクタ・エミ
ッタ部と結合され、抵抗72,73と並列にコンデンサ74が
挿入されている。これらの設備は、電気スイッチ75を介
して、同時にパルス幅変調器55から供給される切替イン
パルスにより制御されながら周期的に別の電圧と結合さ
れているが、この電圧は、電気スイッチが周期的に投入
されるとき抵抗53で降下し、また変換回路12の一次側回
路でも降下する。

第２図のＡ〜Ｇは、第１図に示した各点Ａ〜Ｇの電圧波
形を示している。図において、縦軸１ディビジョン当た
りの電圧値は異なるが、横軸１ディビジョン当たりの時
間は5msecである。ただし、測定チャンネル数の都合上
何回かに分けて測定した波形を並べてあるので、各点の
タイミングは多少ズレがある。グラフは、スイッチ28が
投入された後の波形を示している。

さて、以下に全設備の作動方式を、第１図と第２図に示
した電圧波形を基に説明するが、その前に先ず供給回路
10の機能について説明する。

スイッチ28が動作して供給回路10が投入されると、これ
によりトランジスタ29のベースは動作電圧に結合され
る。この結果トランジスタ29は導通し、抵抗32を介して
トランジスタ33にベース電流を供給し、同時にトランジ
スタ33は導通されて加入者接続線11を動作電圧に結合す
る。

システムの初期投入の際、変換回路12の入力側のコンデ
ンサ40は未だ充電されていないので投入電撃が発生し、
供給回路10の供給電源制御回路は、投入電撃の発生に対
して供給電流を制御する。すなわち、トランジスタ33の
エミッタ抵抗35はこのとき電流測定抵抗として働き、投
入電撃に比例してそこで降下する電圧は抵抗36を介して
トランジスタ34を導通するように制御し、これによりト
ランジスタ34はトランジスタ33に予め供給されているベ
ース電流を受取る。それによりトランジスタ33は非導通
状態に制御され、これは抵抗37と結合された正帰還効果
により補助される。したがってトランジスタ33で電圧降
下が発生し、同時に抵抗36,37,38は加入者接続線11への
電流供給を少量とすることが可能で、これにより変換回
路12の入力端子にあるコンデンサ40は、第２図のグラフ
Ａに示すように徐々に充電される。

変換回路12の入力端子電圧であるコンデンサ40の充電電
圧が徐々に上昇すると、トランジスタ43のエミッタ電圧
は、ツェナダイオード42で決定されてトランジスタ43の
ベースに作用している基準電圧を越えてくる。これによ
りトランジスタ43は導通し、一方トランジスタ43はトラ
ンジスタ48を導通するように制御し、これによりトラン
ジスタ48は抵抗49とトランジスタ50のベース・エミッタ
よりインパルス発生器54に供給されると共にダイオード
59を介してグラフＤに示した電流が重畳されてインパル
ス発生器54にグラフＣに示した電圧波形の電流として一
定周波数の繰返インパルスを発生し、この繰返インパル
スはパルス幅変調器55に入力される。

一方パルス幅変調器55は、その制御入力端子67におい
て、インパルス発生器54の動作電圧に接続されているRC
直列回路68/69と接続された抵抗70を介して直流電圧を
受け取るようになっている。従ってトランジスタ48の導
通と同時にインパルス発生器54も投入されてパルス増幅
器55の制御入力端子67に供給される直流電圧は、グラフ
Ｅに示すように徐々に上昇し、これによりパルス幅変調
器55は、電気スイッチ52に供給される切替インパルスの
幅は狭く保持され、その後、動作電圧の上昇に応じて徐
々にそのパルス幅は広げられ、第２図のグラフＢに示し
た切替インパルス波形となる。よって、変換器27が投入
されて二次側に大きな電力消費が発生したとき、抵抗62
から分岐されて大きなインパルス幅の誘因となる制御信
号を発生させずに、RC直列回路68/69で得られる遅延を
行って始めて動作するようにすることが可能であり、出
力端子13から得られる電圧波形はグラフＧに示したよう
に制御値まで徐々に上昇することになる。またRC直列回
路68/69により変換回路12が投入されたときコンデンサ4
0からの大電流放出が確実に防止される。RC直列回路68/
69の時定数はコンデンサ40の容量に応じて決定されるこ
と、すなわちコンデンサ40は対応して決定される時定数
を考慮して比較的小容量とすることが可能である。

コンデンサ40の大電流放出が回避可能なので加入者接続
線11への過電流も防止可能で、これには供給回路10を制
限電流動作内に制御可能である。

パルス幅変調器55の制御入力端子67におけるパルス幅の
制御の動作が遅れるのは、変換回路12を投入したとき、
出力端子13に発生する直流電圧がツェナダイオード63を
介して制御ループに供給されるからである。すなわちツ
ェナダイオード63のツェナ電圧が得られて始めて出力端
子電圧は、導線64の光カプラ65とを介して制御量として
評価可能である。

電気スイッチ52と直列に挿入されている抵抗53は電流測
定抵抗として動作し、そこで降下した電圧は電気スイッ
チ75を介して周期的にコンデンサ74に供給されてコンデ
ンサ74に直流電圧が発生し、この直流電圧は所定値に達
すると分圧器72/73を介して、トランジスタ71を導通す
るように制御する。これにより、トランジスタ71のベー
ス電圧が所定値に達すると、パルス幅変調器55から供給
される切替インパルスのインパルス幅は制御値に到達す
る。これにより変換器27の一次側巻線51を流れる電流は
再び制限され、従ってその磁気飽和は回避される。

変換回路12が安定動作している間はトランジスタ50が導
通するように制御されているので、制御回路全体におい
て二次側巻線から整流回路59/61を介して電流を供給さ
れる。この時トランジスタ48はなおトランジスタ50にベ
ース電流を供給していることが条件となる。同時にダイ
オード47は抵抗46を介して、二次側巻線57から分岐され
た直流電圧をトランジスタ43のエミッタに入力し、これ
により変換回路12に供給される入力端子電圧が、トラン
ジスタ43を遮断状態に作動させる所定切替限界値以下に
たとえ降下しても、トランジスタ43は導通状態に制御さ
れる。このように、変換回路12はそれに入力される入力
端子電圧が極端に低下しても変換回路12の作動はそのま
ま継続する。この降下は履歴切替過程、すなわち変換回
路12の投入電圧に比較して出力電圧はより低いことを意
味する。これにより、たとえ変換回路12の入力端子電圧
がたとえば加入者接続線11への外乱、又は供給回路10に
おける交番切替状態、により極端に変動したとしても、
変換回路12は所定の出力端子電圧を有して確実に連続作
動する。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように本発明によれば、
電源投入の際に投入電撃が発生した時、供給電流制御回
路が、加入者接続線に流れる供給電流を制限することで
加入者接続線を保護すると共に蓄電器を徐々に充電し、
その蓄電器の電圧が端末装置に必要な電力を供給できる
制御電圧値に達したときに、投入回路が作動してその制
御電圧値に達した電力を変換器に供給することで、端末
装置に安定した電力を供給できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は中央供給回路と加入者接続線と電流変換回路と
を有する加入者接続−端末装置への電力遠隔供給のため
の回路設備を備えた本発明の実施例の回路図、第２図は
第１図に示した回路の各点Ａ〜Ｇの電圧波形を示す図で
ある。 10……供給回路、11……加入者接続線 12……変換回路、13……出力端子 27……変換器、40……蓄電器 41,42,43……投入回路 51,52,53……切替回路 54……インパルス発生器 55……パルス幅変調器 68,69……RC直列回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電信電話装置、特に地方局の電話装置にお
   ける中央電源装置から供給回路及び加入者接続線を介し
   て加入者接続−端末装置への電力遠隔供給のための回路
   設備であって、 一次側が加入者接続線に接続され、二次側が端末装置に
   接続され、一次側に供給された電力を変換して二次側の
   端末装置に電力を供給する変換器（27）を有し、加入者
   接続線（11）に結合され、変換部（27）の電力を供給す
   る蓄電器（40）を有し、さらに電源投入過程において上
   記蓄電器（40）の電圧値が制御電圧値に達したとき作動
   して変換器（27）に必要な電力を供給する投入回路（4
   1,42,43）を有する電流変換回路（12）と、 上記供給回路（10）に設けられ、電源投入の際、加入者
   接続線への供給電流が設定供給電流値を越えたときに作
   動して、その電流を制限する供給電流制御回路（33,34,
   35,36,37,38）と、 を備えたことを特徴とする回路設備。
2. 【請求項２】投入回路（41,42,43）は、電源投入制御の
   ための制御電圧値が、蓄電器（40）の最終上昇電圧の上
   昇勾配の途中の値に設定され、かつ最終上昇電圧に達し
   たときに供給電流制御回路（33,34,35,36,37,38）に流
   れる電流値が、上記設定供給電流値を越えないように決
   められる特許請求の範囲第１項に記載の回路設備。
3. 【請求項３】変換器（27）は、一次側巻線（51）と二次
   側巻線（56）を有し、一次側巻線（51）に切替回路（5
   2,53）が接続され、切替回路（52,53）が、パルス幅変
   調された切替パルスで切替えられて二次側巻線（56）の
   出力電圧が制御される特許請求の範囲第２項に記載の回
   路設備。
4. 【請求項４】切替回路（52,53）は、投入回路（41,42,4
   3）からの投入電圧で、パルスを発生するインパルス発
   生器（54）とそのインパルス発生器（54）で発生したパ
   ルスを、パルス幅を変調するパルス幅変調器（55）と
   で、切替えられる特許請求の範囲第３項に記載の回路設
   備。
5. 【請求項５】投入回路（41,42,43）の制御電圧値は一次
   側の切替回路（52,53）に対する投入基準値であること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第４項にいず
   れかに記載の回路設備。
6. 【請求項６】投入回路（41,42,43）はベースに基準電圧
   を負荷された切替トランジスタ（43）で形成され、トラ
   ンジスタ（43）は切替インパルスを発生するインパルス
   発生器（54）を投入するために制御電圧を与えることを
   特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の回路設備。
7. 【請求項７】パルス幅変調器（55）は、二次側巻線（5
   6）の出力電圧に応じてインパルス発生器（54）で発生
   したパルスを、パルス幅を変調する特許請求の範囲第６
   項に記載の回路設備。
8. 【請求項８】供給電流制御回路（33,34,35,36,37,38）
   は、電力供給時に動作して電流を加入者接続線へ供給す
   るトランジスタ（33）及びそれに接続されたエミッタ抵
   抗（35）と、加入者接続線への供給電流が設定供給電流
   値を越えた時に動作し、トランジスタ（33）を不作動に
   するトランジスタ（34）と、トランジスタ（34）の作動
   時に加入者接続線（11）に制限された電流を流すための
   抵抗（35,36,37,38）とを有する特許請求の範囲第１項
   から第７項いずれかに記載の回路設備。