JPH03228456A - 過電流保護機能付き給電回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 交換機の加入者回路における過電流保護機能を持った給
電回路に関し、 電話線をなすＡ線、Ｂ線のそれぞれの電流値を測定する
回路や判定回路を設けることなく、簡素な構成により、
給電回路の最大電流をＡ線、Ｂ線のそれぞれで独立に制
限できる過電流保護機能付き給電回路を提供することを
目的とし、加入者の電話機につながるＡ線に接続する出
力、反転入力及び非反転入力を備える演算増幅器と、こ
れに連係する抵抗群とからなる第１相互コンダクタンス
増幅器と、加入者の電話機につながるＢ線に接続する出
力、反転入力及び非反転入力を備える演算増幅器と、こ
れに連係する抵抗群とからなる第２相互コンダクタンス
増幅器と、前記演算増幅器の反転入力間を結合するコン
デンサとを有する給電回路において、第１及び第２相互
コンダクタンス増幅器の各演算増幅器の出力端子に接続
した抵抗の他端と非反転入力端子との間に接続した抵抗
の両端に並列に接続され、給電電流が一定値を超えるま
では導通せず一定値を超えると定電圧を示す電流制限用
素子を設けて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、交換機の加入者回路における過電流保護機能
を持った給電回路の改良に関するものである。

一般に給電回路は交換機側に置かれ、電話線を通して各
加入者の電話機に対しこれを動作させるための直流電流
を供給することを主たる目的としており、上記電話線を
なすＡ線及びＢ線の末端に接続される。

一方、交換機の加入者回路は、回線が屋内や屋外を引き
回されるため、これらが他の回線等に誤って接続される
ことにより、地絡や混触を招くおそれがある。このため
に、給電回路ではＡ線及びＢ線に過電流が流れるおそれ
があるが、かかる場合に、この過電流から給電回路を保
護しなければならないことは当然である。

そこで、電話線をなすＡ線、Ｂ線のそれぞれの電流値を
測定する回路や判定回路を設けることなく、簡素な構成
により地絡や混触時に発生する過電流をＡ線、Ｂ線のそ
れぞれで独立に抑圧できる過電流保護機能付き給電回路
が要望されている。

〔従来の技術〕

第３図は従来例の過電流保護機能付き給電回路図である
。

第３図において、過電流保護回路はＡ線、Ｂ線側の双方
に必ずある必要はないが、今の場合Ｂ線側の過電流保護
回路１“も描いである。これら過電流保護回路ｌ及び１
゛はともに同様の回路構成であるから過電流保護回路１
を代表して説明する。

過電流保護回路ｌは、ダイオードブリッジ２からなる電
圧発生部と、過電流検出部４の出力によりオン／オフの
スイッチ動作を行うトランジスタ（以下Ｔｒと称する）
３とからなる。ダイオードブリッジ２の各辺にはダイオ
ードＤ１〜Ｄ４が組み込まれており、各ダイオードの順
方向電圧降下及びＴｒ　３のオンによる電圧降下によっ
て、後述する所定の一定電圧（ｖｏ）を形成する。した
がって■。が大ならば、各辺のダイオードは多段に直列
接続される。

ここで、抵抗Ｒ６＝Ｒ６’、Ｒ７＝Ｒ８＝Ｒ９＝Ｒ１０
＝Ｒ７°＝Ｒ８’＝Ｒ９’＝Ｒ１０’　に設定する。抵
抗Ｒ７とＲ８のバイアス電流は等しいため、（Ｖｌ　−
Ｖ−）／Ｒ７＝　（１−Ｖ２＞／Ｒ８となり、 Ｖ−＝　（Ｖｌ　＋　（Ｒ７／Ｒ８）　　・Ｖ２１　／
（１＋　（Ｒ７／Ｒ８）　） が得られる。又、抵抗Ｒ９とＲＩＯのバイアス電流は等
しいため、 （Ｖｏ−Ｖ、）／Ｒ９＝Ｖ、／ＲＩＯ となり、 Ｖｏ　＝　（１＋　（Ｒ９／ＲＩＯ）　）・Ｖ。

が得られる。

（ここに、ｖｌ、■や及びＶ−はそれぞれ、演算増幅器
（以下オペアンプと称する）５の出力電圧、非反転入力
及び反転入力電圧を示す。）オペアンプ５のイマジナリ
ショートの特性によりＶ、＝Ｖ−のため、上式のＶｏは
、 Ｖｏ　＝　（１＋　（Ｒ９／ＲＩＯ）　）　Ｘ（Ｖｌ　
＋　（Ｒ７／Ｒ８）　−Ｖ２　）／（１＋　（Ｒ７／Ｒ
８）　） ＝’（Ｒ８（Ｒ９＋Ｒ１０）　）　Ｘ （Ｖｌ　＋　（Ｒ７／Ｒ８）　・Ｖ２　）／（Ｒ１０・
（Ｒ７＋Ｒ８）　） となる。Ａ線に流れる電流Ｉａは、抵抗Ｒ６の抵抗値が
Ｒ９に比べ小さいため■、は殆ど抵抗Ｒ６に流れるとす
ると、 Ｉ　ａ　””　（Ｖｏ　　　Ｖｌ　）　／　Ｒ６から、
Ｖｌ　＝　Ｖｏ　　　Ｉ　ａ　　・Ｒ６となり、上式で
求めたＶｏを代入すると、前述したようにＲ７＝Ｒ８＝
Ｒ９＝Ｒ１０と設定したため、１Ｍ　＝Ｖ２　／Ｒ６と
なり、ｖ２は前述した■。と等しいため←Ｖ２　＝Ｖ、
）、■＾＝ＶＤ／Ｒ６が得られる。

Ｂ線側でも同様に、１．＝Ｖ、／Ｒ６’が得られる。

今、過電流検出部４から出力検出電流ｔｏが流れ、かつ
、Ａ線に過電流■、が流れたとすると、■、の大部分は
抵抗Ｒ９、ＲＩＯを経てバイアス入力端Ｂ１へ、ならび
に抵抗Ｒ６を経てオペアンプ５に流入するが、抵抗Ｒ６
、Ｒ７、Ｒ８を経た電流はダイオードＤｉ　、Ｔｒ　３
　（ｉｏによりオンとなっている）、ダイオードＤ４を
経て、Ｂ１に至る。ここに、ダイオードＤ１及びＢ４の
順方向電圧陣下（２ＶＦ）とＴｒ　３のコレクターエミ
ッタ飽和電圧（Ｖ　ｃｔｓａｔ　）の和が、前述の一定
電圧ｖＤ飽和電圧（Ｖ　ＣＥＳＡア）の和が、 を形成する。

逆に、検出電流ｉｏが流れ、かつ、過電流りが流れたと
すると、■の大部分は抵抗ＲＩＯ，Ｒ９を経て給電端Ｏ
ＵＴ　ｔに流出し、ならびにオペアンプ５より流出する
が、抵抗Ｒ８、Ｒ７を経由する電流は、Ｂ１よりダイオ
ードＤ２、Ｔｒ３（ｉｏによりオンになっている）、ダ
イオードＤ３を経てＯＵＴ　１至る。ここに、ダイオー
ドＤ２及びＢ３の順方向電降下（２ＶＦ）とＴｒ　３の
コレクターエミッタ飽和電圧（Ｖｃｔｓａｔ　）の和が
、前述した一定電圧■。を形成する。かくして、ＶＤに
よって制限された給電電流ＩＡ又は倉が流れ、過電流か
ら給電回路を保護することができる。

前述の一定電圧Ｖ。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上述の回路においては、Ａ線、Ｂ線が通常
の給電状態の時はＡ線、Ｂ線の間に電流差はないが、こ
の状態の時にＡ線とＢ線が同時に地絡あるいは混触を起
こすと、保護モード（電流制限）が働かず、過電流が流
れ加入者回路を破壊する場合が生じる。これを解決する
ためには、Ａ線、Ｂ線のそれぞれの電流を検出する回路
を設ければよいが、回路が複雑になり不経済であるとい
う問題点があった。

したがって本発明の目的は、電話線をなすＡ線、Ｂ線の
それぞれの電流値を測定する回路や判定回路を設けるこ
となく、簡素な構成により給電回路の最大電流をＡ線、
Ｂ線のそれぞれで独立に制限できる過電流保護機能付き
給電回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は第１図に示す回路構成によって解決される
。

即ち第１図において、加入者の電話機置につながるＡ線
に接続する出力、反転入力及び非反転入力を備える演算
増幅器５０と、これに連係する抵抗群６０．７０．８０
．９０．１００とからなる第１相互コンダクタンス増幅
器１１０と、加入者の電話機置につながるＢ線に接続す
る出力、反転入力及び非反転入力を備える演算増幅器５
５と、これに連係する抵抗群６５．７５．８５．９５．
１０５とからなる第２相互コンダクタンス増幅器１１５
と、前記演算増幅器５０．５５の反転入力間を結合する
コンデンサＣ１とを有する給電回路において、 ＤＺＩ　、ＤＺ２は、第１及び第２相互コンダクタンス
増幅器の各演算増幅器の出力端子に接続した抵抗６０．
６５の他端と非反転入力端子との間に接続した抵抗９０
．９５の両端に並列に接続され、給電電流が一定値を超
えるまでは導通せず一定値を超えると定電圧を示す電流
制限用素子である。

〔作　用〕

第１図において、例えば第１相互コンダクタンス増幅器
１１０の演算増幅器５０の反転入力と非反転入力の電圧
（Ｖ−、Ｖ、）は、演算増幅器５０のイマジナリショー
トの特性により等しい。又、通常の給電状態の時はＡ線
、Ｂ線の間に電流差はないが、この状態の時にＡ線とＢ
線が同時に地絡あるいは混触を起こすと、保護モード（
電流制限）が働かないため、抵抗８０には電流が流れな
い。そして、演算増幅器５０の出力と反転入力端子間に
接続した抵抗７０にも殆ど電流が流れず、演算増幅器５
０の反転入力、非反転入力及び出力端子の電圧（Ｖｌ）
は等しい。部ち、Ｖ−＝Ｖ、＝ＶＩ。

この結果、演算増幅器５０の出力端子とＡ線の間に接続
した抵抗６０のＡ線側の接続部の電圧（Ｖ。

）と演算増幅器５０の出力端子の電圧Ｖｌとの電位差（
Ｖｏ　−Ｖｌ　）は、抵抗９０の両端の電圧（Ｖ。

−Ｖ、）に等しい。又、抵抗９０の両端の電圧は、これ
に並列に接続した電流制限用素子Ｄｚ１により給電電流
が一定値を超えると定電圧（ＶＤりになるため、制御電
流（ＩＡ　）はＩａ　−Ｖａｚ／　（抵抗６０の抵抗値
）となり、電流制限が可能となる。

尚、第２相互コンダクタンス増幅器１１５に設けた電流
制限用素子ＤＺ２においても、同様の動作を行う。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例の過電流保護機能付き給電回路
図である。

全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第２図において、抵抗Ｒ９及びＲ９’の両端にツェナー
ダイオードＤＺ１、ＤＺｌ”をそれぞれ並列に接続する
ことにより、過電流を独立に制限する。

Ａ線、Ｂ線が同時に地絡又は混触を起こして第１の過電
流保護回路１及びｌ゛が動作しない場合に、Ａ線に接続
されるオペアンプ５とその周辺回路の動作について、以
下に説明する。

Ａ線、Ｂ線が同時に地絡又は混触を起こし第１の過電流
保護回路１が動作しない場合、Ｔｒ　３がオフであり、
かつ抵抗Ｒ８はコンデンサＣ１により直流的に切り離さ
れているため、Ｒ８には直流電流は流れない。又、抵抗
Ｒ７にはオペアンプ５のフィードバック電流（この値は
小さい）以外は流れないため、オペアンプ５のイマジナ
リ・ショートの特性により反転入力（■−）と非反転入
力（Ｖ。）は等しく、この結果、出力ｖ１も反転入力（
■−）と等しくなる（即ち、Ｖ−＝Ｖ、＝Ｖｌ）。

ｖｌ　＝ｖ。により抵抗Ｒ６の両端の電圧（Ｖ。

−Ｖ、）と抵抗Ｒ９（７）両端の電圧（Ｖｏ−Ｖ、）は
等しく、又、抵抗Ｒ９の両端の電圧はツェナーダイオー
ドＤＺＩの一定電圧（ＶＤ２）になるため、制御電流■
、は■え＝Ｖ　ｏｚ／　Ｒ６になって一定の電流となり
、単純な構成により電流制限が可能となる。

尚、Ａ線とＢ線に接続されるオペアンプとその周辺回路
は同じ構成のため、Ｂ線に接続されるオペアンプ５°と
周辺回路の動作についても、上述した動作と同様の動作
を行う。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、Ａ線、Ｂ線に同時
に地絡あるいは混触が発生してＡ線、Ｂ線の間に電流差
が発生しない異常時においても、簡単な回路構成により
Ａ線とＢ線のそれぞれで独立に電流制限を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の実施例の過電流保護機能付き給電回路
図、 第３図は従来例の過電流保護機能付き給電回路図である
。 図において Ｄｚｌ、Ｄｚ２は電流制限用素子 を示す。 本を朗／）沖、ｆ里図 第 図 Ａ（づぎ明／１案方也／汐’ｌ／１通電ＭＬ係綱１邦を
質ｔイ寸き糸き１１石コＡＨう第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加入者の電話機（ＴＥＬ）につながるＡ線に接続する出
   力、反転入力及び非反転入力を備える演算増幅器（５０
   ）と、これに連係する抵抗群（６０、７０、８０、９０
   、１００）とからなる第１相互コンダクタンス増幅器（
   １１０）と、 該加入者の電話機（ＴＥＬ）につながるＢ線に接続する
   出力、反転入力及び非反転入力を備える演算増幅器（５
   ５）と、これに連係する抵抗群（６５、７５、８５、９
   ５、１０５）とからなる第２相互コンダクタンス増幅器
   （１１５）と、 前記演算増幅器（５０、５５）の反転入力間を結合する
   コンデンサ（Ｃ１）とを有する給電回路において、 該第１及び第２相互コンダクタンス増幅器の各演算増幅
   器の出力端子に接続した抵抗（６０、６５）の他端と非
   反転入力端子との間に接続した抵抗（９０、９５）の両
   端に並列に接続され、給電電流が一定値を超えるまでは
   導通せず該一定値を超えると定電圧を示す電流制限用素
   子（ＤＺ１、ＤＺ２）を設けたことを特徴とする過電流
   保護機能付き給電回路。