JPH05176090A

JPH05176090A - 構内交換機の電源制御装置

Info

Publication number: JPH05176090A
Application number: JP3336983A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Tojo; 敏郎東條
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ＰＢＸの加入者電流を制御するＰ
ＢＸの電源制御装置に関し、回線使用が輻湊状態となっ
ても、それ以前から使用中の加入者回線は給電停止とせ
ず、システム・ダウンを防止した小形廉価なＰＢＸ電源
を提供することを目的とする。【構成】各加入者回線への給電スイッチ回路と、この
給電スイッチ回路に付帯する給電停止回路と、ループ監
視回路からの回線使用中信号を受信している期間は給電
停止信号を通過させない使用中回線保護回路、およびこ
の回線保護回路を介して前記給電停止回路へ給電停止信
号を送出する給電停止信号送出回路からなる給電制御処
理ブロックと、この給電制御処理ブロックに回線使用状
態情報を送る回線使用状態監視回路とで構成することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構内交換機（ＰＢＸ）
の加入者電流を制御する電源制御装置に関する。

【０００２】一般にＰＢＸの電源は、過負荷によってシ
ステム全体が動作停止となること（システム・ダウン）
に対する配慮のため、非効率的に大容量で、従って大形
で高価なものとなる傾向がある。そのため、より小形低
廉で、かつシステム・ダウンを起こさない電源が要望さ
れている。

【０００３】

【従来の技術】一般にＰＢＸの電源の消費電流は、伝送
無線機器用電源等と異なって、加入者回線の使用状態に
より、大幅に変化する特徴がある。従って、消費電流は
季節や曜日によっても変化し、一日の中でも通話最繁時
と通話閑散時では大差がある。

【０００４】ちなみに、加入者回線が使用状態になる
と、１加入者当り２０ｍＡ〜６０ｍＡの電流が消費され
る。従って、この値に全加入者数を乗じた場合、消費電
流は厖大なものとなるから、ＰＢＸの電源容量の設計
は、通常トラヒック理論に基づいて行われる。すなわ
ち、前記単一加入者電流に、確率的に妥当とされる同時
使用回線数を乗じて設計され、そのことは周知である。

【０００５】しかし、いったん加入者回線が過負荷にな
るとシステム・ダウンを起こし、経済的にも打撃を受け
る恐れがあるため、１０年に１回程度の確率の過負荷も
考慮して設計する場合が多く、結局めったに起きない回
線使用状態のために、電源容量を非効率的に大きく、電
源を大形で高価なものとする傾向があった。

【０００６】一般に、局用交換機は回線容量が大で、全
国的ないし世界的な規模での、信頼性や安定性が要求さ
れる。これに比べてＰＢＸは、回線容量が比較的小で、
運用保守の条件もやや緩やかである。

【０００７】従って従来、ＰＢＸ電源の前記のような難
点を除去しようとする試みがいくつかあった。この従来
技術の代表例としては、特開昭６４−５７８６６号公報
「給電電流制御回路」に記載されたものがある。

【０００８】以下、この従来技術の概要を説明する。図
５は、この従来技術の給電電流制御回路の原理図であ
る。図中、１は加入者回線、２は給電回路、４は電流制
御手段、３は電流制御手段４によって制御される等価可
変抵抗、Ｃは給電制御情報の入力端子、ＧＮＤはアース
で、Ｖ_BBはＰＢＸ用電源（マイナス極性）である。

【０００９】この給電電流制御回路は、各加入者回線ご
とに設けられ、ＰＢＸ本体に実装される加入者回路の一
部を構成するものである。ＰＢＸの回線使用状態が正常
な場合は、入力端子Ｃには給電制御情報が加えられず、
給電電流制御の対象となるオフ・フック状態の加入者回
線だけについて云えば、抵抗値３は正常値を示す。従っ
てＧＮＤ→等価可変抵抗３→加入者回線１→等価可変抵
抗３→Ｖ_BBの経路には正常電流が流れる。

【００１０】ＰＢＸの回線使用が輻湊状態となり、何の
対策も施されない状態でさらに過負荷状態になると仮定
すると、部品の焼損、ブレーカの動作、電源装置の電圧
垂下特性等によって、いずれにしてもシステム・ダウン
となり、すべての加入者回線が動作を停止する。

【００１１】ここに輻湊状態とは、ＰＢＸの動作はまだ
正常であるが、過負荷の直前にある重負荷状態を指す。
この従来技術では、ＰＢＸの回線使用が輻湊状態になっ
たとき、すべての加入者回線の給電電流制御回路の端子
Ｃに、給電制御情報が加えられる。オフ・フック状態の
加入者回線では、給電制御情報が加えられると、給電制
御手段４が動作し、等価可変抵抗３の抵抗値を増大させ
る。前記電流経路における抵抗値が増大するので、加入
者回線１を流れる電流は減少する。すべてのオフ・フッ
ク状態の加入者回路の電流が減少するため、ＰＢＸ電源
の負荷は軽減しシステム・ダウンから保護されることに
なる。また、給電制御情報を発生する判定レベルを、低
い値に設定すれば、システム・ダウンを伴なわずに、電
源容量を減少でき、小形で低廉なＰＢＸ電源が実現でき
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来技術では、回線使用が輻湊状態になると、そ
れ以前から継続使用していた加入者回線を含めて、オフ
・フック状態の全加入者回線に流れる電流が減少する。
従って、ＰＢＸ電源のシステム・ダウンは防止できると
しても、それに代って、規定の電流が流れないため、オ
フ・フック状態の全加入者回線について通話品質を始め
とする諸性能が低下ないし不良となり、いずれにしても
混乱と不評を招く欠点があった。

【００１３】本発明の目的は、従来技術のこのような欠
点を除去し、たとえ輻湊状態となっても、それ以前から
継続使用中の加入者回線は使用不能とすることなく、し
かもシステム・ダウンを防止して、効率的に小形で廉価
なＰＢＸ電源を提供する点にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の基本的構
成を示す原理図である。図において、１は加入者回線、
１０は給電スイッチ回路、１３は給電停止回路、１１お
よび１２は給電スイッチ回路の中に設けられて給電停止
回路１３からの切換信号によってオン・オフ動作を行う
等価スイッチ、１４はループ監視回路、１５は給電制御
処理ブロックを示す。給電制御処理ブロック１５は給電
停止信号送出回路１６と使用中回線保護回路１７からな
り、ＳＬＣ（１），ＳＬＣ（２），…，ＳＬＣ（ｉ），
…，ＳＬＣ（ｎ）は加入者回路番号で、図１ではＳＬＣ
（ｉ）だけが代表的に示されている。１８は回線使用状
態監視回路である。

【００１５】ちなみに、回線使用状態監視回路１８に
は、請求項１では構内交換機電源の負荷電流監視回路１
９を適用し、請求項２では各ループ監視回路１３からの
回線使用中信号をカウントする使用回数カウント回路２
０を適用する。

【００１６】図示のように、各加入者回線への給電回路
と、前記給電回路に付帯する給電制御回路と、前記給電
回路に付帯するループ監視回路と、前記給電制御回路に
給電制御信号を送出する給電制御処理ブロックと、前記
給電制御処理ブロックに回線使用状態情報を送出する回
線使用状態監視回路と、からなる構内交換機の電源制御
装置において、前記給電回路は給電スイッチ回路１０で
構成し、前記給電制御回路は給電停止回路１３で構成
し、前記給電制御処理ブロック１５は、前記ループ監視
回路からの回線使用中信号を受信している期間は給電停
止信号を通過させない使用中回線保護回路１７と、前記
使用中回線保護回路１７を介して前記給電停止回路１３
へ給電停止信号を送出する給電停止信号送出回路１６と
で構成し、前記回線使用状態監視回路１８は、請求項１
では構内交換機電源の負荷電流監視回路１９で構成し、
請求項２では、各加入者回線の前記ループ監視回路１３
からの回線使用中信号をカウントする使用回線数カウン
ト回路２０で構成する。

【００１７】

【作用】本発明の基本的構成を示す図１の原理図におい
て、ＰＢＸの回線使用状態は、常に回線使用状態監視回
路１８で監視されており、その出力である監視データは
継続的に給電制御処理ブロック１５中の給電停止信号送
出回路１６に送られる。給電停止信号送出回路１６は、
この入力監視データから回線使用状態を判定し、正常状
態と判定する限り、給電停止信号を送出しない。給電停
止回路１３は、使用中回線保護回路１７経由で、給電停
止信号を受信しない限り、給電スイッチ回路１０中の等
価スイッチ１１および１２に切換信号を送らない。従っ
て、回線使用状態が正常である限り、加入者回線がオン
・フック状態にあるか、オフ・フック状態にあるかにか
かわらず等価スイッチはオン状態（回路が接続された状
態）を保つ。加入者回線がオン・フック状態にあるか、
オフ・フック状態にあるかは常にループ監視回路１４で
監視され、オン・フック状態からオフ・フック状態に転
ずると、ループ監視回路１４は回線使用中信号を使用中
回線保護回路１７へ送る。使用中回線保護回路１７は、
回線使用中信号が印加されている期間中は、給電停止信
号を通過させない。

【００１８】さて、給電停止信号送出回路１６は、入力
監視データから、回線使用が輻湊状態だと判定すると、
給電停止信号を送出する。そして加入者回線がオン・フ
ック状態にあれば、この給電停止信号は、使用中回線保
護回路１７を通過できて、給電停止回路１３へ加えられ
る。給電停止信号を受信すると、給電停止回路１３は、
給電スイッチ回路１０の中の等価スイッチ１１および１
２に切換信号を送る。切換信号を受けると、等価スイッ
チ１１および１２はオフ状態（回路が切断された状態）
に転じ、加入者回線に対する給電が停止され、回線状態
が正常に戻るまで使用不能となる。従って、回線状態が
正常に戻るまで、新たにオフ・フック状態が発生するこ
とはなく、給電停止信号は継続的に使用中回線保護回路
１６を通過することになる。

【００１９】ところで、回線使用が輻湊状態と判定され
た時点で、すでに以前からオフ・フック状態を継続して
いる加入者回線については、給電停止信号が使用中回線
保護回路１７を通過できないので、等価スイッチ１１お
よび１２はオン状態を継続し、この加入者回線は、性能
劣化はもちろん、何の影響もなく回線使用を継続でき
る。ただし、まだ輻湊状態にある時にオン・フックすれ
ば、給電停止信号が使用中回線保護回路１７を通過でき
るようになるので、等価スイッチ１１および１２はオフ
状態に転じ、その後は回線使用状態が正常に戻るまで使
用不能となり、オフ・フック状態が発生することもない
ことは当然である。

【００２０】

【実施例】以下本発明の実施例を、図面に基づいて説明
する。図２は本発明の第１の実施例を示すブロック図で
ある。

【００２１】図２中、１７までの番号および符号を付し
たブロック等は、図１のそれとまったく同じである。１
９は図１の回線使用状態監視回路１８に対応するもの
で、本実施例では負荷電流監視回路としている。２１は
ＰＢＸ本体、２２はパッケージ、２３は加入者回路、２
４はＰＢＸ電源である。

【００２２】加入者回線のそれぞれに対応して、１加入
者回路２３が設けられ、通常約８加入者回路で１パッケ
ージ２２が構成される。そして、収容加入者回線数に対
応する枚数のパッケージがＰＢＸ本体２１内に実装され
る。図２では、１パッケージ２２だけが示され、この１
パッケージがＳＬＣ（１）からＳＬＣ（ｎ）までのｎ個
の加入者回路で構成されるように示されているが、これ
は図示上の便宜のために過ぎない。また、番号や符号は
加入者回路ＳＬＣ（ｉ）だけに付してあるが、他の加入
者回路についてもまったく同じであることはもちろんで
ある。

【００２３】ＰＢＸ本体内には、このほか給電制御処理
ブロック１５、負荷電流監視回路１９およびＰＢＸ電源
２４が取付けられる。Ｖ_BBはＰＢＸの場合、通常−２４
Ｖあるいは−４８Ｖである。

【００２４】この実施例では、回線使用状態の監視は、
負荷電流監視回路１９により、ＰＢＸ電源に流れる負荷
電流の監視によって行われる。防止しようとする事項
が、ＰＢＸ電源の過負荷であるから、他の要素を監視す
るよりも、遙かに直接的である。

【００２５】さて、負荷電流監視回路１９からの監視デ
ータは、給電制御処理ブロック１５内の給電停止信号送
出回路１６で、正常状態か輻湊状態か判定される。給電
停止信号は、判定結果が前者なら送出されず、後者なら
送出されて、加入者回線がオン・フック状態である場合
に限り、使用中回線保護回路１７を通過して、給電停止
回路１３に加えられる。加入者回線がすでにオフ・フッ
ク状態を継続している場合は、給電停止信号は使用中回
線保護回路１７を通過できない。以下の動作は〔作用〕
の項で述べたとおりである。

【００２６】ここで、図２では、給電停止信号送出回路
１６と負荷電流監視回路１９とを別個のブロックとして
図示しているが、この両者を一体化して、たとえばメー
タ継電器等を適用してもよい。また、使用中回線保護装
置１７は、給電制御処理ブロック１５中に図示されてい
るが、この回路は各加入者回線に対応するものであるか
ら、スペースが許すなら各加入者回路２３中に含めても
よい。

【００２７】図３は、この実施例における加入者回路２
３の具体例を示す。図中、１は加入者回線、１０は給電
スイッチ回路、１３は給電停止回路、Ｓはその入力端
子、１４はループ監視回路、Ｌはその出力端子、ＯＰ０
〜ＯＰ３は演算増幅器、Ｑ０〜Ｑ３はトランジスタ、Ｒ
０〜Ｒ４は抵抗、ＧＮＤはアース、Ｖ_BBはＰＢＸ電源電
圧（−２４Ｖまたは−４８Ｖ）である。

【００２８】さて、給電停止回路１３の入力端子Ｓに加
えられる電圧ＶＳは、給電停止信号が送られて来ない状
態ではＶＳ＞Ｖ_th1、給電停止信号が送られて来ている
状態ではＶＳ＜Ｖ_th1となる。ここで演算増幅器ＯＰ２
は比較器として使われており、Ｖ_th1はそのしきい電圧
で、極性はここではプラスである。そして、ＶＳ＞Ｖ
_th1の時にはマイナス極性の電圧を出力し、ＶＳ＜Ｖ
_th1の時には、プラス極性の電圧を出力する。

【００２９】まず、給電停止信号が送られて来ない状態
について説明する。この状態ではＶＳ＞Ｖ_th1であるか
ら、演算増幅器ＯＰ２の出力電圧極性はマイナスであ
る。従ってトランジスタＱ３は導通となり、ＧＮＤ→Ｑ
３→Ｑ２→Ｒ２→Ｒ３→Ｖ_BBの経路１に電流が流れ、ト
ランジスタＱ２も導通となる。

【００３０】いま、オン・フックの状態を考えると、加
入者回線１が開放されているのでＧＮＤ→Ｒ０→Ｑ０→
Ｂ→Ａ→Ｑ１→Ｒ４→Ｖ_BBの経路２の電流は流れず、従
ってＡ点における電圧ＶＡはＶＡ≒Ｖ_BB（マイナス極
性）で、これがループ監視回路１８の演算増幅器ＯＰ３
に加えられる。ここで、演算増幅器ＯＰ３も比較器とし
て使われており、そのしきい電圧をＶ_th2（マイナス極
性）とすると、｜ＶＡ｜＞｜Ｖ_th2｜の時にはマイナス
極性の電圧を出力し｜ＶＡ｜＜｜Ｖ_th2｜の時にはプラ
ス極性の電圧を出力する。オン・フックの状態では｜Ｖ
Ａ｜≒｜Ｖ_BB｜＞｜Ｖ_th2｜であるから、出力電圧ＶＬ
の極性はマイナスである。

【００３１】加入者回線１がオフ・フック状態になる
と、前記の経路２に電流が流れる。この時演算増幅器Ｏ
Ｐ０およびＯＰ１は、いずれも電圧ホロワとして、図中
ＶＡＥおよびＶＢＥを、それぞれ点Ｅおよび点Ｆの電圧
に等しくするよう動作する。点Ｅにおける電圧は、ＧＮ
Ｄ→Ｒ１→Ｆ→Ｑ２→Ｒ２→Ｅ→Ｒ３→Ｖ_BBの経路３
で、ＧＮＤとＶ_BBとの間の電圧を、抵抗（Ｒ１＋Ｒ２）
とＲ３とによって電位差計的に分割したもので近似され
るから次式のようになる。

【００３２】｜ＶＡＥ｜≒｜Ｖ_BB｜・（Ｒ１＋Ｒ２）÷（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）＜｜Ｖ_BB｜従って｜Ｖ_th2｜の値を｜Ｖ_BB｜と｜Ｖ_BB｜・（Ｒ１＋
Ｒ２）÷（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）の中間の値に設定してお
けば、オフ・フックにより、出力電圧ＶＬの極性がマイ
ナスからプラスに転ずるループ監視装置が実現できる。

【００３３】さて次に給電停止信号が送られて来た状態
について説明する。この状態では、前記のとおり、ＶＳ
＜Ｖ_th1となるから、演算増幅器ＯＰ２の出力電圧極性
はプラスとなる。従ってトランジスタＱ３は非導通とな
り、前記の経路１でトランジスタＱ２に流れる電流が遮
断されるので、Ｑ２も非導通となる。従って、前記の経
路１は遮断され、Ｅ点の電圧はＶ_BB、Ｆ点はアース電位
となるから、演算増幅器ＯＰ０とＯＰ１の電圧ホロワ動
作により、ＶＢＥおよびＶＡＥは、それぞれアース電位
およびＶ_BBに固定され、加入者回線電流が阻止される。
すなわち、見掛け上オフ・フック状態となっても、給電
は停止される結果となる。

【００３４】以上、加入者回路２３の具体例について詳
細に説明したが、他の回路、すなわち図１または図２に
おける給電停止信号送出回路１６は、たとえば回線使用
状態監視回路１８と一体化して、既述のとおりメータ継
電器を適用できる。すなわち、負荷電流を監視する電流
計をメータ継電器とし、その指針がハイ（大電流）側接
点に達しない時は、正常状態と判定して継電器接点をロ
ー（０）レベル電源側に接触させ、ハイ（大電流）側接
点に達した時は、輻湊状態と判定して継電器接点をハイ
（１）レベル電源側に接触させて、各レベルを送出すれ
ば良い。また、使用中回線保護回路１７については、ル
ープ監視回路１４からの信号がマイナス極性の場合は、
たとえばこれをロー（０）レベルに変換し、プラス極性
の場合はこれをハイ（１）レベルに変換したのち、これ
を抑止信号として抑止回路（禁止ゲート）の抑止入力に
加え、この抑止回路の主信号入力に、給電停止信号を加
え、加入者回路がオン・フック状態の場合だけ、この信
号を通過させれば良い。

【００３５】さて、図４は本発明の第２の実施例を示す
ブロック図である。図中、２０以外の番号および符号を
付したブロック等は、図１あるいは図２のそれとまった
く同じである。また、ＰＢＸ本体への実装方法等も図２
のそれと同様である。ただし、２０は図１の回線使用状
態監視回路１８に対応するもので、本実施例では使用回
線数カウント回路としている。

【００３６】図のように、本実施例では、各ループ監視
回路１４の出力の回線使用中信号は、各対応の使用中回
線保護回路１７と同時に、前記使用回線数カウント回路
２０へも加え、ここでカウントした結果が給電停止信号
送出回路１６へ加えられる。給電停止信号送出回路１６
は、受信した使用回線数情報によって回線使用が正常状
態か、輻湊状態か判定し、後者と判定した場合にだけ給
電停止信号を送出する。

【００３７】本実施例の加入者回路に対しても、具体的
回路例として、図３に示すものを適用できる。また、他
の回路すなわち、使用回線数カウント回路２０として
は、たとえば複数個の入力信号のうち、プラス極性のも
のだけを、周期的に読み出して、その個数をカウント
し、Ｊ桁の２進符号として出力するカウンタを用いれば
良い。この場合、給電停止信号送出回路１６としては、
Ｊ桁の２進符号を入力とし、ある数以下の２進数に対し
てはロー（０）レベル電源を選択し、その数より大きな
２進数に対してはハイ（１）レベル電源を選択するよう
な、２者択一セレクタを用いて、各レベルを送出すれば
良い。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のＰＢＸの電
源制御装置によれば、回線使用が輻湊状態になった時、
以後オフ・フックする加入者回線への給電が完全に停止
されるため、それ以上の負荷電流の増加はあり得ず、完
璧な過負荷防止が可能となる。

【００３９】特定単一の加入者に、長時間にわたってこ
のような使用不能状態の発生する確率が極めて小さいこ
とに着目し、回線使用が輻湊状態だと判定する判定レベ
ルを下げれば、電源容量を効率的に低減させ、小形で低
廉な電源が実現できる。

【００４０】一方、輻湊状態になった時、すでにオフ・
フック継続中の加入者に対しては、給電が継続されるの
で、性能低下はもちろん何の影響もなく、既得権益が擁
護される。

【００４１】オフ・フック状態の全加入者回線の性能を
劣化ないし不良に陥れる場合と比べれば、短時間極めて
小数の加入者だけを使用不能とする方が遙かに混乱と不
評を招く機会が少ないことは明白で、しかもシステム・
ダウン防止効果と電源の高効率化効果は極めて大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的構成を示す原理図である。

【図２】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の実施例に適用される具体的回路の回路
図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

【図５】従来技術の給電電流制御回路の原理図である。

【符号の説明】

１０給電スイッチ回路１３給電停止回路１６給電停止信号送出回路１７使用中回線保護回路１８回線使用状態監視回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各加入者回線への給電回路と、前記給電回路に付帯する給電制御回路と、前記給電回路に付帯するループ監視回路と、前記給電制御回路に給電制御信号を送出する給電制御処
理ブロックと、前記給電制御処理ブロックに回線使用状態情報を送出す
る回線使用状態監視回路と、からなる構内交換機の電源制御装置において、前記給電回路は給電スイッチ回路（１０）で構成され、前記給電制御回路は給電停止回路（１３）で構成され、前記給電制御処理ブロックは、前記ループ監視回路からの回線使用中信号を受信してい
る期間は給電停止信号を通過させない使用中回線保護回
路（１７）と、前記使用中回線保護回路（１７）を介して前記給電停止
回路（１３）へ給電停止信号を送出する給電停止信号送
出回路（１６）と、で構成され、前記回線使用状態監視回路（１８）は構内交換機電源の
負荷電流監視回路（１９）で構成される、ことを特徴とする、構内交換機の電源制御装置。
【請求項２】前記回線使用状態監視回路（１８）は各
加入者回線の前記ループ監視回路（１４）からの回線使
用中信号をカウントする使用回線数カウント回路（２
０）で構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の構内交換機の電源制
御装置。