JPH0828975B2

JPH0828975B2 - 電話機用電源回路

Info

Publication number: JPH0828975B2
Application number: JP61203645A
Authority: JP
Inventors: 一比古奥津; 昭雄田口; 義男篠田
Original assignee: 株式会社田村電機製作所
Priority date: 1986-09-01
Filing date: 1986-09-01
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPS6364572A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電話機等において用いる電圧降下の少ない
低損失整流回路に関するものである。

〔従来の技術〕

電話機においては、電話線路の線間電圧極性にかゝわ
らず、内部回路へ通ずるループ電流の極性を一定とする
場合、線路端子側へ全波整流回路を挿入することが行な
われており、特に、内部回路を半導体素子により構成し
た各種の電話機においては、この全波整流回路を必要と
し、通常のダイオードによりフリツジ回路の４辺を構成
した全波整流回路が一般に用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、ダイオードによる全波整流回路を用いる場
合、これの順方向電圧が１素子当り0.5〜0.6Vであり、
ブリツジ回路とすれば常に２素子が直列となり、整流回
路の電圧降下が1.0〜1.2Vとなるため、標準的な使用状
態では特に支障を生じないが、内部直流抵抗値の低い電
話機と並列接続され、同時にオフフツクの行なわれた場
合等には、電話線路の抵抗値との関係に応じて線間電圧
が低下し、半導体素子により構成された大部回路の動作
可能電圧近傍となることがあり、この際には整流回路の
電圧降下が無視できず、条件によつては、この電圧降下
分により内部回路の動作が不能となる問題を生ずる。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の問題を解決するため、本発明はつぎの手段によ
り構成するものとなつている。

すなわち、方向性素子によりブリツジ回路の４辺を構
成した全波整流回路において、直流出力端子の正負のい
ずれか一方の端子と第１の交流入力端子との間へドレイ
ン・ソース間を電流の流通方向として挿入されると共に
第２の交流入力端子からゲートへバイアスの印加される
第１のエンハンスメント形トランジスタと、前記一方の
端子と第２の交流入力端子との間へドレイン・ソース間
を電流の流通方向として挿入されると共に第１の交流入
力端子からゲートヘバイアスの印加される第２のエンハ
ンスメント形トランジスタとを少くともブリツジ回路の
２辺として備え、さらに第１および第２のエンハンスメ
ント形トランジスタのゲートに電圧制限用素子を設けた
ものである。

〔作用〕

したがつて、第１および第２のエンハンスメント形ト
ランジスタは、自己の接続された交流入力端子と反対側
の交流入力端子が順方向バイアスとなる極性のときオン
となり、これを各トランジスタが交互に反復し、オンの
ときにドレイン・ソース間がダイオードとしての作用を
呈すると共に、このときのオン抵抗値が極めて低く、低
電圧降下の整流回路が得られる。さらに、第１および第
２のエンハンスメント形トランジスタのゲートに設けた
電圧制御用素子によって、サージ入力電圧に対してもそ
のトランジスタのドレイン・ソース逆耐電圧まで確実に
動作させることができる。

〔実施例〕以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を説明す
る。

同図は、加入者電話機のブロツク図であり、交換機か
らの電話線路が接続される線路端子L₁,L₂に対し、フツ
クスイツチHS、全波整流回路（以下、REC）１、およ
び、パルス送出回路（以下、DPS）２を介し、ハンドセ
ツトを含む通話回路（以下、TKC）３が接続されている
と共に、TKC3と並列に定電流回路（以下、CIC）４を経
てダイヤル回路（以下、DIC）５が接続されており、DIC
5には、ダイヤルキー（以下、DK）６の出力が与えられ
る。

また、REC1は、方向性素子としＶ（Vertical groov
e）MOS形等のエンハンスメント形トランジスタ（以下、
TR）Q₁〜Q₄を用い、これらによりブリツジ回路の４辺を
構成しており、この例ではTR・Q₁〜Q₄にＮチヤネルのTR
を用いたうえ、直流出力端子11、12中の負極端子12と第
１の交流入力端子13との間へ第１のTR・Q₁のドレイン・
ソース間を負極端子12から電流が通ずる方向として挿入
すると共に、TR・Q₁のゲートへ第２の交流入力端子14か
ら抵抗器R₁および定電圧ダイオードZD₁の電圧制限回路
を介し、バイアス電圧を印加するものとなつている一
方、第２のTR・Q₂のドレイン・ソース間を負極端子12と
交流入力端子14との間へ前述と同様の方向として挿入す
ると共に、TR・Q₂のゲートには、交流入力端子13から抵
抗器R₂および定電圧ダイオードZD₂の電圧制限回路を介
し、バイアス電圧を印加するものとなつており、TR・
Q₁、Q₂によりブリツジ回路の２辺を構成している。

これに対し、正極端子11と各交流入力端子13,14との
間には、TR・Q₃、Q₄のドレイン・ソース間が正極端子11
へ電流が通ずる方向として各個に挿入されていると共
に、TR・Q₃、Q₄のゲートが各々のソースと共通接続され
ており、これらは零バイアスによりオフ状態となるが、
ドレイン・ソース間に形成される等価的な寄性ダイオー
ドｄによりダイオードとしての作用を呈するものとなつ
ている。

このため、交流入力端子13が正極性のときは、TR・Q₃
を介して正極端子11から負極端子12へ電流を通ずると共
に、抵抗器R₂を介し、かつ、定電圧ダイオードZD₂によ
り電圧が制限され、TR・Q₂のゲートへ順方向バイアスが
印加されるものとなり、TR・Q₂がオンとなつてソースか
らドレインの方向へ電流を通じ、このとき負極性となつ
ている交流入力端子14へ還流させる。

また、交流入力端子14が正極性、同端子13が負極性と
なれば、TR・Q₁のゲートへ抵抗器R₁を介し、かつ、定電
圧ダイオードZD₁により電圧が制限されて順方向バイア
スの印加がなされ、TR・Q₁がオンとなつてソースからド
レインの方向へ電流を通ずると共に、TR・Q₄がTR・Q₃と
同様に作用し、正極端子11から負極端子12へ電流を通ず
るため、線路端子L₁,L₂へ接続される電話線路の線間電
圧極性にかゝわらず、一定極性としたループ電流をDPS2
〜DIC5の内部回路へ通ずるものとなる。

したがつて、オフフツクを行なえばフツクスイツチHS
がオンとなるのに応じ、REC1により一定極性となつたル
ープ電流がTKC3へ通じ、直流ループの閉成がなされると
共に、CIC4を介するループ電流の一部によりDIC5が動作
状態となりDK6の操作に応じてDPS2を制御し、これの中
のTR等を用いたスイツチング素子のオフ，オンによりダ
イヤルパルスの送出を行ない、これに交換機が応動して
交換接続がなされ、相手側が応答すればTKC3中のハンド
セツトにより通話が自在となる。

たヾし、REC1に用いるTR・Q₃、Q₄は、上述の接続によ
り、ダイオードとしての順方向飽和電圧が少電流におい
ても約0.4Vと低くなる一方、TR・Q₁、Q₂のオン抵抗値
は、順方向バイアスの印加により約５Ωとなり、ダイオ
ードとしての順方向飽和電圧が20mA程度の通電々流にお
いて約0.1Vとなるため、TR・Q₃とQ₂との直列時、およ
び、TR・Q₄とQ₁との直列時にREC1としての電圧降下が約
0.5Vと極めて低下する。

したがつて、内部直流抵抗値が100Ω程度の601形電話
機等と並列接続され、同時にオフフツクのなされた際、
電話線路の抵抗値との関係により線間電圧が低下して
も、一般のダイオードをREC1に用いた場合に比し、REC1
の電圧降下が約0.7V減少し、この減少分に応じて内部回
路の印加電圧が上昇するため、内部回路に半導体素子お
よび集積回路を用いた場合にも、十分に内部回路が動作
するものとなり、特にTCK3中の送話増幅器および受話増
増幅器の動作状態が維持され、通話を確保することがで
きる。

たヾし、TR・Q₃、Q₄としてＰチヤネルのエンハンスメ
ント形を用い、TR・Q₁、Q₂と同様に接続すれば、TR・
Q₃、Q₄の順方向電圧も約0.1Vとなり、REC1の電圧降下を
約0.2Vまで低下させることができる。

すなわち、第２図（Ａ）にＮチヤネル、同図（Ｂ）に
Ｐチヤネルの各ゲート・ソース間電圧V_GSとドレイン電
流I_Dとの関係を示すとおり、Ｎチヤネルでは正極性の＋
V_GSに応じてI_Dの流通を開始し、かつ、I_Dが増大するも
のとなり、ドレイン・ソース間がダイオード作用を呈す
るのに対し、Ｐチヤネルにおいては、負極性の−V_GSに
応じてI_Dが同様に変化し、ドレイン・ソース間がダイオ
ード作用を呈するものとなつているため、TR・Q₃、Q₄と
してＰチヤネルのものを用い、（Ｂ）の特性に基づきオ
ンとなる方向へバイアスを印加すればよいものとなる。

第３図および第４図は、第１図のTR・Q₃、Q₄に代え、
ＰチヤネルのTR・Q₅、Q₆用いた場合のREC1を示す回路図
であり、第３図においては、線間電圧がTR・Q₁、Q₂、
Q₅、Q₆の最大ゲート・ソース間電圧を超えない条件となつており、TR・Q₁、Q₂の各ゲートを
直接、交流入力端子14、13へ接続する一方、TR・Q₅、Q₆
のドレイン・ソース間を正極端子11と交流入力端子13、
14との間へ、各々の電流が流通する方向として各個に挿
入すると共に、TR・Q₅のゲートは交流入力端子14へ、TR
・Q₆のゲートは同端子13へ各個に接続している。

したがつて、交流入力端子13が正極性、同端子14が負
極性のとき、TR・Q₅のゲートへ負極性の順方向バイアス
が印加されてオンになると共に、TR・Q₂のゲートには正
極性の順方向バイアスが印加されてオンとなり、交流入
力端子13から正極端子11へ、更に、負極端子12から交流
入力端子14へ電流が通じ、交流入力端子14が正極性、同
端子13が負極性のときは、同様にTR・Q₆、Q₁がオンとな
り、交流入力端子14から正極端子11へ、更に、負極端子
12から交流入力端子13へ電流が通じ、第１図と同じく全
波整流を行なうことができると共に、TR・Q₁、Q₂、Q₅、
Q₆の電圧降下は各々が約0.1Vであり、全体の電圧降下を
約0.2Vとすることができる。

第４図は、第１図と同様にゲートへ印加する電圧を制
限しており、TR・Q₅、Q₆に対しても各々抵抗器R₃、R₄お
よび定電圧ダイオードZD₃、ZD₄を設けているほかは、第
１図および第３図と同様である。

たヾし、定電圧ダイオードZD₃、ZD₄は、負極性の順方
向バイアスを制限するため、ゲード側をアノードとして
接続されている。

なお、定電圧ダイオードZD₁〜ZD₄のツエナー電圧は、
TR・Q₁、Q₂、Q₅、Q₆が十分に飽和するオン状態となるV
_GSに応じて設定すればよい。

また、現在のところ、Ｐチヤネルのエンハンスメント
形TRは入手が困難であり、実用上は第１図のものが好適
である。

たヾし、第１図のTR・Q₃、Q₄を一般のダイオードとし
てもよく、第３図または第４図において、TR・Q₁、Q₂を
同様にダイオードとすることもできる。

また、加入者用電話機のみならず、公衆電話機等のダ
イオードブリツジを必要とする各種の電話機にも適用で
きると共に、電圧降下の少ない低損失の整流回路を要す
る各種の電子機器へ用いることも任意である等、種々の
変形が自在である。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなとおり本発明によれば、低
損失の整流回路が実現し、整流回路の電圧降下が少なく
入力電圧が低下しても十分な出力電圧を得られるため、
整流回路の出力側へ接続される回路の動作を確保でき
る。さらに、サージ入力電圧に対してもエンハンスメン
ト形トランジスタのドレイン・ソース逆耐電圧まで確実
に動作させることができるので、そのトランジスタ素子
を逆サージ電圧から保護できるものとなり、各種の電子
機器において顕著な効果を呈する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は電話機のブロツク
図、第２図はエンハンスメント形トランジスタの特性を
示す図、第３図および第４図は他の実施例を示す全波整
流回路の回路図である。１……REC（全波整流回路）、11,12……直流出力端子、
13,14……交流入力端子、Q₁〜Q₆……TR（トランジス
タ）、R₁〜R₄……抵抗器、ZD₁〜ZD₄……定電圧ダイオー
ド。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の端子（13）と第２の端子（14）が電
話線に接続され、第３の端子（11）と第４の端子（12）
が電話機回路（TEL）に接続され、その電話機回路（TE
L）に一定極性の直流電圧を供給する電話機用電源回路
（REC）であって、電話機用電源回路（REC）は、第１の端子（13）と第２
の端子（14）間に接続され、中点が第４の端子（12）に
接続された第１のアーム（A1）と、第１の端子（13）と
第２の端子（14）間に接続され、中点が第３の端子（1
1）に接続された第２のアーム（A2）とから構成され、第１のアーム（A1）は、Ｎチャンネルで構成された第１
のエンハンストメントトランジスタ（Q1）およびＮチャ
ンネルで構成された第２のエンハンストメントトランジ
スタ（Q2）からなり、第１のエンハンストメントトラン
ジスタ（Q1）は、ドレインが第１の端子（13）に接続さ
れ、ゲートが第１の抵抗（R1）を介して第２の端子（1
4）に接続され、ゲート・ソース間にカソードをゲート
側に接続した第１の電圧制限素子（ZD1）が接続され、
第２のエンハンストメントトランジスタ（Q2）は、ドレ
インが第２の端子（14）に接続され、ゲートが第２の抵
抗（R2）を介して第１の端子（13）に接続され、ゲート
・ソース間にカソードをゲート側に接続した第２の電圧
制限素子（ZD2）が接続され、第１のエンハンストメン
トトランジスタ（Q1）および第２のエンハンストメント
トランジスタのソースは、共通接続されて第１のアーム
（A1）の中点を形成し、第２のアーム（A2）は、Ｎチャンネルで構成された第３
のエンハンストメントトランジスタ（Q3）およびＮチャ
ンネルで構成された第４のエンハンストメントトランジ
スタ（Q4）からなり、第３のエンハンストメントトラン
ジスタ（Q3）は、ソースおよびゲートが第１の端子（1
3）に接続され、第４のエンハンストメントトランジス
タ（Q4）は、ソースおよびゲートが第２の端子（14）に
接続され、第３のエンハンストメントトランジスタ（Q
3）と第４のエンハンストメントトランジスタ（Q4）の
ドレインは、共通接続されて第２のアーム（A2）の中点
を形成する電話機用電源回路。
【請求項２】第１の端子（13）と第２の端子（14）が電
話線に接続され、第３の端子（11）と第４の端子（12）
が電話機回路（TEL）に接続され、その電話機回路（TE
L）に一定極性の直流電圧を供給する電話機用電源回路
（REC）であって、電話機用電源回路（REC）は、第１の端子（13）と第２
の端子（14）間に接続され、中点が第４の端子（12）に
接続された第１のアーム（A1）と、第１の端子（13）と
第２の端子（14）間に接続され、中点が第３の端子（1
1）に接続された第２のアーム（A2）とから構成され、第１のアーム（A1）は、Ｎチャンネルで構成された第１
のエンハンストメントトランジスタ（Q1）およびＮチャ
ンネルで構成された第２のエンハンストメントトランジ
スタ（Q2）からなり、第１のエンハンストメントトラン
ジスタ（Q1）は、ドレインが第１の端子（13）に接続さ
れ、ゲートが第１の抵抗（R1）を介して第２の端子（1
4）に接続され、ゲート・ソース間にカソードをゲート
側に接続した第１の電圧制限素子（ZD1）が接続され、
第２のエンハンストメントトランジスタ（Q2）は、ドレ
インが第２の端子（14）に接続され、ゲートが第２の抵
抗（R2）を介して第１の端子（13）に接続され、ゲート
・ソース間にカソードをゲート側に接続した第２の電圧
制限素子（ZD2）が接続され、第１のエンハンストメン
トトランジスタ（Q1）および第２のエンハンストメント
トランジスタ（Q2）のソースは、共通接続されて第１の
アーム（A1）の中点を形成し、第２のアーム（A2）は、Ｐチャンネルで構成された第３
のエンハンストメントトランジスタ（Q5）およびＰチャ
ンネルで構成された第４のエンハンストメントトランジ
スタ（Q6）からなり、第３のエンハンストメントトラン
ジスタ（Q5）は、ドレインが第１の端子（13）に接続さ
れ、ゲートが第３抵抗（R3）を介して第２の端子（14）
に接続され、第４のエンハンストメントトランジスタ
（Q6）は、ドレインが第２の端子（14）に接続され、ゲ
ートが第４の抵抗（R4）を介して第１の端子（13）に接
続され、第３のエンハンストメントトランジスタ（Q5）
および第４のエンハンストメントトランジスタ（Q6）の
ソースは、共通接続されることによって第２のアーム
（A2）の中点を形成する電話機用電源回路。