JPS5949749B2 - 加入者の電話機に対する給電回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、交換機、主として電話交換機の加入者に対す
る給電回路に関するものである。

従来交換機には、電磁継電器等の電磁機器が広く使用さ
れ、加入者の電話機に対する電力の供給も交換回路の継
電器の接点を通して供給される場合が多かつた。しかし
交換器の電子化に伴ない、交換回路では交換動作を信号
、例えば通話信号のみに行ない、加入者の電話機に対す
る電力供給は、加入者回路に給電能力を与え、この回路
から直流電力を電話機に送り、この直流に重畳してくる
信号成分は変成器等で分離して交換回路に供給する方法
が使われる。その一つの例は第１図に示す回路であり、
第１図は変成器を用いた給電回路（加入者回路という場
合もある。）の例で加入者の電話機は端子１０１に接続
され加入者電話機に対する電源は変成器１０８の一次巻
線１０６、１０７を通し限流抵抗１０３、１０４で限流
された電源１０２から供給される。この場合巻線１０６
、１０７はコンデンサ１０５により使用する通話信号周
波数で充分小さいインピーダンスで接続されている。こ
のようにして端子１０１は地蔵に対して平衡した状態で
直流を供給され、通話信号成分は変成器１０８の二次巻
線１０９を通して二次側端子１１０に現われ交換回路へ
と接続される。交換回路として、このような場合は全電
子式のものが用いられ、例えばＰＣＭ時分割交換方式、
ＰＮＰＮダイオードやＰＮＰＮトライオート（例えば制
御整流素子）、を用いた電子接点空間分割方式、、パル
ス振巾変調方式を用いた時分割交換方式等々各種の新し
い技術が用いられる。このような加入者に対する給電回
路に変成器を用いると線路の平衡度、耐絶縁性等取扱い
が容易な回路が構成できるが、、第１図の回路では、加
入者に対して直流供給を行なうと変成器１０８の鉄心が
直流励磁されるので、このために発生する歪等を防ぐた
めに、変成器の鉄心断面積の増加、エアギャップの導入
、巻線数の増加等対応処置を必要とし、変成器の大型化
、通話損失の増加等を生じ、装置の小型化、経済化を妨
げる要因となつている。本発明はこのような場合の鉄心
の直流励磁による悪影響の減少を目白勺としたもので゛
ある。本発明は、基本的には二つの定電流源を用いて平
衡した二本の線に交流的には高インピーダンスで、しか
も直流的には給電する方法であるが、この二つの定電流
源は完全に同一容量でないと、片方の電源に電圧が片寄
つて、片方は電流過剰のため飽和状態となつて低インピ
ーダンスになる恐れがある。

これを防ぐために、本発明では、意識的に二つ定電流源
の容量に差をつけ、不足分のみを変成器を通して供給す
る方法をとつている。いいかえれば少くとも同一巻数の
二つの巻線を、加入者に接続される一次側の要素として
持つ変成器と、互に極性の異なる二つの定電流電源を地
気を中点として接続して、この二つの電源を加入者線路
に接続する。この二つの電源の一方を他方の一方より小
にする。この差は製造時あるいは経年変化を考慮して定
められる。この小さい方の電源と並列に、一次巻線のー
つの端を接続し、この巻線，の他の端を容量の小さい方
の電源の基準電位に接続する。すなわち今−４８Ｖから
供給する電流源の容量を負の方向とし、地気から供給す
る正の電源をこれよりやや小さくすると、電圧は小さい
方の電源の両端に集中し、この電源から差の電流を引ｊ
き出そうとする。この時この線路に、変成器の一つの巻
線の一端を接続し、他の一端をこの小さい方の電源の基
準点、ここでは地気に接続すると、その差の電流だけ変
成器を通じて供給される。一方他の線路、すなわち容量
の大きい定電流源が接．続した方の線路には、一次側巻
線を構成する他の一つの巻線を、直流を阻止して接続し
、他の一端を他のーつの巻線の線路と接続されていない
方の端に接続することにより、通話信号を一次側巻線に
流す経路を構成する。この接続は直流的でな，く、信号
成分である交流周波数に関して充分小さいインピーダン
スで接続されていればよい。なおこの場合注意をしない
と、巻線の抵抗による電圧の降下が少なく、結果として
定電流電源の両端の電圧が少なくなり、場合によつては
通話信号をク，リツプして歪を発生する恐れを生じる。
このような点を防ぐため、巻線の抵抗の増加を行なうと
、通話損失を生じるので、この巻線の一端に、電池のよ
うなもの例えばゼナーダイオードと、充分な側路用コン
デンサを並列に接続したものを直列に接続することによ
り、定電流電源の出力電圧を一定値以上に保持し、前記
の歪を避けるこができる。しかしここでこの電圧を過大
にとることは、その分だけ線路の抵抗で消費する分が減
少するので、適度の大きさで使用することが望ましい。
以下本発明を実施例により詳細に説明する。第２図は本
発明の一実施例であり、加入者の電話機は端子２０１に
接続され、電源は定電流電源２０２から負の電流が供給
される。この電源は、実際には、−４８Ｖ前後の負の電
源と、直流に接続された５０ｍＡ前後の定電流回路とに
分解して表わすことができる。一方、加入者に接続され
る端子の他の一端には、正の電源２０３が接続される。
この正の電源は、この図では地気と直列に接続された５
０ｍＡ以下で、絶対値が電源２０２の容量より小さい値
の定電流回路で表わすことができる。この側では、地気
を用いているが、正の電圧の電源例えば＋２４■に直列
に定電流回路が接続された型になることもある。ここで
は、電源２０２の５０ｍＡに対し、製造上の分布を考え
て、４０ｍＡの電流値を電源２０３に持たすことにする
。このようにすると、加入者の電話機に電流が流れると
、不足分の電流を補なうため、変成器２０８の一次巻線
の半分の２０１が、この線路に接続されているので、こ
の巻線が地表より抵抗２０４を通して１０ｍＡの電流が
流れる。ここでこの例では抵抗２０４を地気に接続した
のは、電源２０３が地気に接続された構成と仮定したか
らで、これが例えば＋１２Ｖに接続されている場合は、
この一端は＋１２Ｖに接続される。この抵抗２０４はな
くてもよいが、先に述べたようにあまりここで電圧が発
生しないと、電源２０３の線路との接続点の電圧が異常
に下がり、信号に歪を生じる恐れがあるからである。し
かしあまり過大であるとそれだけ線路で消費可能な電圧
が少なくなり、線路長が短かくなるので、通常の電話で
は３Ｖ前後の電圧が生じるよう、３００Ω前後の抵抗が
用いられる。また、この抵抗２０４と、巻線２０７との
接続点の電圧は、加入者の動作を確認するためにも有用
である。一方、電源２０２の接続された方の線路には、
コンデンサ２０５で直流を阻止して一次巻線の半分２０
６が接続される。この巻線２０６は、他の一端を巻線２
０７と接続して一次巻線を構成する。この場合、巻線２
０６と２０７とを直接接続しているが、コンデンサを通
して交流的に接続しても、充分小さなインピーダンスの
コンデンサであればよい。このようにして加入者からの
通話信号は、巻線２０６，２０７を流れ二次巻線２０９
に電流を誘起し、端子２１０から交換回路へ結合される
。ダイオード２１１は、加入者を介して通話電流が流れ
ない場合、巻線２０７を介して電流が流れるのを阻止す
る方向性素子とに動作する。

この第２図の側では、抵抗２０４で電圧を発生している
か、これでは二つの電源の電流差が、製造誤差で変化す
ると電圧が変わり線路に許容される消費電圧、いいかえ
れば許容線路長の設計が困難になる恐れがある。

この点を解決するために、定電圧要素を導入したのが第
３図の例である。第３図の実施例では、定電圧要素とし
て定電圧ダイオードを用いている。第３図で加入者は端
子３０１に、交換回路は端子３１３に接続される。加入
者に対する定電流源は３０２，３０３で、そ５の動作は
第２図の２０２， ２０３と同じとする。また、コンデ
ンサ３０４は第２図のコンデンサ２０５と、巻線３０９
，３１０、抵抗３０８はそれぞれ第２図の２０６，２０
７，２０４と同じ動作をするものとする。この場合抵抗
３０８はその端５に接続された定電圧ダイオード３０６
が一定電圧を発生するので、抵抗２０４の場合より小さ
いか、あるいはなくてもよい。この定電圧ダイオード３
０６は直列に逆電圧阻止用ダイオード３０５、側路用コ
ンデンサ３０７が入つているが、こ．れはリンガー信号
のためで、直接本発明とは関係ない。通話信号は、変成
器３１２の二次巻線３１１から端子３１３を経て交換回
路に流れることは第２図と同じである。第２図および第
３図の例は電圧発生要素を一次．巻線の中点に設けたが
、充分大きい側路用コンデンサを用いれば、抵抗や定電
圧ダイオード等の電圧発生要素を線路と巻線の間に接続
してもよい。

第４図は、第２図および第３図を更に具体的に記述した
実施例である。この図で加入者は、端子４００および４
０１の間に接続される。加入者に電流を供給する一方の
電源は、４０２で、内部は逆電圧阻止用ダイオード４１
７を直列に持つたＮＰＮトランジスタ４１８のコレクタ
特性を定電流源に用いている。

トランジスタ４１８のベースは地気より抵抗４１５で電
流を供給され、クランプ用ダイオード４１６を通して電
源４１４でクランプされている。一方このトランジス夕
４１８のエミツタは抵抗４２８を通して電源４１９に接
続されている。実際例として、電源４１４を−４８Ｖ、
抵抗４１５を２２ＫΩ、電源４１９をー６０■、抵抗４
２８を２４０Ωとすると、−５０ｍＡの定電流電源４０
２が得られる。端子４０１側に接続される正の電源４０
３は４０ｍＡの容量のものを用いることとする。この電
源４０３は逆阻止用ダイオード４２３を直列に接続した
ＰＮＰトランジスタ４２２を用いる。

このトランジスタ４２２のベースには負の電源４１９に
より抵抗４２０で電流力弓１き出され、ダイオード４２
１で地気にタランプされている。一方、エミツタは抵抗
４２４を通じて電源４２５に接続され、定電流回路を構
成している。この回路で抵抗４２０を３３ＫΩ、抵抗４
２４を１２０Ω、電源４２５を＋５Ｖとすると、約４０
ｍＡの電源となる。ここで加入者が動作し、電流が流れ
るとこの二つの電源の差の１０ｍＡは、変成器４１２の
一次巻線の半分４１０を通じて地気より供給される。巻
線４１０の非線路側の一端は、残りの半分の巻線４０９
に接続すると共に、抵抗４０８を通してダイオード４０
５を−４個直列に接続した定電圧要素４０６に接続され
る。この定電圧要素４０６はコンデンサ４０７で側路さ
れ、ダイオードがシリコンの場合約２．８Ｖの電圧を発
生する。この電圧は、通常の音声に対し充分な電圧なの
で、抵抗４０８は必要がないともいえるが、異常電流の
流入の保護用として１００Ω程度を用いることとする。
以上、加入者に供給する電流に関する部分について述べ
たが、通話信号はコンデンサ４０４を通つて一次側巻線
４０９，４］０に流れ、二次巻線４１１を通して端子４
１３に現われ、交換回路に接続される。以上述べた構成
を用いることにより、変成器に流れる電流は減少し、給
電回路に用いる変成器の小型化、それに伴なう給電回路
の経済化を実現することができる。

以上、本発明を実施例により説明したが、本記載をもつ
て本発明の範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来用いられてきた給電回路の一例である。 第２図は、本発明の一実施例で、２０２は負の定電流電
源、２０３は２０２より容量の小さい正の定電流電源、
２０８は変成器、２０４は抵抗、２１１はダイオード、
２０７は一次巻線の半分で２０６と共に一次巻線を構成
する。 ２０５は直流阻止用コンデンサである。 第３図は定電圧ダイオードを用いた本発明の一実施例で
、３０２は負の定電流電源、３０３は正の定電流電源、
３０６は定電圧ダイオード、３０９， ３１０は一次巻
線を構成する巻線、３１２は変成器、３０８は抵抗であ
る。 第４図は、本発明の具体的一実施例で、４０２は負の定
電流源、４０３は４０２より容量の小さい正の定電流源
、４０６はダイオードの順方向降下を用いた定電圧源、
４０４は直流阻止用コンデンサ、４０９，４１０は一次
巻線、４１２は変成器、４１１は二次巻線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも同一巻線の二つの巻線、すなわち第１巻線
   および第２巻線を持つ変成器と、互に極性の異なる二つ
   の定電流電源とを備え、前記二つの定電流電源は適当な
   電位を基準点として接続すると共にそれぞれの出力側は
   加入者の線路対に接続しかつ前記二つの電源の一方の電
   流容量を他方の容量より小にし、この小なる方の電源が
   接続された線路には前記第１巻線の一端を接続すると共
   に該第１巻線の他端を前記小なる方の電源の基準電位に
   接続し、前記第２巻線の一端は直流阻止用コンデンサを
   介して前記線路対の他方に接続すると共に、該第２巻線
   の他端を前記第１巻線の非線路側の一端に接続するとと
   もに、前記変成器の巻線を介して電流の帰路を生ぜしめ
   ない方向性素子を設けたことを特徴とする加入者の電話
   機に対する給電回路。 ２ 小なる方の電源に接続された第１巻線の一端に、こ
   の小なる方の電源の出力電圧値を一定値以上に保持する
   手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の加入者の電話機に対する給電回路。