【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は局用交換機の加入者端末（電話機）とインタフェースする加入者回路内に設けられる給電回路に関する。

【０００２】電話機を動作させるためには、電話機に一定値の直流電流を流す必要がある。 この目的のために、
給電回路が用いられている。 この給電回路としては、従来はチョークコイルが用いられていたが、近年半導体技術の発達により電子回路が用いられるようになってきている。

【０００３】しかしながら、何らかの理由によりこの直流電流値が増大した時には、給電回路のトランジスタ等の能動素子が電力損失の増大により破壊されてしまう可能性がある。 そこで、給電回路にはこの給電回路の供給電流を制限する供給電流制限回路が設けられるのが普通である。

【０００４】

【従来の技術】図５は従来回路の構成例を示すブロック図である。 図において、電流ブースト用トランジスタＱ
１とオペアンプＵ１から構成される回路は、オペアンプＵ１の＋入力端子の電圧をＶ、トランジスタＱ１のエミッタと接地間に接続される抵抗Ｒ１の値を５０Ωとすれば、Ｖ／５０で決定される給電電流ＩＬを電話機１に供給する。 電話機１はＡ端子とＢ端子間に接続される。

【０００５】一方、電話機１を流れた電流ＩＬは、電流ブースト用トランジスタＱ２とオペアンプＵ２とで構成される回路に吸入される。 この電流出力回路と電流吸入回路は同一の電流を扱う必要から、抵抗Ｒ１とＲ３、抵抗Ｒ２とＲ４とは同一値をとるようになっている。

【０００６】図に示す回路は、抵抗Ｒ１の値とトランジスタＱ１の動作抵抗の値の和が合計で２２０Ωで動作するような定抵抗給電回路を構成している。

【０００７】図６は、この回路の給電特性を示す図である。 図において、横軸はループ抵抗（電話機の抵抗）Ｒ
Ｌ、横軸は給電電流ＩＬである。 図５に示すような定抵抗給電を行う場合には、負荷ＲＬが大きくなる程、給電電流ＩＬは小さくなってくる。

【０００８】負荷ＲＬが小さくなると、図６に示すように給電電流ＩＬは大きくなってくる。 この現象は、定抵抗給電をしていることに基づいている。 つまり、定抵抗給電をしている場合、負荷抵抗ＲＬが小さくなると、全体の抵抗値が小さくなるので、負荷電流ＩＬは大きくなり、負荷抵抗ＲＬが大きくなると、全体の抵抗値が大きくなるので、負荷電流ＩＬは小さくなる。 この結果、図６に示すような特性が得られる。

【０００９】そこで、この給電電流ＩＬが大きくなりすぎると、トランジスタＱ１，Ｑ２の電力損失が大きくなりすぎ、これらトランジスタＱ１，Ｑ２は破壊されてしまう。 そこで、図５に示すように供給電流制限回路１０
が用いられる。 この供給電流制限回路１０は、カレントミラー回路Ｍ１とリミット電流設定回路１１から構成されている。

【００１０】リミット電流設定回路１１には供給電流Ｉ
Ｌを制限するための制御電圧ＶＣＬが入力され、この電圧ＶＣＬにより供給電流ＩＬが一定値以上にならないようにしている。 リミット電流設定回路１１に流れる電流に応じた電流が、カレントミラー回路Ｍ１に流れ、このカレントミラー回路Ｍ１に流れる電流により電流供給回路の出力電流を制限するようになっている。

【００１１】カレントミラー回路Ｍ１の一方の出力は、
トランジスタＱ３及び抵抗Ｒ５を介してＢ端子及びカレントミラー回路Ｍ３に接続されている。 カレントミラー回路Ｍ１の他方の出力は、抵抗Ｒ６を介してカレントミラー回路Ｍ２に接続されている。 そして、このカレントミラー回路Ｍ２は電流出力回路と電流吸入回路間に接続されている。 Ｃは抵抗Ｒ６の一端と接地間に接続されたノイズ除去用コンデンサである。 カレントミラー回路Ｍ
３は抵抗Ｒ７を介してＡ端子と電源−ＶＢ間に接続されている。

【００１２】このように構成された回路において、リミット電流設定回路１１に制御電圧ＶＣＬを入力すると、
電話機１に流れる電流ＩＬがリミット電流に達すると、
カレントミラー回路Ｍ２に流れる電流Ｉ２は、リミット電流設定回路１１とカレントミラー回路Ｍ１により制限され、それに応じてカレントミラー回路Ｍ２に流れる抵抗Ｒ２の電流Ｉ１がクランプする。 この結果、オペアンプＵ１の入力電圧Ｖが減少し、供給電流ＩＬを減少させる。 このようなフィードバック制御により供給電流ＩＬ
の制限を行っている。

【００１３】ここで、リミット電流設定回路１１に入力する制御電圧とリミット電流との間には、図７に示すような関係がある。 横軸は制御電圧ＶＣＬ、縦軸はリミット電流（供給電流ＩＬの最大値）である。 制御電圧ＶＣ
Ｌに比例してリミット電流も変化していることが分かる。 そこで、制御電圧ＶＣＬを小さくすれば、リミット電流を小さくすることができることになる。

【００１４】図８は供給電流制限回路１０の具体的構成例を示す回路図である。 図中の〜は、図５の〜
と対応している。 Ｍ１はトランジスタ及び抵抗からなるカレントミラー回路であり、１１は同じくトランジスタ及び抵抗からなるリミッタ電流設定回路である。 トランジスタＱ１０のベースに制御電圧ＶＣＬを印加すると、
印加電圧に応じた電流Ｉ１０がダーリントン接続されたトランジスタＱ１２から流れる。 この結果、カレントミラー回路Ｍ１のトランジスタＱ１３からは電流Ｉ１０に応じた電流Ｉ１１が流れる。 トランジスタＱ１３から電流Ｉ１１が流れると、カレントミラー効果によりトランジスタＱ１４からはＩ１１と同一値の電流Ｉ１２が流れる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の加入者回路においては、定抵抗（４４０Ω）給電としているため、線路抵抗の低い直近加入者端末には動作可能電流に比較して多大な電流を流すことになる。 各加入者回路に電源−Ｖ
Ｂを供給する場合、電源に近い加入者程線路抵抗が小さく、供給電圧が高くなり、その分だけ多大な電流を流すことになる。

【００１６】ＰＢＸ等の給電方式の場合には、給電電流を５０ｍＡに制限する低電流給電方式が用いられている。

【００１７】本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、消費電力を小さくすると共に、ＰＢＸ給電にも対応することができる給電回路を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロック図である。 図５，図８と同一のものは、同一の符号を付して示す。 図において、１は電話機でＡ端子とＢ端子間に接続されている。 ２０は電話機１に直流電流を供給する給電回路で、その構成は図５と同様である。 ３０
は給電回路２０から電話機１に供給される供給電流の制限を行う供給電流制限回路である。

【００１９】供給電流制限回路３０は、給電電流制限用のカレントミラー回路３１と、該カレントミラー回路３
１を駆動し、最大電流時に動作するリミッタ電流設定回路３２より構成されている。 該リミッタ電流設定回路３
２はダイオード１段とトランジスタ２段で構成され、かつリミッタ電流設定回路３２に入力する制御電圧ＶＣＬ
は、特定電圧と０Ｖの２種類の電圧に設定されるようになっている。

【００２０】リミッタ電流設定回路３２はトランジスタＱ１０とＱ１１，Ｑ１２とダイオードＤ及び抵抗Ｒから構成されている。 トランジスタＱ１１，Ｑ１２はダーリントン接続回路を構成している。 ダイオードＤと抵抗Ｒ
及びトランジスタＱ１０は直列接続されている。 そして、トランジスタＱ１０のベースに制御電圧ＶＣＬを入力するようになっている。

【００２１】

【作用】制御電圧ＶＣＬを特定電圧（例えば２．４Ｖ）
と０電圧の２種類が印加できるようにし、かつ特定電圧印加時には定抵抗給電モードで、０Ｖ電圧印加時には低電流給電モードで動作させるようにする。 ここで、特定電圧を印加させる場合には、通常の定抵抗給電を行い、
ＰＢＸ等による給電を行う時には、低い電流で動作する低電流源給電となるようにする。

【００２２】つまり、制御電圧ＶＣＬが特定電圧の時には定抵抗給電を行い、制御電圧ＶＣＬが０Ｖの時にはトランジスタＱ１０はオフになるので、ダイオードＤによりバイアス設定を行い、トランジスタＱ１１，Ｑ１２を動作させるようにする。

【００２３】図２は本発明の動作特性を示す図である。
図において、横軸は制御電圧ＶＣＬを、縦軸は給電電流ＩＬをそれぞれ示している。 ＶＣＬ＝２．４Ｖの時にはクランプ電流１００ｍＡの定抵抗給電となり、ＶＣＬ＝
０Ｖの時にはクランプ電流５０ｍＡで動作する低電流給電となる。 低電流特性がＶＣＬ＝０．７Ｖまで続くのは、それまではトランジスタＱ１０がオフであり、以降ではトランジスタＱ１０がオンになり、通常の定抵抗給電となるためである。

【００２４】このように、本発明によれば通常の場合にはＶＣＬ＝２．４Ｖに設定して定抵抗給電を行い、ＰＢ
Ｘで用いる場合にはＶＣＬ＝０Ｖに設定して低い電流で動作させることができるので、消費電力を小さくすると共に、ＰＢＸ給電にも対応することができる低電流給電を行うことができる。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

【００２６】図３は本発明に用いる供給電流制限回路３
０の具体的構成例を示す回路図である。 図１，図８と同一のものは、同一の符号を付して示している。 図に示す供給電流制限回路と図８に示す供給電流制限回路（従来回路）とは、リミッタ電流設定回路３２を構成する初段のトランジスタＱ１０にダイオードＤが挿入されているだけの違いである。 その他の違いとしては、制御電圧Ｖ
ＣＬを特定電圧（例えば２．５Ｖ）と、０Ｖに設定することである。 （定抵抗給電モード時）この時には、制御電圧ＶＣＬを２．５Ｖに設定する。 この場合には、トランジスタＱ１
０の入力電圧がオン電圧よりも大きいので、トランジスタＱ１０はオンとなる。 この場合の動作は、図８と全く同じで、その特性は図７に示すとおりである。 つまり、
４４０Ωの定抵抗給電となる。 （低電流供給モード）この時には、制御電圧ＶＣＬを０
Ｖに設定する。 この場合には、トランジスタＱ１０の入力電圧がオン電圧よりも小さいので、トランジスタＱ１
０はオフとなる。 従って、ダイオードＤによりバイアス設定されるバイアス値によりトランジスタＱ１１がオンとなる。 トランジスタＱ１１がオンとなると、トランジスタＱ１２もオンとなる。 ここで、図３において、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４の値として給電電流Ｉ
Ｌが５０ｍＡとなるような値に設定しておけば、給電回路２０（図１参照）は電話機１に低い電流である５０ｍ
Ａを供給する。

【００２７】図４は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である。 図において、４０は本発明に係わる給電回路で、＃１から＃ｎまでｎ個設けられている。 ４１は該給電回路４０を制御するコントロール回路（ＣＴＬ）
で、同じく＃１から＃ｎまでｎ個設けられている。

【００２８】この実施例では、外部制御信号ＢＭ（グランドＧ／オープン）により定抵抗給電モードと低電流給電モードをセレクトするようになっている。 外部制御信号ＢＭは抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の分圧回路により分圧されトランジスタＱ２０のベースに入る。 抵抗Ｒ２１の他端及びトランジスタＱ２０のエミッタは電源−ＶＢに接続されている。 トランジスタＱ２０のコレクタには抵抗Ｒ
２２，Ｒ２３の直列回路が接続されている。 抵抗Ｒ２２
の他端は電源ＶＣ（例えば＋５Ｖ）に接続されている。

【００２９】この抵抗Ｒ２２，Ｒ２３の分圧回路の分圧電圧はトランジスタＱ２１のベースに入っている。 トランジスタＱ２１のエミッタは電源ＶＣに接続されている。 また、この分圧電圧はダイオードＤ１０を介して各給電回路４０のコントロール回路４１に入っている。 トランジスタＱ２１のコレクタには抵抗Ｒ２４とＲ２５の直列回路が接続されている。

【００３０】この直列回路は、抵抗分圧回路を構成しており、その分圧電圧は制御電圧ＶＣＬとして各給電回路４０に印加される。 コンデンサＣ１はノイズ除去と平滑を兼ねたコンデンサで、抵抗Ｒ２５に並列に接続されている。 これら抵抗Ｒ２５及びコンデンサＣ１の他端は接地されている。 Ｃはノイズ除去用のコンデンサで、各給電回路４０に設けられている。 このように構成された回路の動作を説明すれば、以下のとおりである。 （定抵抗給電時）この時には、外部制御信号ＢＭは０Ｖ
とする。 この結果、トランジスタＱ２０はオンになる。
トランジスタＱ２０がオンになると、トランジスタＱ２
１もオンになる。 この場合には、電源電圧ＶＣとＧの差電圧が抵抗Ｒ２４とＲ２５により分圧された電圧（約２．５Ｖ）が制御電圧ＶＣＬとして各給電回路４０に印加される。 ２．５Ｖが制御電圧ＶＣＬとして印加されると、前述したように給電回路は通常の定抵抗給電モードとなる。 （低電流給電時）この時には、外部制御信号ＢＭはオープンとする。 この結果、トランジスタＱ２０はオフになる。 トランジスタＱ２０がオフになると、トランジスタＱ２１もオフになる。 この場合には、０Ｖが制御電圧Ｖ
ＣＬとして各給電回路４０に印加される。 ０Ｖが制御電圧ＶＣＬとして印加されると、前述したように給電回路は低電流給電モードとなり、低消費電力化を図ることができ、ＰＢＸ給電時に用いることができる。

【００３１】なお、抵抗Ｒ２２とＲ２３の分圧電圧は、
ダイオードＤ１０を介して各コントロール回路４１に低電流給電モード時での動作を禁止する信号として入る。
コントロール回路４１は、この信号を受け取ると、低電流給電モード動作を禁止する。

【００３２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明によれば、制御電圧を可変して与えることにより、供給電流制限回路１０を定抵抗給電モードとしても、また低電流給電モードとしても動作するようにすることができる。 従って、本発明によれば低電流給電モードして用いることにより、消費電力を小さくすると共に、ＰＢＸ給電にも対応することができる給電回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の動作特性を示す図である。

【図３】本発明に用いる供給電流制限回路の具体的構成例を示す回路図である。

【図４】本発明の一実施例を示す構成ブロック図である。

【図５】従来回路の構成例を示すブロック図である。

【図６】給電回路の給電特性を示す図である。

【図７】供給電流制限回路の特性を示す図である。

【図８】供給電流制限回路の具体的構成例を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 電話機、 ２０ 給電回路 ３０ 供給電流制限回路 ３１ カレントミラー回路 ３２ リミッタ電流設定回路 Ｑ１０〜Ｑ１２ トランジスタ Ｄ ダイオード、 Ｒ 抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 正房 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 石沢 昭 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内