JP3759625B2 - 電力転送装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は電気装置の廃電力を転送する方法および装置に関する。
当該技術の状態
例えば電気回路を変動する負荷に接続する時に、その電気回路の構成要素のあるものの過熱に伴う問題が生じてしまう。この問題は既知であり、これに対処するために多数の解決法が開発されている。
多くの解決法において、廃電力が回路に生じることは容認される。他の解決法は各負荷に対してＤＣ／ＤＣ変換器を用い、その出力電圧が実際の負荷に従って適応されるようにするために連続的に制御されるようにしている。他の代案は、回路の２つあるいはそれ以上の供給電圧へのアクセスがあれば、それらの間での切り替えを通じてその場合に最も低い充分な供給電圧にして回路の廃電力を減少することであり、これはスウェーデン国特許第９４０３８７６−７号に記載されている。
米国特許第５，４２８，６８２号は電話回路で熱を伝導して逃す技術を記載している。これは２つの回線供給増幅器を含んでおり、それぞれは各出力電話回線に対応し、この出力は１対のスイッチによってそれぞれ接地、供給電圧と２つの外部抵抗とに接続される。これらのスイッチは電話回線へのＤＣ供給の極性反転を可能にする。外部抵抗で不用の熱が放出されることができ、電話回路での熱の発生を許容レベルに維持する。
スウェーデン国特許第８００３４１９−２号は、上述の米国特許第５，４２８，６８２号の技術に極めて類似する熱転送のための外部抵抗の接続に関する技術を記載している。
英国特許第２，０５０，１１５Ａ号はある出力回線電流を有する増幅器の最終段に抵抗を接続するような技術を記載している。最終段トランジスタで発生された電力は抵抗を通って流れる出力回線電流の一部により減少され、この態様で、最終段で発生された熱は許容レベルに保持される。
フランス国特許第２，６９０，５３７号は回線供給回路の電流調整器が抵抗の接続により出力電流を制限するような技術を記載している。
発明の開示
例えば、最終段と電圧調整器とを備えておりかつＡＣ信号およびＤＣ電流の両方に係わる平衡２ワイヤ伝送をドライブするようになった回線回路のような回路は、回線電圧およびＤＣ電流が回線および回路の負荷の組合せ抵抗の関数となることを意味するＤＣ供給特性を有している。回線が開の状態で、ＤＣ電流がゼロとなると同時に回線には最大回線電圧が供給され、更に回路の最終段は必要な回線電圧よりも幾分大きな駆動電圧へのアクセスを持つ必要がある。この駆動電圧はこの駆動電圧は電圧調整器の出力から得られ、この際にこの電圧調整器には回路の駆動電圧が供給される。
回線が負荷されると、回線および負荷の抵抗並びに回線回路の供給特性に応じて、回線電圧は低下し、ＤＣ電流は上昇することになる。この場合に電圧調整器で発生され、回路の供給電圧と最終段の駆動電圧との間の差となるいわゆる調整器電圧はＤＣ電流がそれを流れると同時に発生され、これは好ましくない電力発生を電圧調整器に導入する。回路の温度を安全レベルに保持するためにこの好ましくない電力発生を除くことは困難である。
回路の電力発生は、短い回線では、すなわち回線および負荷の合計抵抗が低い値を有する時には、調整器電圧と調整器を通るＤＣ電流の両者が大きいため調整器で最大になる、とより一層ぴったりと定義される。
本発明は回路の廃電力を外部要素で発散することによりそれを転送することに係わる問題に取り組むものである。
他の問題は実存の回路における最小の可能な抵触で上述した機能を得ることである。
本発明の目的は、回路の廃電力の一部を外部要素に転送することにより、回路の寿命を向上させかつその熱影響を減少することである。
上の問題は、例えば抵抗のような外部要素を回路の電圧調整器と並列に接続し、回路の廃電力の全てあるいは一部を外部要素に導入しその外部要素で発散させるようにすることにより解決される。
例えば加入者回線回路のような電気装置は可変の供給電圧を有する使用装置と、例えば電圧調整器のような電圧調整回路とを具備している。使用装置の供給電圧は基準信号により電圧調整器の入力にフィードバックされ、電圧調整器は使用装置に基準信号の値に適合する駆動電圧を供給する。電圧調整器には、駆動電圧と回路の供給電圧との間の差から電圧低下が形成される。この電圧低下の大きさは可変の駆動電圧の値に応じる。電圧調整器が抵抗のような外部要素と並列に接続される時には、使用装置の供給電流の全てあるいは一部が外部要素に導入され次いで電圧調整器の廃電力の全てあるいは一部が発散されると電気回路は緩和される。
この提案された発明の利点は回路の廃電力を処理するためにただ１つの抵抗を必要とするに過ぎないことである。他の利点は２ワイヤ伝送のＤＣ供給の極性反転のためのスイッチを最早何等必要としないことである。
更に他の利点は既に存在する回路解決法への大きな変更なしに発明が容易に構成化することである。
ここで好適実施例の助けを借りかつ添付図面を参照して発明をより綿密に説明する。
図面の説明
図１は本発明による熱放散装置を有する電気回路を示す。
好適実施例
図１は本発明による熱放散装置８を有する電気回路１の一般化した図を示す。この電気回路は電圧調整回路２を備えており、これは回路の供給電圧Ｖ_BATに接続され、使用装置３に駆動電圧Ｖ_BAT2を供給する。図示の実施例において、使用装置３は２つのワイヤＡおよびＢを有する２つの最終増幅器４および５を備えた加入者回線回路として概略的に示され、これらワイヤはそれらの他端で例えば加入者装置の形態の負荷Ｌに接続され、電圧調整回路は電圧調整器６を備えている。使用装置は接地ＧＮＤと電圧調整器の出力７との間に接続されている。例えば抵抗のような抵抗性部分を有する少なくとも１つの要素からなる熱放散装置８は電圧調整器の出力７と供給電圧Ｖ_BATとに並列に接続されている。
接地ＧＮＤと駆動電圧Ｖ_BAT2との間に接続されている使用装置は可変供給電圧を備えており、これは読み出されて基準信号Ｖ_REFにより回路の電圧調整器６にフィードバックされる。使用装置の供給電圧に応じて、可変の大きさの電圧低下Ｖ_Oが駆動電圧Ｖ_BAT2と回路の供給電圧Ｖ_BATとの間で生じることになる。図示の好適実施例において、電流Ｉ_Lは１つの増幅器４からワイヤＡを通って負荷Ｌに、更に第２の増幅器５に流れる。ワイヤＡおよびＢ並びに負荷Ｌは固有の抵抗を有し、これは増幅器間で電位差Ｖ_Lを生じさせる。２ワイヤ伝送のための電流および固有抵抗の変動は増幅器間の電位変動となる。この変位変動は同様可変である使用装置の供給電圧となり、更には使用装置を通って流れる可変の供給電流となる。
電圧Ｖ_Oが電圧調整回路２で生じ、これは次式に等しい。
Ｖ_O＝Ｖ_BAT−Ｖ_BAT2 （１）
ここで、駆動電圧は最終増幅器間の電位差の関数、すなわちＶ_BAT2＝ｆ（Ｖ_L）となり、これは次式を与える。
Ｖ_O＝Ｖ_BAT−ｆ（Ｖ_L） （２）
式２から、調整器電圧Ｖ_Oが回線および負荷の抵抗に応じて変り得ることを明らかに理解することができる。外部電力放散装置８が接続されていなければ、供給電流Ｉの全てが電圧調整回路２を通って流れ、調整器電圧Ｖ_Oが上昇すると好ましくない電力発生が生じることになる。外部装置８がオンにされると、電流Ｉの全てあるいは一部が電圧調整回路２を通らずに外部装置８を通って流れる。従って、好ましくない廃電力は外部装置において発散されることになって、電気回路１の熱状況に影響を及ぼさない。
電気装置の廃電力を放散するこの方法は可変の供給電圧を有する使用装置を通って流れる電流Ｉの一部が電圧調整回路２から供給される場合に適用され得る。抵抗性部分を有する外部装置８の接続により、電流の全体あるいは一部は電圧調整回路からおよび電気装置から引き出されることができる。
外部電力放散装置は、その最も単純な実施例においては、抵抗で構成されるが、この装置が電力放散原理に従って機能するために例えばトランジスタのような抵抗性特性を備えた構成要素を含むことを必要とするに過ぎない。
加入者回線回路は熱発生に関して限定された耐久性を有する半導体チップ、いわゆるＳＬＩＣで往々実現される。上に記載した実施例は、例えば使用装置および電圧調整回路が同一の半導体チップ上に構成されない場合でさえ当然適用可能であるが、点線の部分は熱放散機能が装置８の形態で所望されるような例えばプリント回路あるいは電気回路であってもよい。
当然本発明は上述され図面で示された実施例には限定されず、付随の請求の範囲の適用範囲内で変更され得る。

Claims (7)

1. 可変の供給電圧を有する使用装置（３）を備えた電気装置で電力を転送する方法であって、電圧調整回路が上記使用装置に上記使用装置の供給電流（Ｉ）の少なくとも一部並びに上記使用装置の駆動電圧（Ｖ_BAT2）を供給し、上記駆動電圧は上記電圧調整回路にフィードバックされる上記使用装置からの少なくとも１つの基準信号（Ｖ_REF）によって調整されるようにする方法において、少なくとも抵抗性部分を具備する外部装置が上記電圧調整回路と並列に接続されており、上記外部装置は上記使用装置の供給電流（Ｉ）の全体あるいは一部を流すようにして上記外部装置で電力として発散されるようにしたことを特徴とする方法。
2. 請求の範囲第１項記載の方法において、上記外部装置は抵抗となるように選択されていることを特徴とする方法。
3. 可変の供給電圧を有する使用装置（３）を備えた電気装置で電力を転送する装置であって、上記使用装置に上記使用装置の供給電流（Ｉ）の少なくとも一部並びに上記使用装置の駆動電圧（Ｖ_BAT2）を供給する電圧調整回路が設けられており、上記使用装置の上記駆動電圧（Ｖ_BAT2）を調整するために上記使用装置から基準信号（Ｖ_REF）を上記電圧調整回路にフィードバックするようにした装置において、少なくとも抵抗性部分を具備する外部装置が上記電圧調整回路（２）と並列に接続され、それにより上記使用装置の供給電流（Ｉ）の全体あるいは一部が上記外部装置を通って流れそこで電力として放出されるように構成されたことを特徴とする電力転送装置。
4. 請求の範囲第３項記載の装置において、上記使用装置（３）および上記電圧調整回路（２）は半導体回路に構成されることを特徴とする装置。
5. 請求の範囲第３項記載の装置において、上記外部装置は抵抗からなることを特徴とする装置。
6. 請求の範囲第５項記載の装置において、上記使用装置（３）および上記電圧調整回路（２）は半導体回路に構成されることを特徴とする装置。
7. 請求の範囲第３項から第６項のうちの任意の１項記載の装置において、上記電気装置（１）は加入者回線回路であることを特徴とする装置。

Images