JP3850993B2 - 小電流スイッチ回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信回線に使用されるスイッチ回路に係り、特に、絶縁不良等の小電流が検出できる小電流スイッチ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来のスイッチ回路を示す図である。
５１，５６はＳＣＲ、５３，５９はツェナーダイオード、５４，５８はダイオード、５２，５５，５７，６０は抵抗、Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａは入力端子、Ｌ１Ｂ、Ｌ２Ｂは出力端子である。図２において、入力端子Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａには、通信線を介して局側交換機（不図示）が接続されており、出力端子Ｌ１Ｂ、Ｌ２Ｂには、通信線を介して端末機（不図示）が接続されている。
【０００３】
端末機（不図示）は受信可能状態又は送信可能状態になると低抵抗値（例えば１００Ω）となり、入力端子Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ間には電圧（例えば４８Ｖ）が印加される。入力端子Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ間に正極性電圧が入力した場合には、入力端子Ｌ１Ａ、抵抗５２、ツェナーダイオード５３、ダイオード５４、抵抗５５、出力端子Ｌ１Ｂ、端末機（不図示）、出力端子Ｌ２Ｂ、抵抗６０、ツェナーダイオード５９、ダイオード５８、抵抗５７、入力端子Ｌ２Ａの方向に電流が流れ、これによりＳＣＲ５１のゲート及びＳＣＲ６６のゲートに電流が流れ、ＳＣＲ５１のアノード、カソード間及びＳＣＲ５６のアノード、カソード間がＯＮとなる。これにより、局側交換機（不図示）により設定された比較的大きな電流が継続的に流れるため、ＳＣＲ５１、ＳＣＲ５６はＯＮ状態を継続し、通信可能となる。
【０００４】
入力端子Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ間に負極性電圧が入力した場合には、ダイオード５８、５４により流入電流が阻止されるため、図２に示す回路は動作に至らない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２に示す従来回路においては、端末機の正常動作においては問題ないが、出力端子Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂから端末機（不図示）までの通信線に障害が生じ、絶縁不良となった場合には、その抵抗値が比較的高い（例えば数１００ｋΩ）ために、通信線に流入する電流が比較的小さく、図２に示すＳＣＲ５１及び５６をＯＮにできず、その結果、局側交換機において障害を検出できないという欠点を持っていた。
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、端末側の通信線に障害が生じ絶縁不良となった場合でも局側交換機においてその障害の検出を可能とする小電流スイッチ回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る小電流スイッチ回路は、上記目的を達成するため、請求項１記載のように、２本の通信線を所有する通信回線に使用されるスイッチ回路であり、入力側と出力側を所有するスイッチ回路において、
前記通信線の片線側においては、
該片線側の入力端子にアノードが接続され、片線側の出力端子にカソードが接続され、第１のダイオードのカソードにゲートが接続される第１のＳＣＲと、
前記第１のＳＣＲのアノードに一端が接続され、第１のツェナーダイオードのカソードに他端が接続される第１の抵抗と、
第１の抵抗の他端にカソードが接続され、第１のダイオードのアノードにアノードが接続される第１のツェナーダイオードと、
前記第１のツェナーダイオードのアノードにアノードが接続され、第２の抵抗の一端にカソードが接続される第１のダイオードと、
前記第１のダイオードのカソードに一端が接続され、前記第１のＳＣＲのカソードに他端が接続される第２の抵抗と、
前記第１のＳＣＲのアノードに一端が接続され、第１のＰＵＴのアノードに他端が接続される第３の抵抗と、
前記第１のツェナーダイオードのアノードにカソードが接続され、前記第３の抵抗の他端にアノードが接続され、前記第１のツェナーダイオードのカソードにゲートが接続される第１のＰＵＴと、
前記第１のＰＵＴのアノードに一端が接続され、前記第１のＳＣＲのカソードに他端が接続される第１の高抵抗とがそれぞれ接続され、
前記通信線の他線側においては、
該他線側の入力端子にカソードが接続され、他線側の出力端子にアノードが接続され、第２のダイオードのカソードにゲートが接続される第２のＳＣＲと、
前記第２のＳＣＲのカソードに一端が接続され、第２のダイオードのカソードに他端が接続される第４の抵抗と、
前記第４の抵抗の他端にカソードが接続され、第２のツェナーダイオードのアノードにアノードが接続される第２のダイオードと、
第２のダイオードのアノードにアノードが接続され、第５の抵抗の一端にカソードが接続される第２のツェナーダイオードと、
前記第２のツェナーダイオードのカソードに一端が接続され、前記第２のＳＣＲのアノードに他端が接続される第５の抵抗と、
前記第２のＳＣＲのカソードに一端が接続され、第２のＰＵＴのアノードに他端が接続される第２の高抵抗と、
前記第２のツェナーダイオードのアノードにカソードが接続され、前記第２の高抵抗の他端にアノードが接続され、前記第２のツェナーダイオードのカソードにゲートが接続される第２のＰＵＴと、
前記第２のＰＵＴのアノードに一端が接続され、前記第２のＳＣＲのアノードに他端が接続される第６の抵抗とがそれぞれ接続されてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の回路構成のうち、一方の通信線側の構成を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成の小電流スイッチ回路の入力端子Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａには、通信線を介して局側交換機が接続され、出力端子Ｌ１Ｂ、Ｌ２Ｂには、通信線を介して端末機が接続される。出力端子Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂから端末機までの間の通信線に障害が生じ、絶縁不良となった場合には、片線側の入力端子Ｌ１Ａ、抵抗２を通った電流はＰＵＴ６のゲートに流れ、抵抗２には電圧降下Ｖ２ｄが生じる。これによりＰＵＴ６のゲート電圧はＶ２ｄだけ低くなり、ＰＵＴ６のアノード、ゲート間の電位差もほぼＶ２ｄ（高抵抗８の抵抗値が非常に高いため）となり、ＰＵＴ６のアノード、カソード間はＯＮとなり、入力端子Ｌ１Ａ、抵抗７、ＰＵＴ６、ダイオード４、抵抗５、出力端子Ｌ１Ｂ、通信線の障害点のルートが構成される。
他線側も同様にＰＵＴ１４のアノード、カソード間はＯＮとなり、通信線の障害点、出力端子Ｌ２Ｂ、抵抗１６、ＰＵＴ１４、ダイオード１１、抵抗１０、入力端子Ｌ２Ａのルートが構成される。
流入する電流が小電流であってもＰＵＴ６、ＰＵＴ１４はＯＮを継続し、ＰＵＴ６、ＰＵＴ１４を通して通信線の障害点までの回路が構成され、局側交換機により障害を検出することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る小電流スイッチ回路の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態を示す回路図である。
１，９はＳＣＲ、２，５，７，１０，１３，１６は抵抗、３，１２はツェナーダイオード、４，１１はダイオード、６，１４はＰＵＴ（プログラマブルユニジャンクショントランジスタ）、Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａは入力端子、Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂは出力端子である。また、８，１５は、高抵抗（例えば数ＭΩ）である。
【００１１】
片線側の入力端子Ｌ１Ａは第１のＳＣＲ１のアノードに接続され、第１のＳＣＲ１のカソードは片線側の出力端子Ｌ１Ｂに接続される。第１のＳＣＲ１のアノードは第１の抵抗２の一端に接続される。第１の抵抗２の他端は第１のツェナーダイオード３のカソードに接続されると共に、第１のＰＵＴ６のゲートに接続される。第１のツェナーダイオード３のアノードは第１のダイオード４のアノードに接続されると共に、第１のＰＵＴ６のカソードに接続される。
【００１２】
第１のダイオード４のカソードは第２の抵抗５の一端に接続されると共に、第１のＳＣＲ１のゲートに接続される。第２の抵抗５の他端は第１のＳＣＲ１のカソードに接続される。第３の抵抗７の一端は第１のＳＣＲ１のアノードに接続され、第３の抵抗７の他端は第１のＰＵＴ６のアノードに接続されると共に第１の高抵抗８の一端に接続される。第１の高抵抗８の他端は第１のＳＣＲ１のカソードに接続される。
【００１３】
他線側の入力端子Ｌ２Ａは第２のＳＣＲ９のカソードに接続され、第２のＳＣＲ９のアノードは片線側の出力端子Ｌ２Ｂに接続される。第２のＳＣＲ９のカソードは第４の抵抗１０の一端に接続される。第４の抵抗１０の他端は第２のダイオード１１のカソードに接続されると共に、第２のＳＣＲ９のゲートに接続される。第２のダイオード１１のアノードは第２のツェナーダイオード１２のアノードに接続されると共に、第２のＰＵＴ１４のカソードに接続される。
【００１４】
第２のツェナーダイオード１２のカソードは第５の抵抗１３の一端に接続されると共に、第２のＰＵＴ１４のゲートに接続される。第５の抵抗１３の他端は第２のＳＣＲ９のアノードに接続される。第２の高抵抗１５の一端は第２のＳＣＲ９のカソードに接続され、第２の高抵抗１５の他端は第２のＰＵＴ１４のアノードに接続されると共に第６の抵抗１６の一端に接続される。第６の抵抗１６の他端は第２のＳＣＲ９のアノードに接続される。
【００１５】
図１において、入力端子Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａには、通信線を介して局側交換機（不図示）が接続されており、出力端子Ｌ１Ｂ、Ｌ２Ｂには、通信線を介して端末機（不図示）が接続されている。
端末機（不図示）は受信可能状態又は送信可能状態になると低抵抗値（例えば１００Ω）となり、入力端子Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ間には電圧（例えば４８Ｖ）が印加される。
【００１６】
入力端子Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ間に正極性電圧が入力した場合には、入力端子Ｌ１Ａ、抵抗２、ツェナーダイオード３、ダイオード４、抵抗５、出力端子Ｌ１Ｂ、端末機（不図示）、出力端子Ｌ２Ｂ、抵抗１３、ツェナーダイオード１２、ダイオード１１、抵抗１０、入力端子Ｌ２Ａの方向に電流が流れ、これによりＳＣＲ１のゲート及びＳＣＲ９のゲートに電流が流れ、ＳＣＲ１のアノード、カソード間及びＳＣＲ９のアノード、カソード間がＯＮとなる。これにより、局側交換機（不図示）により設定された比較的大きな電流が継続的に流れるため、ＳＣＲ１及びＳＣＲ９はＯＮ状態を継続し、通信可能となる。
【００１７】
入力端子Ｌ１Ａ，Ｌ２Ａ間に負極性電圧が入力した場合には、ダイオード１１，４により流入電流が阻止されるため、この回路は動作に至らない。
【００１８】
次に、出力端子Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂから端末機（不図示）までの間の通信線に障害が生じ、絶縁不良となった場合について入力電圧が正極性の場合について述べる。絶縁不良の抵抗値は、比較的高い値（例えば数１００ｋΩ）となる。したがって、入力端子Ｌ１Ａ、抵抗２、ツェナーダイオード３、ダイオード４、抵抗５、出力端子Ｌ１Ｂ、障害点、出力端子Ｌ２Ｂ、抵抗１３、ツェナーダイオード１２、ダイオード１１、抵抗１０、入力端子Ｌ２Ａの方向に流れる電流が比較的小電流（例えば１００μＡ）となり、ＳＣＲ１のアノード、カソード間、及びＳＣＲ９のアノード、カソード間をＯＮ継続することができない。
【００１９】
ところが、この実施形態では、ＰＵＴ６及びＰＵＴ１４を図１記載の如く設けることにより次のように改善される。即ち、入力端子Ｌ１Ａ、抵抗２を通った電流はＰＵＴ６のゲートに流れ、抵抗２には電圧降下Ｖ２ｄが生じる。これによりＰＵＴ６のゲート電圧はＶ２ｄだけ低くなり、ＰＵＴ６のアノード、ゲート間の電位差もほぼＶ２ｄ（高抵抗８の抵抗値が非常に高いため）となり、ＰＵＴ６のアノード、カソード間はＯＮとなり、入力端子Ｌ１Ａ、抵抗７、ＰＵＴ６、ダイオード４、抵抗５、出力端子Ｌ１Ｂ、通信線の障害点のルートが構成される。
【００２０】
同様にして、ＰＵＴ１４側は通信線の障害点、出力端子Ｌ２Ｂ、抵抗１３を通った電流はＰＵＴ１４のゲートに流れ、抵抗１３には電圧降下Ｖ１３ｄが生じる。これにより、ＰＵＴ１４のゲート電圧はＶ１３ｄだけ低くなり、ＰＵＴ１４のアノード、ゲート間の電位差もほぼＶ１３ｄ（高抵抗１５の抵抗値が非常に高いため）となり、ＰＵＴ１４のアノード、カソード間はＯＮとなり、通信線の障害点、出力端子Ｌ２Ｂ、抵抗１６、ＰＵＴ１４、ダイオード１１、抵抗１０、入力端子Ｌ２Ａのルートが構成される。
【００２１】
この時流入する電流は、比較的小電流（例えば１００μＡ）であってもＰＵＴ６、ＰＵＴ１４はＯＮを継続する。したがって、ＰＵＴ６、ＰＵＴ１４を通して通信線の障害点までの回路が構成され、局側交換機により障害を検出することが可能となる。
【００２２】
次に、出力端子Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂから端末機（不図示）までの間の通信線に障害が生じ、絶縁不良となった場合で入力電圧が負の場合は、ダイオード１１，４により流入電流が阻止されるため、この回路は動作に至らない。
【００２３】
上記実施形態で説明した回路においては、片線側のみの回路であっても、出力端子Ｌ１Ｂ，Ｌ２Ｂから端末機（不図示）までの間の通信線に障害が生じ、絶縁不良となった場合でも入力電圧が正極性の場合には、局側交換機により障害を検出できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の小電流スイッチ回路によれば高抵抗とＰＵＴの回路をＳＣＲに組み合わせた簡単な回路構成で、端末側の通信線に障害が生じて絶縁不良となった場合でも局側交換機において、その障害を検出することが可能となる。
本発明は、絶縁不良検出等のような比較的小電流を扱うスイッチ回路のうち、正極性だけで使用する回路に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示す回路図。
【図２】従来の回路図。
【符号の説明】
１，９ ＳＣＲ
２，５，７，１０，１３，１６ 抵抗
８，１５ 高抵抗
３，１２ ツェナーダイオード
４，１１ ダイオード
６，１４ ＰＵＴ

Claims (2)

1. ２本の通信線を所有する通信回線に使用されるスイッチ回路であり、入力側と出力側を所有するスイッチ回路において、
   前記通信線の片線側においては、
   該片線側の入力端子にアノードが接続され、片線側の出力端子にカソードが接続され、第１のダイオードのカソードにゲートが接続される第１のＳＣＲと、
   前記第１のＳＣＲのアノードに一端が接続され、第１のツェナーダイオードのカソードに他端が接続される第１の抵抗と、
   第１の抵抗の他端にカソードが接続され、第１のダイオードのアノードにアノードが接続される第１のツェナーダイオードと、
   前記第１のツェナーダイオードのアノードにアノードが接続され、第２の抵抗の一端にカソードが接続される第１のダイオードと、
   前記第１のダイオードのカソードに一端が接続され、前記第１のＳＣＲのカソードに他端が接続される第２の抵抗と、
   前記第１のＳＣＲのアノードに一端が接続され、第１のＰＵＴのアノードに他端が接続される第３の抵抗と、
   前記第１のツェナーダイオードのアノードにカソードが接続され、前記第３の抵抗の他端にアノードが接続され、前記第１のツェナーダイオードのカソードにゲートが接続される第１のＰＵＴと、
   前記第１のＰＵＴのアノードに一端が接続され、前記第１のＳＣＲのカソードに他端が接続される第１の高抵抗とを備え、
   前記通信線の他線側においては、
   該他線側の入力端子にカソードが接続され、他線側の出力端子にアノードが接続され、第２のダイオードのカソードにゲートが接続される第２のＳＣＲと、
   前記第２のＳＣＲのカソードに一端が接続され、第２のダイオードのカソードに他端が接続される第４の抵抗と、
   前記第４の抵抗の他端にカソードが接続され、第２のツェナーダイオードのアノードにアノードが接続される第２のダイオードと、
   第２のダイオードのアノードにアノードが接続され、第５の抵抗の一端にカソードが接続される第２のツェナーダイオードと、
   前記第２のツェナーダイオードのカソードに一端が接続され、前記第２のＳＣＲのアノードに他端が接続される第５の抵抗と、
   前記第２のＳＣＲのカソードに一端が接続され、第２のＰＵＴのアノードに他端が接続される第２の高抵抗と、
   前記第２のツェナーダイオードのアノードにカソードが接続され、前記第２の高抵抗の他端にアノードが接続され、前記第２のツェナーダイオードのカソードにゲートが接続される第２のＰＵＴと、
   前記第２のＰＵＴのアノードに一端が接続され、前記第２のＳＣＲのアノードに他端が接続される第６の抵抗と
   を備えたことを特徴とする小電流スイッチ回路。
2. ２本の通信線を所有する通信回線に使用されるスイッチ回路であり、入力側と出力側を所有するスイッチ回路において、
   前記通信線のうち一方の通信線側の入力端子にアノードが接続され、該一方の通信線側の出力端子にカソードが接続され、第１のダイオードのカソードにゲートが接続される第１のＳＣＲと、
   前記第１のＳＣＲのアノードに一端が接続され、第１のツェナーダイオードのカソードに他端が接続される第１の抵抗と、
   第１の抵抗の他端にカソードが接続され、第１のダイオードのアノードにアノードが接続される第１のツェナーダイオードと、
   前記第１のツェナーダイオードのアノードにアノードが接続され、第２の抵抗の一端にカソードが接続される第１のダイオードと、
   前記第１のダイオードのカソードに一端が接続され、前記第１のＳＣＲのカソードに他端が接続される第２の抵抗と、
   前記第１のＳＣＲのアノードに一端が接続され、第１のＰＵＴのアノードに他端が接続される第３の抵抗と、
   前記第１のツェナーダイオードのアノードにカソードが接続され、前記第３の抵抗の他端にアノードが接続され、前記第１のツェナーダイオードのカソードにゲートが接続される第１のＰＵＴと、
   前記第１のＰＵＴのアノードに一端が接続され、前記第１のＳＣＲのカソードに他端が接続される第１の高抵抗と
   を備えたことを特徴とする小電流スイッチ回路。

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