JP4160706B2 - Subscriber circuit power supply system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は加入者回路給電方式に関し、アナログ端末方式とディジタル端末方式の両方式の給電が可能なDC−DCコンバータによる加入者回路給電方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
電話機など加入者端末の給電方式には、アナログ端末方式とディジタル端末方式が存在する。従来、アナログ端末方式給電とディジタル端末方式給電は必要とされる給電特性が大きく異なるため別々の回路を用いて実現していた。次にそれぞれの給電方式について説明する。
【0003】
アナログ端末方式での給電回路のブロック図を図2に示す。電源1はDC−DCコンバータ9に接続され、給電回路2に電源を供給する。給電回路2には出力トランジスタ3(3a,3b)が接続されており、出力は加入者線路に流れる電流と加入者線間の電圧を検出する電流・電圧検出回路7に接続する。
【0004】
前記電流・電圧変換回路7の出力は前記DC−DCコンバータ9を制御する給電制御コントローラ6に入力する。給電回路2の出力は加入者線路抵抗12(12a,12b)、加入者端末11に接続する。加入者線路抵抗12の値をRLとする。
【0005】
前記給電回路2には前記DC−DCコンバータ9の出力電圧Voutと加入者線路負荷の電圧降下(加入者線路に流れる電流ILと加入者線路抵抗12の値RLの積)の差の電圧降下(Vout−IL・RL)が発生する。
【0006】
しかし、前記給電回路2は電子回路で構成されており、必ずしも大きな電圧降下が必要ではなく、前記出力トランジスタ3が飽和しない程度の最小の電圧降下(VCEM)を供給すれば良い(Vout=RL・IL+VCEM)。
【0007】
前記電流・電圧検出回路7で検出結果を給電制御コントローラ6に入力しDC−DCコンバータの出力を制御する。これらの制御動作は特開昭57―124962号公報に示されており、詳細説明は省略する。
【0008】
次に給電特性を図3に示す。アナログ端末方式給電での加入者回路に流れる電流ILは次式で表される。
【0009】
IL=VBB/(RL+Rin)
ここで、VBBは電源電圧、RLは加入者線路抵抗、Rinは給電回路の内部抵抗であり、一般的にVBB=−48V、RL=0〜1720Ω、Rin=440Ωである。
【0010】
ディジタル端末方式での給電回路のブロック図を図4に示す。電源1はDC−DCコンバータ9に接続され、DC−DCコンバータ9の出力に接続された電流検出回路13は検出出力を給電制御コントローラ6に入力する。前記給電制御コントローラ6は加入者端末11に流れる電流値が定電流値(例えば39mA)となるようDC−DCコンバータを制御する。給電特性を図5に示す。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
図3及び図5に示すようにアナログ端末方式では定抵抗給電特性、ディジタル端末方式では定電流給電特性が要求されるため、給電特性は大きく異なる。アナログ端末方式・ディジタル端末方式の両方式の給電を実現するためにそれぞれに独立の回路を設けては、実装面積の小型化、経済性の面からも不利である。
【0012】
本発明の目的は、実装面積の小型化、経済化を実現したアナログ端末方式とディジタル端末方式の両方式を実現できる加入者回路給電方式を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、アナログ端末方式給電とディジタル端末方式給電とでDC−DCコンバータを共有し、アナログ端末方式給電の場合には給電回路を介して加入者端末に給電し、ディジタル端末方式給電方式の場合には給電回路をバイパスして、給電するように切替え制御し、各給電にあった給電特性を持たせることにより達成される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【0015】
まず、図1に本発明による加入者回路給電方式の一例でのブロック構成を示す。図示のように、電源1はDC−DCコンバータ9に接続され、DC−DCコンバータ9の出力は電流・電圧検出回路7に接続する。前記電流・電圧検出回路7の検出出力は給電制御コントローラ6に入力し、アナログ/ディジタル切替え制御信号5によってアナログ端末方式かディジタル端末方式の給電を行うかを決定し、所望の給電特性となるようにDC−DCコンバータ9を制御する。前記電流・電圧検出回路7は、ディジタル端末方式給電の場合は直接加入者線路へ、アナログ端末方式給電の場合は給電回路2を経由して加入者線路へ接続するように切り替えるスイッチ4(4a,4b)に接続する。前記給電回路2は出力トランジスタ3(3a,3b)に接続されており、前記出力トランジスタ3(3a,3b)には該VCE(コレクタ−エミッタ間電圧)の検出回路8(8a,8b)を備えており、検出結果は前記給電制御コントローラ6へ入力する。
【0016】
図6に給電制御コントローラ6のブロック図を示す。給電制御コントローラ6は、DC−DCコンバータ9の出力に接続された電流・電圧検出回路7の電流検出の結果を電圧変換する電流/電圧変換部15の出力と、前記電流・電圧検出回路7の電圧検出部の出力を比較し、大きい値を選択し出力する最大値選択回路16と、前記電流・電圧検出回路7の電圧検出部の出力と図1における給電回路2の出力トランジスタ3a,3bのVCEを検出するVCE検出回路8の出力を比較し、小さい値を選択し出力する最小値選択回路17と、前記アナログ/ディジタル制御信号5によりディジタル端末方式給電の場合は最大値選択回路16の出力を、アナログ端末方式給電の場合は最小値比較回路17の出力を受け、所要特性にするため基準電圧Vrefを備えた誤差増幅器18から構成し、給電制御コントローラ6の出力はDC−DCコンバータ9へ入力する。
【0017】
DC−DCコンバータ9の実施例の一例を図7に示す。DC−DCコンバータ9は、前記給電制御コントローラ6の出力をパルス幅変調して出力するPWM発生回路19と、前記PWM発生回路19の出力を受けスイッチングを行うトランジスタ21と、前記トランジスタ21の一方はスイッチングトランス22の一次巻線に接続され、前記スイッチングトランスの二次巻線出力は整流用のダイオード23とコンデンサ24に接続され、コイル25とコンデンサ26で構成されたフィルタを介して出力される。
【0018】
次に図1、図6、図7を用いてディジタル端末方式、アナログ端末方式における給電のしくみの説明を行う。
【0019】
まず、ディジタル方式給電について説明する。図1においてアナログ/ディジタル切替制御信号5がディジタル端末方式とする信号を送出すると切替スイッチ4(4a,4b)をD側に切替える。ディジタル端末方式の場合、電流・電圧検出回路7の電流検出部は加入者線に流れる電流、電圧検出部は加入者線間に発生する電圧を検出することになる。電流・電圧検出回路7の電流検出部で検出した電流は図6で示す電流/電圧変換部15で電圧変換する。検出値をVidとする。前記電流・電圧検出回路7の電圧検出部で検出した検出値をVvdとする。図5で示す給電特性の角の特性(IL=39mA、VL=60V)のときVid=Vvdとなるように調整する。定電流領域(IL=39mA)つまり0<VL<60Vでは、Vvd<Vidとなるため最大値選択回路16はVidを選択する。Vidは誤差増幅器18に入力されVrefとの誤差をDC−DCコンバータ9へ出力する。ここでVid<Vrefのとき、つまり電流値が所望の値(例えば39mA)よりも小さい場合、前記誤差増幅器18からの出力を受け図7に示すPWM発生回路19は、トランジスタ21のオン時間を長くするようにしてDC−DCコンバータ9の出力を大きくし、Vid>Vrefのときは、逆にトランジスタ21のオン時間を短くするようにしてDC−DCコンバータ9の出力を小さくすることで定電流特性を実現する。また、定電圧領域(VL=60V)つまり0<IL<39mAでは、Vvd>Vidとなるため図6に示す最大値選択回路16はVvdを選択する。DC−DCコンバータ9は先に述べたVidを選択した時と同じ方法で定電圧特性を実現する。
【0020】
次に、アナログ端末方式給電について説明する。まず、図1においてアナログ/ディジタル切替制御信号5がアナログ端末方式とする信号を送出すると切替スイッチ4a,4bをA側に切替える。アナログ端末方式の場合、DC−DCコンバータ9の出力は給電回路2に接続される。また、接地スイッチによりVBBまたはアースに接地することで非フローティング回路として使用する。前記給電回路2の出力トランジスタ3a,3bのVCEの検出を行うVCE検出回路8a,8bの検出結果VCEと、前記電流・電圧検出回路7の電圧検出部の出力Vvdを図6に示す最小値選択回路17に入力し、小さい値を誤差増幅器18に入力する。VCE<Vvdの場合、言い換えると加入者回線側の負荷抵抗が大きい場合にはVCEの値が選択され、トランジスタが動作するために最小限必要なVCE値(VCEMとする)をVrefとして誤差増幅器18へ入力する。前記誤差増幅器18の出力はDC−DCコンバータ9へ入力されVCE=VCEMとなるように制御する。(DC−DCコンバータ9の動作はディジタル端末方式と同様である。)VCE>Vvdの場合、言い換えると加入者回線側の負荷抵抗が小さい場合には、DC−DCコンバータからの出力電圧が低くなり、給電回路2が動作しない場合がある。この場合、前記電流・電圧検出回路7の電圧検出部の出力が最小値選択回路17で選択することで、給電回路2の動作に必要な電圧をDC−DCコンバータ9の出力より発生するように制御することもできる加入者回路給電制御方式である。
【0021】
【発明の効果】
以上のように、本発明による加入者回路給電方式では従来アナログ端末方式とディジタル端末方式の給電をそれぞれ別の回路で実現していたものを、一つのDC−DCコンバータを使用することで実現でき、低消費電力かつ実装面積においても経済的な加入者回路給電方式を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック図。
【図2】従来アナログ端末方式の給電回路ブロック図。
【図3】従来アナログ端末方式の給電特性。
【図4】従来ディジタル端末方式の給電回路ブロック図。
【図5】従来ディジタル端末方式の給電特性。
【図6】給電制御コントローラのブロック図。
【図7】DC−DCコンバータの実施例を示す回路図。
【符号の説明】
1:電源
3:出力トランジスタ
4:アナログ/ディジタル切替スイッチ
10:従来アナログ端末方式の給電ブロック
11:加入者端末
12:加入者線路抵抗
14:従来ディジタル端末方式の給電ブロック
21:トランジスタ
22:スイッチングトランス
23:ダイオード
24:コンデンサ
25:コイル
26:コンデンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a subscriber circuit power supply system, and more particularly to a subscriber circuit power supply system using a DC-DC converter capable of both analog terminal system and digital terminal system power supply.
[0002]
[Prior art]
There are an analog terminal system and a digital terminal system as power supply systems for subscriber terminals such as telephones. Conventionally, the analog terminal system power supply and the digital terminal system power supply are realized by using different circuits because required power supply characteristics are greatly different. Next, each power feeding method will be described.
[0003]
A block diagram of a power feeding circuit in an analog terminal system is shown in FIG. The power source 1 is connected to the DC-
[0004]
The output of the current /
[0005]
The power supply circuit 2 has a voltage drop (the difference between the output voltage Vout of the DC-
[0006]
However, the power feeding circuit 2 is composed of an electronic circuit, and does not necessarily require a large voltage drop. It is sufficient to supply a minimum voltage drop (VCEM) that does not saturate the output transistor 3 (Vout = RL · IL + VCEM).
[0007]
The current /
[0008]
Next, the power feeding characteristics are shown in FIG. The current IL flowing through the subscriber circuit in the analog terminal system power supply is expressed by the following equation.
[0009]
IL = VBB / (RL + Rin)
Here, VBB is a power supply voltage, RL is a subscriber line resistance, and Rin is an internal resistance of the power feeding circuit. Generally, VBB = −48V, RL = 0 to 1720Ω, and Rin = 440Ω.
[0010]
FIG. 4 shows a block diagram of a power supply circuit in the digital terminal system. The power source 1 is connected to the DC-
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIGS. 3 and 5, the analog terminal system requires constant resistance power supply characteristics, and the digital terminal system requires constant current power supply characteristics. Providing independent circuits for both the analog terminal system and digital terminal system power supply is disadvantageous from the viewpoint of miniaturization of mounting area and economy.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a subscriber circuit power feeding system capable of realizing both an analog terminal system and a digital terminal system that achieve a reduction in mounting area and economy.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The purpose is to share the DC-DC converter between the analog terminal system power supply and the digital terminal system power supply. In the case of the analog terminal system power supply, the power is supplied to the subscriber terminal via the power supply circuit. This is achieved by bypassing the power supply circuit, switching control to supply power, and providing power supply characteristics suitable for each power supply.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0015]
First, FIG. 1 shows a block configuration of an example of a subscriber circuit power feeding system according to the present invention. As shown in the figure, the power source 1 is connected to a DC-
[0016]
FIG. 6 shows a block diagram of the power supply controller 6. The power supply controller 6 includes an output of a current / voltage conversion unit 15 that converts a current detection result of the current /
[0017]
An example of an embodiment of the DC-
[0018]
Next, the power supply mechanism in the digital terminal system and the analog terminal system will be described with reference to FIGS.
[0019]
First, digital power supply will be described. In FIG. 1, when the analog / digital
[0020]
Next, analog terminal system power supply will be described. First, in FIG. 1, when the analog / digital
[0021]
【The invention's effect】
As described above, in the subscriber circuit power supply system according to the present invention, the conventional analog terminal system and digital terminal system power supply can be realized by using a single DC-DC converter instead of using separate circuits. In addition, it is possible to provide a subscriber circuit power supply system that is low in power consumption and economical in terms of mounting area.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a conventional analog terminal type power supply circuit.
FIG. 3 shows power supply characteristics of a conventional analog terminal system.
FIG. 4 is a block diagram of a conventional digital terminal type power supply circuit.
FIG. 5 shows power supply characteristics of a conventional digital terminal system.
FIG. 6 is a block diagram of a power supply controller.
FIG. 7 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC-DC converter.
[Explanation of symbols]
1: Power supply 3: Output transistor 4: Analog / digital switch 10: Conventional analog terminal type power supply block 11: Subscriber terminal 12: Subscriber line resistance 14: Conventional digital terminal type power supply block 21: Transistor 22: Switching transformer 23: Diode 24: Capacitor 25: Coil 26: Capacitor
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