JPH0332263A - リンガー回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ｅ　要〕 交換機に呼出信号電力を供給するリンガ−回路に関し、 複数の半導体スイッチをディジタルパルスにより駆動し
て正弦波の出力波形を得る制御が容易で小型のリンガ−
回路を提供することを目的とし、１巻線の１次巻線と２
巻線の２次巻線を有し、■次巻線が直流電源に接続され
るトランスと、該トランスの１次巻線と前記直流電源の
間に直列に接続される第１の半導体スイッチと、前記ト
ランスの２次巻線の２つの端子と中点間にそれぞれ接続
される２つの低域フィルターと、それぞれ一方の端子を
前記低域フィルターの出力端子に、他方の端子を互いに
共通に接続する第２及び第３の半導体スイッチと、前記
１、第２及び第３の半導体スイッチを駆動する半導体ス
イソチ駆動手段と、前記第２及び第３の半導体スイッチ
の共通に接続された端子と前記トランスの２次巻線の中
点にそれぞれ接続される出力端子を備え、前記半導体ス
イッチ駆動手段より、トランスの２次側に包絡線が正弦
波とな名ＰＡＭパルスを誘導せしめるＰＷＭパルスを出
力して前記第１の半導体スイッチを駆動し、該ＰＷＭパ
ルスと同一周期をもち、半周期置きに半周期間オンとな
る第１の矩形波パルスと該第１の矩形波パルスのオフの
間オンとなる第２の矩形波パルスを出力してそれぞれ第
２及び第３の半導体スイッチを駆動し、出力端子より正
弦波を出力するように構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、交換機へ呼出信号電力を供給するリンガ−回
路に関する。

近年、交換機より呼出信号を送出する場合の信号電源で
あるリンガ−回路は半導体回路により構成されるのが一
般的となっている。しかしながら、半導体回路がディジ
タル・パルスにより制御するのに適しているのに対して
、リンガ−回路の出力は２５　Ｈｚ程度の低周波の正弦
波であるため、アナログ波形を出力する回路が複雑とな
り、また低周波波形を通過させるためにトランスが大型
になるなどの問題を有しており、制御が簡単で且つ小型
化が可能なリンガ−回路の必要性が高まっている。

〔従来の技術〕

第５図は従来方式のリンガ−回路の構成図、第６図は第
５図の構成における各部の波形説明図である。

第５図中、Ｅは直流電源、Ｔはトランス、Ｑ〜Ｑ３はト
ランジスタ、Ｄ１〜Ｄ、はダイオード、Ｃ２〜Ｃ２はコ
ンデンサ、２１はトランジスタ駆動回路で前記トランス
スタＱ１〜Ｑ３を駆動する信号を送出する部分である。

２２〜２９は該トランジスタ駆動回路２１を構成する各
部で、２２は制御部、２３はクロック・パルス、２４は
矩形波パルス発生回路、２５、２６は正弦波発生回路、
２７〜２９はドライバ回路である。

第５図において、トランスＴの１次巻線と直列に接続さ
れているトランススタＱ１はトランジスタ駆動回路２■
内の矩形波パルス発生回路２４よりドライバ回路２７を
介して駆動され、直流電源Ｅよりの電流をスイッチング
する。出力すべきリンガ−波形が２５Ｈｚの正弦波であ
れば、前記矩形波パルス発生回路２４は２５Ｈｚの矩形
波パルスを発生してトランススＱ、を駆動する。従って
、トランスＴの２つの２次巻線には２５　ＨＺの矩形波
パルスが誘起されるが、各巻線の出力側にはそれぞれダ
イオードＤ１及びＤ２が接続されているため、ダイオー
ドＤ、を通して出力される矩形波パルスの出力電圧■１
とダイオードＤ２を通して出力される矩形波パルスの出
力電圧Ｖ２とは位相が半周期置ずれたものとなり、■、
が正の電位のときにＶ２は０電位、■、が０電位のとき
に■２は負の電位となる。

前記ＶＩ部及び■２部の矩形波パルスはそれぞれトラン
ススタＱ２及びＱ３に接続されたのち互いに接続されて
出力され、トランスＴの中点より引き出された線との間
でリンガ−出力電圧として送出されるが、リンガ−出力
の波形は前記の如く、２５　ＨＺの正弦波であるため、
トランススタＱ２及びＱ３において矩形波を正弦波に変
換する。このため、Ｉ・ランジスタＱ２及びＱ３をトラ
ンジスタ駆動回路２Ｉの２つの正弦波発生回路２５及び
２６より正弦波によって駆動することにより、入力の矩
形波パルスを正弦波に変換する。このとき、矩形波パル
スと駆動用の正弦波は位相を合わせる必要があるため、
トランジスタ駆動回路２１内の制御胛部２２において前
記トランススタＱ、を駆動する矩形波パルス発生回路２
５と前記正弦波発生回路２５及び２６を制御して位相を
調整する。

矩形波パルスと同期をとって発生された２つの正弦波は
ダイオードＤ３及びＤ４を通して半周期置きの半波の駆
動パルス波形としてドライバ回路２８及び２９を介して
それぞれトランジスタＱｚ及びＱ、を駆動する。正弦波
によって駆動されるトランジスタＱ２及びＱ３は正弦波
の波高値で駆動されたときに完全な導通状態となって人
力の前記矩形波の電圧がそのまま出力され、以下駆動波
形の電位に応して出力電圧も変化するように設定されて
いるため、トランジスタＱ２及びＱ３を正弦波で駆動す
ることにより矩形波パルスが正弦波に変換される。

以上から明らかなように、リンガ−の正弦波の実効電圧
をＶｅとし、矩形波パルスのＶｌ及び■２における電圧
をそれぞれ＋Ｖ及び−■とすれば、矩形波パルスの電圧
Ｖは正弦波の波高値に等しくする必要があるため、 Ｖ＝２”ＺＸＶｅ となるように設定される。

第６図は第５図の各部の波形を示したもので、同図（１
）の矩形波パルスによりトランジスタＱ、を駆動し、（
５）及び（６）の半波の正弦波によりＩ・ランシスタＱ
２及びＱ、を駆動することにより、（７）に示す如き正
弦波のリンガ−電圧が出力される。

しかしながら、従来方式による上記の如きリンガ−回路
は、トランジスタＱ２及びＱ３をディジタルパルスでな
く２つの正弦波によって駆動して均質の２つの出力正弦
波を得る必要があり、また、２つの正弦波が連続するよ
うにするために該２つの正弦波の駆動信号の位相とトラ
ンジスタＱ１との位相を互いに合わせる必要があるため
、回路及び調整が複雑となる。更に、２５　Ｈｚ前後の
低周波を通過させるためにトランスＴが大型となるなど
の欠点も有する。

〔発明が解決しようとする課題］ 以上説明したように、従来のリンガ−回路はアナログ信
号の正弦波により駆動して２つの出力正弦波の波形を均
質化し、また駆動用の矩形波パルスと２つの正弦波の位
相を一致せしめる必要があるために回路及び調整が複雑
となるほか、低周波を通過させるためにトランスが大型
となる欠点を有する。

本発明は、複数の半導体スイッチをディジタルパルスに
より駆動して正弦波の出力波形を得る制御が容易で小型
のリンガ−回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

図において、ｌはトランス、２は第１の半導体スイッチ
で、トランスｌの１次（ｐすに挿入され、パルス幅変調
（ＰＷＭ）パルスにより駆動されてトランスの２次側に
包絡線が正弦波となるパルス振幅変調（ＰＡＭ）パルス
を誘導せしめるためのもの、３及び４は低域フィルター
で、前記包絡線が正弦波となるＰＡＭパルパルス滑な正
弦波に変換せしめるためのもの、５及び６は第２及び第
３の半導体スイッチで、前記正弦波と同一周期の矩形波
パルスにより駆動され、前記フィルター３及び４より出
力される正弦波をスイッチングして出力するもの、７は
半導体スイッチ駆動手段で、前記半導体スイッチ２．５
及び６を駆動するパルスを発生して出力するもの、８は
出力端子で正弦波のリンガ−電圧を出力する部分である
。

〔作　用］ 第１図において、トランス１の１次側には直流電源が接
続されており、謹直・流電源と１次巻線間に半導体スイ
ッチ２が接続されている。半導体スイッチ２は半導体ス
イッチ駆動手段７よりＰＷＭパルパルスって駆動される
が、ＰＷＭパルパルス出されている間、トランス１に流
れる電流が増加してゆくため、トランスｌの■次側に流
れる電流はＰＷＭパルパルスルス幅が短いときは小さく
、パルス幅が長いときは大となる。ＰＷＭパルパルとに
トランスに流れるＰＷＭパルス幅に応した電流はＲＡＭ
パルスを形成するため、パルス幅をパルスごとに適当に
変化するように設定すれば、パルスごとに流れる電流値
が変わり、該電流値のピーク値の包絡線、即ち、ＲＡＭ
パルスの包絡線を正弦波とすることができる。

第２図は以上のＰＷＭパルパルスＲＡＭパルスへの変換
原理を説明する図であり、第２図のＡば半導体スイッチ
２を駆動するＰＷＭパルパルスはトランス１の１次側に
流れる電流であり、いわゆるＲＡＭパルスを形威し、ト
ランスの２次側にも誘導される。また、Ｃはその包路線
である。

第１図の１−ランス１の２次側の２つの巻線には前記の
如く、第２図ＢのＲＡＭパルスが誘導されるが、それぞ
れの２次巻線より出力される該ＲＡＭパルスは低域フィ
ルター３及び４を通ることにより第２図のＣの包絡線が
出力波形となる。しかし、トランス１の２つの巻線は中
点が共通となっており、かつ低域フィルター内には図示
省略された整流素子が用いられているため、例えば低域
フイルター３の出力は正弦波の正の半波のめが連続し、
低域フィルター４の出力は正弦波の負の半波のみが連続
する波形となる。

半導体スイッチ５は正弦波の正の半波の連続波形を入力
するが、半導体スイッチ駆動手段７より該正弦波の半周
期置きに半周期間オンとなる矩形波パルスで駆動される
ため、前記正弦波の正の半波を半周期づつ通過させる。

また半導体スインチロは半導体スイノチ駆動手段７より
前記半導体スイッチ５に対する矩形波の駆動パルスがオ
フの間オンとなる矩形波パルスにより駆動されるため、
人力される正弦波の負の半波の連続波形のうら半周期づ
つを前記正の半波が送出されない半周期間に通過させる
。従って、出力端子８には半周７Ｕｌごとに半導体スイ
ッチ５の出力と半導体スイッチ６の出力が交互に送出さ
れ、結果的に連続した正弦波のリンガ−電力が８ｉ力さ
れる。

以上の如く、本発明では第１の半導体スイッチ２をＰＷ
Ｍパルパルス２．第３の半導体スイッチ５．６を矩形波
パルスによって駆動することによ２ り正弦波のリンガ−電力を出力している。即ち、半導体
スイッチをいずれもディジタルパルスによって駆動して
正弦波を発生せしめており、制御の容易なリンガ−回路
が実現されており、また、トランスＴには周波数の高い
ＲＡＭパルスのみが通過するため、トランスＴを小型化
することができる。

［実施例］ 第３図は本発明の一実施例の構成図、第４図は第３図の
各部の波形の説明図である。

第３図において、１１ば半導体スイッチ駆動回路、１２
は駆動パルス発生回路制御部、１３はクロックパルス、
１４はＰＷＭパルス発生回路、１５は矩形波パルス発生
回路、１６〜１８はドライバ回路である。また、Ｅは直
流電源、Ｔはトランス、Ｑ、−Ｑ、ｌはトランジスタ、
Ｄ＋、Ｄｚはダイオード、ＬＬ、はチョークコイル、Ｃ
＋、Ｃｚばコンデンサである。

駆動パルス発生回路制御部１２はクロックパルス３ １３よりクロックパルスを受信し、ＰＷＭパルス発生回
路１４、矩形波パルス発生回路１５の発生パルスの同期
をとるための同期パルスを送出する。ＰＷＭパルパル生
回ＩＩＦ！１４は予めトランススタＱ１を駆動して正弦
波のＰＡＭを生じるようなＰＷＭパルパルスルス幅のデ
ータを内蔵しており、駆動パルス発生回路制御部１２よ
り前記同期パルスを受信することによりドライバ回路１
６を介してトランススタＱ１にＰＷＭパルパルス動パル
スを送出する。

トランススタＱ１は該ＰＷＭ駆動パルスによりオン／オ
フし、トランスＴの２次側に正弦波のＲＡＭパルスを誘
導せしめる。トランス′「の２次巻線の一つよりの出力
はダイオードＤ１を通して前記誘導されたＰＡ、Ｍパル
スの正方向のパルスの力を通過せしめ、チヨ−クコイル
Ｌ、及びコンデンサＣ６からなる低域フィルターに入力
する。同様に他の２次巻線よりの出力はダイオードＤ２
を通して前記誘導されたＰＡ、Ｍパルスの負方向のパル
スのみを通過せしめ、チョークコイＪｌ用、２及びコン
デンサＣ２からなる低域フィルターに入力する。

４ 低域フィルターを通過したＰＡＭパルスは包絡線の波形
、即ち、正または負の半波が連続する正弦波となり、そ
れぞれトランジスタＱ２及びＱ３に人力される。

一方、半導体スイッチ駆動回路１１の矩形波パルス発生
回路１５は駆動パルス発生回路制御師部１２より前記同
期パルスを受信すると、ＰＷＭパルス発生回路１４の発
生するＰＷＭパルスと同期をとって前記正弦波の半周期
置きに半周期間オンとなる矩形波パルスと、該矩形波パ
ルスがオフの間オンとなる矩形波パルスを発生し、それ
ぞれドライバ回路１７とドライバ回路１８を介してトラ
ンジスタＱ２及びＱ３を駆動する。

前記の如く駆動されることにより、トランジスタＱ２は
人力した正弦波の正の半波の連続波形を半周期置きに通
過せしめ、トランジスタＱ３は人力した正弦波の負の半
波の連続波形を前記正の半波が送出されない半周期間ｉ
ｉ１遇せしめる。従って、出力端子には半周期ごとにト
ランジスタＱ２の出力とトランジスタＱ３の出力が交互
に人力され、連続した正弦波のリンガ−電圧として出力
される。

第４図は以上の説明におりる各部の波形を図示したもの
である。

トランススタＱ、ば前記の如＜ＰＷＭパルス発生回路１
４よりＰＷＭパルスによって駆動されるが、第２図に説
明した原理によってトランス下には第４図（１）に示す
如き正弦波のＰＡＭパルスが流れる。

なお、第４図中においては個々のＰＡＭパルスは説明の
ため矩形波で示している。該ＰＡＭパルスはトランス下
の２次側の２つの巻線に誘導するが、ダイオードＤ１及
びＤ２を通り第４図（２）及び（３）の如き電圧波形■
１及び■２となる。

該電圧波形■、及び■２ばそれぞれチョークコイルＬｌ
、Ｌ２及びコンデンサＣ，，Ｃ，からなる低域フィルタ
ーを通り第４図の（４）及び（５）に示すような正また
は負の半波が連続する正弦波の電圧Ｖ３及び■４となり
、それぞれトランジスクＱ２及びＱ３に入力される。ト
ランジスタＱ２及びＱ３は矩形波パルス発生回路１５よ
りトライバ回路１７及び１８を介して（６）及び（７）
に示す矩形波パルスＰ２及びＰ３によって駆動され、駆
動中オンとなり、オンの間、それぞれ（４）及び（５）
の波形を通過せしめる。

トランジスタＱ２及びＱ３の出力部は互いに接続され、
トランス下の中点から引き出された線との間で出力電圧
を送出するが、出力波形は（８）に示すように正弦波と
なる。

以上の如く、第３図の構成においてはトランジスタＱＩ
をＰＷＭパルス、トランジスタＱ２及びＱ３を矩形波パ
ルスによって駆動することにより正弦波のリンガ−電力
を出力している。即ち、半導体スイッチをいずれもディ
ジタルパルスによって駆動して正弦波を発生せしめるた
め、トランジスタの特性条件や位相の調整が厳しくなく
、またトランスに２５Ｈｚの如き低周波を通過せしめな
いためトランスが小型化できる特徴がある。

（発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、半導体スイッチ
をディジタルパルスにより駆動することにより正弦波の
リンガ−電力を送出することができ、回路構成及び制御
が簡単となるほか、低周波を通過せしめないためにトラ
ンスが小型化でき、かかるリンガ−回路の経済化、小型
化に資するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図はＰＷＭＰＡＭ波
形変換原理説明図、第３図は本発明の実施例構成図、第
４図は本発明実施例の波形説明図、第５図は従来方式の
構成図、第６図は従来方式の波形説明図である。 図中、 １−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−　ト
ランス２．５．６−−−一一一一一半導体スイッチ３、
　４−−−−−−−−−−−−　低域フィルター７　−
−−−−一−−−−−−−−−−−−　半導体スイッチ
駆動手段８−−−−−−−−−−−−−−−−−−出力
端子？、）トー封Ｒ −＋　　リ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １巻線の１次巻線と２巻線の２次巻線を有し、１次巻線
   が直流電源に接続されるトランス（１）と、該トランス
   の１次巻線と前記直流電源の間に直列に接続される第１
   の半導体スイッチ（２）と、前記トランスの２次巻線の
   ２つの端子と中点間にそれぞれ接続される２つの低域フ
   ィルター（３、４）と、 それぞれ一方の端子を前記低域フィルターの出力端子に
   、他方の端子を互いに共通に接続する第２及び第３の半
   導体スイッチ（５、６）と、前記１、第２及び第３の半
   導体スイッチを駆動する半導体スイッチ駆動手段（７）
   と、 前記第２及び第３の半導体スイッチの共通に接続された
   端子と前記トランスの２次巻線の中点にそれぞれ接続さ
   れる出力端子（８）を備え、前記半導体スイッチ駆動手
   段より、トランスの２次側に包絡線が正弦波となるパル
   ス振幅変調（ＰＡＭ）パルスを誘導せしめるパルス幅変
   調（ＰＷＭ）パルスを出力して前記第１の半導体スイッ
   チを駆動し、該パルス幅変調パルスと同一周期をもち、
   半周期置きに半周期間オンとなる第１の矩形波パルスと
   該第１の矩形波パルスのオフの間オンとなる第２の矩形
   波パルスを出力してそれぞれ第２及び第３の半導体スイ
   ッチを駆動し、出力端子より正弦波を出力することを特
   徴とするリンガー回路。