JPH0342835B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、交換装置の局線トランクインターフ
エースに用いられる極性反転検出回路に関するも
のである。

（従来技術とその問題点） 近年、PBXやボタン電話装置の加入者線イン
ターフエースは電子化が行われ、一般的にSLIC
と称するLSIやHICが出現している。このように
電子化が進むとシステム構成要素中電子化の進ん
だ部分とそうでない部分は実装が極めて不均一に
なり、実装単位寸法が不揃いにならざるを得な
い。PBXやボタン電話装置では、内線側インタ
ーフエースの電子化が進んでいるのに比べ、局線
側インターフエースは依然として大型トランス、
リレー及び大型コンデンサが用いられている。こ
れは印加される直流電圧、着信信号が過大であ
り、また、電流容量も百数十ｍＡを必要とするか
らであり、また雷対策の為でもある。

現在の電話交換網では、電話端末間で通信を行
う場合、局線L₁，L₂間の電源極性の反転を検出
する必要がある。例えば、構内交換設備では、発
信時相手が応答した時に局より送出される極性反
転を検出する必要がある。また、着信時には呼出
信号とほぼ同時に局より送出される極性反転を検
出して、自動応答をしたり、衝突防止機能を実現
する場合がある。このような交換装置において
は、相手側情報の変化を検知する必要がある。

次に、従来回路を第１図に示す。ここで、L₁，
L₂は加入者線（局線）端子、RAは着信検出回
路、Ｔは音声結合用トランス、PCは極性反転検
知用フオトカプラ、D₁はPCの逆耐圧保護用ダイ
オード、RLはダイヤルパルス送出回路のうちの
ダイヤルパルス送出用リレー、rlはその接点、Ｃ
は火花吸収用コンデンサ、Ｒは火花吸収用抵抗、
Ｓは切替リレー、S₁はその接点、SWは通話路ス
イツチ、TEL₁〜TEL_oは端末電話機である。

端末電話機TEL（例えばTEL₁）の発信操作に
基づいて通話路スイツチSWを介して局線発信す
る時の動作について説明する。まず、図示を省略
した衝突防止検出回路で、L₂端子と大地（アー
ス）間の電圧を検出し、呼出信号（極性反転）が
印加されているかどうかを判断する。ここで、信
号無の場合にはループ形成信号が出力されてＳリ
レーをONにさせ、S₁接点が閉じ（図示の状態）、
同時にRLリレーがONとなり、rl接点が閉じられ
て直流ループを形成する。また信号有の場合には
局線ビジーとみなし、次の局線に対して同様に行
い、局線発信の動作に対して呼出信号との衝突を
防いでいる。ループ形成後、ダイヤルパルスを送
出することになるが、まず、RLリレーがONと
なり、rl接点が閉じられた後、ダイヤル選択信号
によりrl接点を開いてダイヤルパルス（10／
20PPS）を局線に対して送出している。

第１図の回路ではL₁が正、L₂が負の時、フオ
トカプラPCの発光ダイオード側は発光せず、極
性反転情報出力端OUTの極性反転情報はHIGH
（＋5V）を出力する。L₁が負、L₂が正の時、フオ
トカプラPCの発光ダイオードは発光し極性反転
情報としてLOW（0V）を出力するので極性が変
化したことが検知できる。このフオトカプラPC
は120ｍＡ程度流すことを要求される。必然的に
汎用のフオトカプラでは電流容量が足りず、フオ
トカプラの値段は高く、サイズも大きくなる。ま
た、トランスＴにも120ｍＡ程度流さねばならず、
やはり値段は高くサイズも大きいものが必要であ
り、インダクタンスは大きくとれずトランス間の
漏洩磁束による結合特性から一定値以下の漏話特
性を得るのが困難である。

最近、この大型トランスを削除するために電子
化が進んでいる。この電子化回路の一例を第２図
に示す。ここで、T₁は音声結合用トランス、C₁
はトランスに流れる直流電流をカツトするコンデ
ンサ、PCは極性反転検知用フオトカプラ、D₁は
フオトカプラPCの逆耐圧保護用ダイオード、１
はダイオードブリツジ、２は電子化シンク回路
で、直流的には50〜300Ω程度の抵抗値を示し交
流的には無限大に近い抵抗値を呈する回路、３は
ダイヤルパルス送出回路である。

この従来例の局線発信時の動作について説明す
る。まず、図示を省略した衝突防止検出回路で、
L₂端子と大地（アース）間の電圧を検出し、呼
出信号が印加されているかどうかを判断する。こ
こで、信号無の場合にはループ形成信号が出力さ
れてＳリレーをONにさせ、S₁接点が閉じ（図示
の状態）、同時にダイヤルパルス送出回路が動作
して直流ループを形成する。また信号有の場合に
は局線ビジーとみなし、次の局線に対して同様に
行い、局線発信の動作に対して呼出信号との衝突
を防いでいる。

一方電子化シンク回路２は、直流電流を流すが
交流電流は流さないことを要求される。この為、
図中のＡ，Ｂ間の電圧を平滑化した入力でこのシ
ンク回路を駆動している。図中の点Ｄが上述の平
滑化電圧である。

ダイヤルパルスを送出する場合の動作は次の通
りである。ダイヤルメーク時には、ダイヤル操作
に対応したTTLレベル又はＣ・MOSレベルのダ
イヤル信号入力はLOWになり、〔L₁→D₁→ダイ
オードブリツジ１→電子化シンク回路２→ダイヤ
ルパルス送出回路３→ダイオードブリツジ１→S₁
→L₂〕の電流ループはあるいは〔L₂→S₁→ダイ
オードブリツジ１→電子化シンク回路２→ダイヤ
ルパルス送出回路３→ダイオードブリツジ１→
PC→L₁〕の電流ループが形成される。さらに、
コンデンサC₂は電荷を充電し、次いでトランジ
スタＱがオンになり、電子化シンク回路２は動作
する。ダイヤルブレーク時、前記のダイヤル信号
はHIGHであり、コンデンサC₂に蓄えられた電荷
は主として、トランジスタＱのベースと抵抗R₃
を通り放電する。さらに、一部は抵抗R₂を通つ
て放電するが、この電流は前者に比べて小であ
る。

なお、ダイヤルメーク時には、メーク後直ちに
電子化シンク回路２を駆動してL₁，L₂に対して
直流ループを形成しなければならない。しかし、
コンデンサC₂の電荷が減少しているため、まず
充電が行われる。その後、トランジスタＱがオン
になり電子化シンク回路２は通常の動作を行う。
以上説明したように、L₁，L₂から見ると、ダイ
ヤルパルスを送出する場合において、ブレークか
らメークへ移る時には、コンデンサC₂の充電に
時間を必要とする為送出されるダイヤルパルス波
形が変形する欠点もある。

また、図中のトランスT₁はコンデンサC₁で直
流を切り、前述の120ｍＡ程度の電流をトランス
T₁へは流さず、電子化シンク回路２へ流してい
る。よつて、第１図の大型トランスを使用せずと
も良くトランスT₁は小型化されている。しかし、
依然として極性反転検出のためのフオトカプラ
PCには120ｍＡ程度流さなくてはならず、寸法は
大きく価格も高い。さらに、ダイヤルパルス送出
回路がオンの状態の時、L₁，L₂からみた直流抵
抗は50〜300Ωでなければならない。フオトカプ
ラPCの発光ダイオード側の順方向電圧、あるい
は、ダイオードD₁の順方向電圧の電圧降下は、
前述の直流抵抗の制約を満足することが困難とな
る。このように従来の極性反転検出回路は小型
化、低価格化ができなかつた。

（発明の目的） 本発明は、これら大型フオトカプラを使用せず
汎用の小型フオトカプラを使用できるような回路
構成をとり、小型化を図り、価格を低減すること
のできる極性反転検出回路を提供することを目的
とする。

（発明の構成と作用） この目的を達成するために、本発明の極性反転
検出回路は、局線L₁，L₂に接続される交換装置
の局線トランス内に、第１のフオトカプラPC₁の
発光側素子と第２のフオトカプラPC₂の受光側素
子で制御されるスイツチング素子Q₁と抵抗R₄と
の直列接続により構成された直列検知回路が該局
線トランクの直流ループ形成回路L₁−１−２−
３−１−L₂と並列になるように前記局線に接続
され、前記第１のフオトカプラPC₁は前記直流ル
ープ形成回路の直流ループ形成の検出に用いら
れ、前記第２のフオトカプラPC₂はダイヤルブレ
ーク時に前記スイツチング素子Q₁をオフに制御
し、第１のフオトカプラPC₁の受光側素子で極性
反転出力を得るように構成されている。

以下本発明を詳細に説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す図である。こ
こで、第１図、第２図と同一符号のものは同一物
を示す。PC₁，PC₂はフオトカプラ、D₁はフオト
カプラPC₁の保護用ダイオード、Q₁，Q₂はトラ
ンジスタ、R₆は逆耐圧保護用抵抗、R₄，R₅，
R₇，R₈は抵抗、D₂はダイオードである。先に説
明した切替リレーS₁とダイヤルパルス送出回路３
の動作については従来と同様なのでその説明を省
略する。

ボタン電話装置等では通常L₁，L₂に接続され
る極性がわからないため、二つの場合を考慮する
ことが必要となる。

待機時にL₁がでL₂がの時 この状態の時、ループの形成信号により切替
リレーＳの接点S₁は発信ループを作るようオン
（図示の状態）にしている。この時の制約は、
ダイヤルブレーク時にL₁，L₂からみたインピ
ーダンスが100KΩ以上でなければならないこ
とである。ダイヤルメーク時L₁がであるた
め、本来の〔L₁→ダイオードブリツジ１→電
子化シンク回路２→ダイヤルパルス送出回路３
→ダイオードブリツジ１→S₁→L₂〕の電流ル
ープの他に、〔L₁→PC₁→R₄→Q₁→D₂→S₁
（ON）→L₂）のループができる。この時、フ
オトカプラPC₁の発光ダイオードは発光し極性
情報を得る。しかし、ダイヤルブレーク時は本
来の〔L₁→ダイオードブリツジ１→電子化シ
ンク回路２→ダイヤルパルス送出回路３→ダイ
オードブリツジ１→S₁→L₂〕のループはダイ
ヤルパルス送出回路３がOFFのため切断され
るが、依然として〔L₁→PC₁→R₄→Q₁→D₂→
S₁→L₂〕のループが形成されるため、L₁，L₂
からみたインピーダンスが下がる。従つて、ダ
イヤルパルスのブレーク時にフオトカプラPC₂
の発光ダイオードにブレーク信号を送り、トラ
ンジスタQ₁をオフにする。これは、ダイヤル
ブレーク時にトランジスタQ₂のベース5Vが与
えられており、〔Q₂がオン→フオトカプラPC₂
の発光ダイオード側が発光→フオトカプラPC₂
のトランジスタ側がオン→トランジスタQ₁が
オフ〕のように動作するからである。即ち、ダ
イヤルブレーク時以外はトランジスタQ₁をオ
ンとし既に述べたように極性情報を得ることが
でき、ダイヤルブレークにはトランジスタQ₁
をオフとし、L₁，L₂からみた直流抵抗を高く
（R₅≒200kΩ）保つ。抵抗R₆はトランジスタ
Q₁フオトカプラPC₂の逆耐圧保護用の抵抗であ
り、抵抗値は十分高いものである。また、この
抵抗R₆は数百ｋΩとしてもよい。極性反転時
には、ダイオードD₂が逆極性になるため、フ
オトカプラPC₁には電流が流れない。L₁，L₂か
らみたときこれらの極性反転検出回路を無視す
ることができる。

待機時にL₁が、L₂がのとき この状態のときもループ形成信号により切替
リレーのＳの接点S₁は発信ループを作るように
オン（図示の状態）になつている。この時の制
約もの時と同じである。L₁は、L₂がで
あるから、ダイオードD₂が逆極性になるため、
フオトカプラPC₁の発光ダイオード側には電流
が流れず、ダイヤルブレーク時のL₁，L₂から
みたインピーダンスは無限大となり何ら問題は
ない。

極性反転時には、L₁が、L₂がになるた
め、〔L₁→PC₁→R₄→Q₁→D₂→S₁（ON）→L₂〕
の経路に電流が流れる。従つて、フオトカプラ
PC₁の発光ダイオード側は発光しOUTに極性
反転情報を出す。しかし、このループに電流が
流れるために、交流損失が生ずるが、抵抗R₄
は600Ωと比べて十分大きくすることができる
ので、この損失は小さく電子回路による補償は
容易である。

本発明では、極性検知用フオトカプラPC₁，
PC₂は、直流ループに直列に挿入されないので、
L₁，L₂からみた直流抵抗の制限条件（50〜300
Ω）を満足する後段の電子化シンク回路２を容易
に構成することができる。

第３図のダイオードD₁，D₂はフオトカプラ
PC₁，PC₂の逆耐圧が小さい時に保護の目的で付
加したものである。抵抗Ｒ６はトランジスタQ₁
及びフオトカプラPC₂の保護の目的で付加したも
のであり、本発明の本質的な部分には何ら係わり
ない。又、ダイヤルパルス送出回路３についても
図中のダイオードブリツジ１とトランスT₁間の
ルートのごとに位置していても差支えない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、フオト
カプラの発光ダイオード側の電流を少なくするこ
とができる為、低価格のフオトカプラを使用した
極性反転検出回路を構成することができ、全体と
して小型の加入者線インターフエイスを提供する
ことができる。さらに、ダイヤルブレーク時の
L₁，L₂の直流インピーダンスにも影響を与えな
いという利点がある。特に、本発明はL₁，L₂の
極性が不明なボタン電話装置のほか全ての電話装
置に適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の極性反転検出回路例を示す回路
図、第２図は従来の極性反転検出回路例を示す回
路図、第３図は本発明の一実施例を示す回路図で
ある。 Ｔ，T₁……トランス、D₁，D₂……保護ダイオ
ード、PC，PC₁，PC₂……フオトカプラ、R₁〜
R₈……抵抗、１……ダイオードブリツジ、２…
…電子化シンク回路、３……ダイヤルパルス送出
回路、RA……着信検出回路、Q₁，Q₂……トラン
ジスタ、SW……通話路スイツチ、TEL₁〜TEL_o
……端末電話機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 局線に接続される交換装置の局線トランク内
   に、第１のフオトカプラの発光側素子と第２のフ
   オトカプラの受光側素子で制御されるスイツチン
   グ素子と抵抗との直列接続により構成された直列
   検知回路が該局線トランクの直流ループ形成回路
   と並列になるように前記局線に接続され、前記第
   １のフオトカプラは前記直流ループ形成回路の直
   流ループの形成の検出に用いられ、前記第２のフ
   オトカプラはダイヤルブレーク時に前記スイツチ
   ング素子をオフに制御し、第１のフオトカプラの
   受光側素子で極性反転出力を得るように構成され
   た極性反転検出回路。