JPH05236643A

JPH05236643A - 電流制限回路

Info

Publication number: JPH05236643A
Application number: JP3104292A
Authority: JP
Inventors: Riyuuji Kayayama; 隆二萱山; Kouichi Sugama; 幸一須釜
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1992-02-18
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】電流制限回路に関し、負荷に供給する電源回
路を共有してコストを低減することを目的とする。【構成】負荷共用電源回路１２は、内部負荷１３及び
外部負荷２０に出力電圧を供給する。比較器１４ｂは、
外部負荷２０に供給する出力電圧と基準電圧発生器１４
ａから出力される基準電圧とを比較して、出力電圧が基
準電圧よりも低下した場合には電源出力制御手段１４ｃ
に遮断信号を出力する。この遮断信号により、電源出力
制御手段１４ｃは負荷共用電源回路１２から外部負荷２
０に供給する出力電圧を遮断し、内部負荷１３への影響
を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電流制限回路に関し、特
に外部負荷に供給する出力電圧を遮断する電流制限回路
に関する。

【０００２】通信装置は、一般的に直流電圧４８ V の
他に、ＩＣやＬＳＩなどで構成される論理回路用の定電
圧が必要である。この電圧を得るためには直流電圧４８
Vを入力とするＤＣ−ＤＣコンバータで所定電圧に変換
して出力する方式が採用されている。このＤＣ−ＤＣコ
ンバータは、近年の技術開発によって小型化・高効率化
が推進され、他の電子回路と同様に、通信装置内にパッ
ケージ実装できるようになった。

【０００３】このような通信装置において、通信装置に
接続される外部負荷に対して出力電圧を供給する場合
は、通信装置内部の電子回路等に供給する電源回路とは
別に、外部負荷専用の電源回路を構成していた。このよ
うな構成としたのは、外部負荷が短絡等の影響により、
通信装置内部の電子回路等に供給する出力電圧が低下す
るのを防止するためである。

【０００４】

【従来の技術】図３は、従来の監視部の全体構成を示す
ブロック図である。図において、監視部１０は通信装置
の一部を構成する回路であり、直流電源回路１１、内部
負荷用電源回路１２ａ、外部負荷用電源回路１２ｂ及び
内部負荷１３から構成されている。

【０００５】ここで、直流電源回路１１の出力端子は内
部負荷用電源回路１２ａの入力端子に接続される。内部
負荷用電源回路１２ａの出力端子は、内部負荷１３に接
続される。また、直流電源回路１１の出力端子は外部負
荷用電源回路１２ｂの入力端子にも並列して接続され
る。なお、外部負荷用電源回路１２ｂの出力端子は、外
部負荷２０に接続される。

【０００６】また、直流電源回路１１は、商用電源の交
流電圧１００ V を直流電圧−４８V に変換して出力
する電源回路である。内部負荷用電源回路１２ａは、内
部負荷１３に出力電圧を供給するために、直流電源回路
１１からの直流電圧−４８ Vを直流電圧＋５．２ V に
変換して出力するＤＣ−ＤＣコンバータである。内部負
荷１３は、例えば通信信号線のデータを監視するための
回路である。外部負荷用電源回路１２ｂは、内部負荷用
電源回路１２ａと同一又は同様の機能を有する回路構成
になっており、外部負荷２０に直流電圧＋５．２ V の
出力電圧を供給する。

【０００７】このような全体構成において、例えば外部
負荷２０に短絡等の事故が発生した場合には、外部負荷
用電源回路１２ｂが有する保護機能により、外部負荷２
０が監視部１０から切り離された。したがって、外部負
荷２０の短絡等の事故の影響による内部負荷１３への出
力電圧の供給の影響はなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では内部
負荷１３への影響をなくすために、内部負荷用電源回路
１２ａとは別に外部負荷用電源回路１２ｂを設ける必要
があり、コスト高になるという問題点があった。また、
外部負荷用電源回路１２ｂを通信装置内にパッケージ実
装するために、余分なスペースを必要とするという問題
点があった。

【０００９】また、外部負荷２０に短絡等の事故が発生
した場合には、外部負荷用電源回路１２ｂ内のトランジ
スタ及びトランス等の回路部品の損傷が発生するため、
保守が困難になるという問題点があった。

【００１０】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、外部負荷用の電源を設けることなく、外部負
荷の事故の影響を内部負荷に及ぼさない電流制限回路
を、提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
る本発明の電流制限回路の原理説明図である。図におい
て、監視部１０は直流電源回路１１、負荷共用電源回路
１２、内部負荷１３及び電流制限回路１４から構成され
る。

【００１２】ここで、直流電源回路１１の出力端子は負
荷共用電源回路１２の入力端子に接続される。負荷共用
電源回路１２の出力端子は電流制限回路１４の入力端子
に接続されるとともに、内部負荷１３にも並列して接続
される。なお、外部負荷２０は電流制限回路１４の出力
端子に接続される。

【００１３】また、電流制限回路１４は負荷共用電源回
路１２から外部負荷２０に供給する出力電圧を遮断する
回路である。この電流制限回路１４は、基準電圧を出力
する基準電圧発生器１４ａ、この基準電圧と外部負荷２
０に供給する出力電圧とを比較して出力電圧が基準電圧
より低下した場合は遮断信号を出力する比較器１４ｂ、
及びこの遮断信号に基づき外部負荷２０に供給する出力
電圧を遮断する電源出力制御手段１４ｃから構成され
る。

【００１４】

【作用】直流電源回路１１は、商用電源の交流電圧を直
流電圧に変換し、負荷共用電源回路１２に供給する。負
荷共用電源回路１２は、内部負荷１３及び外部負荷２０
に出力電圧を供給する共用の電源回路であり、直流電源
回路１１からの直流電圧を所定の直流電圧に変換して出
力する。

【００１５】また、比較器１４ｂは外部負荷２０に供給
される出力電圧と、基準電圧発生器１４ａから出力され
る基準電圧とを比較して、出力電圧が基準電圧よりも低
いときに遮断信号を出力する。この比較器１４ｂからの
遮断信号に基づき、電源出力制御手段１４ｃは負荷共用
電源回路１２から外部負荷２０に供給する出力電圧を遮
断する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、本発明の電流制限回路の実施例を示す
図である。図において、監視部１０は通信装置の一部を
構成する回路であり、直流電源回路１１、負荷共用電源
回路１２、監視制御回路１３ａ及び電流制限回路１４か
ら構成される。

【００１７】ここで、直流電源回路１１の出力端子は負
荷共用電源回路１２の入力端子に接続される。負荷共用
電源回路１２の出力端子は電流制限回路１４に接続され
るとともに、監視制御回路１３ａにも並列して接続され
る。なお、ＭＰＴ（Maintenance Personal Terminal)２
１は監視部１０の電流制限回路１４の出力端子にＲＳ−
２３２Ｃ等の通信回線で接続される。監視制御回路１３
ａは図１の内部負荷１３に、ＭＰＴ２１は外部負荷２０
に、それぞれ相当する。

【００１８】また、直流電源回路１１は、商用電源の交
流電圧１００ V を直流電圧−４８V に変換して出力
する電源回路である。負荷共用電源回路１２は、監視制
御回路１３ａ及びＭＰＴ２１に出力電圧を供給するため
に、直流電源回路１１からの直流電圧−４８ V を直流
電圧＋５．２ V に変換して出力するＤＣ−ＤＣコンバ
ータであり、後に詳述する。監視制御回路１３ａは通信
信号線のデータを監視するための回路であり、例えば＋
３．７ V のように所定の直流電圧以下になると回路動
作がリセットされる。電流制限回路１４は、負荷共用電
源回路１２からＭＰＴ２１に出力電圧を供給又は遮断の
制御を行う回路であり、後に詳述する。

【００１９】まず、監視部１０の概略的な全体の動作に
ついて説明する。直流電源回路１１は、商用電源の交流
電圧１００ V を直流電圧−４８ V に変換し、負荷共
用電源回路１２に供給する。負荷共用電源回路１２は、
直流電源回路１１からの直流電圧−４８ V を直流電圧
＋５．２ V に変換して、監視制御回路１３ａ及び電流
制限回路１４に出力する。

【００２０】電流制限回路１４では、ＭＰＴ２１に供給
される出力電圧と、電流制限回路１４内の基準電圧発生
器から出力される基準電圧＋４．３ V とを比較して、
出力電圧が基準電圧よりも低下した場合に、ＭＰＴ２１
に供給される出力電圧を遮断する。こうして、ＭＰＴ２
１の短絡に影響されることなく、負荷共用電源回路１２
の出力電圧を監視制御回路１３ａに供給することができ
る。したがって、監視制御回路１３ａの回路動作はリセ
ットされることがないため、確実に通信信号線のデータ
を監視することができる。

【００２１】次に、上述の負荷共用電源回路１２の具体
的な回路構成について説明する。負荷共用電源回路１２
は内部負荷１３及び外部負荷２０に出力電圧を供給する
ためのＤＣ−ＤＣコンバータであり、タイミング制御回
路１２ｃ、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２、トランスＴ、
ダイオードＤ１，Ｄ２、コイルＬ及びコンデンサＣから
構成される。ここで、タイミング制御回路１２ｃは出力
電圧を監視し、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のスイッチ
ングを制御する回路である。

【００２２】トランスＴには、１次巻線Ｔ１に中間タッ
プＴ１ｍと、２次巻線Ｔ２に中間タップＴ２ｍとを備え
ている。直流電源回路１１の出力側の正端子は中間タッ
プＴ１ｍに接続され、直流電源回路１１の出力側の負端
子は一対のトランジスタＴＲ１，ＴＲ２のコレクタ端子
にそれぞれ接続される。また、一対のトランジスタＴＲ
１，ＴＲ２のコレクタ端子は、それぞれ１次巻線Ｔ１に
接続される。タイミング制御回路１２ｃの出力端子は一
対のトランジスタＴＲ１，ＴＲ２のベース端子に接続さ
れる。

【００２３】２次巻線Ｔ２は一対のダイオードＤ１，Ｄ
２のアノード端子にそれぞれ接続される。そして、一対
のダイオードＤ１，Ｄ２のカソード端子は接続点１２d
で接続されて、コイルＬの一端に接続される。また、コ
イルＬの他端は電流制限回路１４の出力側の正端子に接
続される。コンデンサＣの両端は電流制限回路１４の出
力側の正端子及び負端子に、ＭＰＴ２１と並列に接続さ
れる。さらに、電流制限回路１４の出力側の正端子及び
負端子は、タイミング制御回路１２ｃの入力端子に接続
される。

【００２４】ここで、ダイオードＤ１，Ｄ２はトランス
Ｔで変換された交流電圧を全波整流する整流回路であ
り、コイルＬ及びコンデンサＣは全波整流した電圧を平
滑にするチョーク入力型平滑回路である。このＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータにより、供給する出力電圧が所望の直流電
圧に変えられ、出力電圧を安定して供給することができ
る。

【００２５】次に、電流制限回路１４の具体的な回路構
成について説明する。電流制限回路１４は、演算増幅器
ＯＰ、トランジスタＴＲ、ツェナーダイオードＺＤ及び
抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３から構成される。これらの素子を
使用して簡単な回路構成にすることにより、コストを低
減することができる。

【００２６】負荷共用電源回路１２の出力側の正端子
は、抵抗Ｒ１及びツェナーダイオードＺＤを通じて接地
される。抵抗Ｒ１とツェナーダイオードＺＤとの接続点
は、演算増幅器ＯＰの正相入力端子に接続される。ま
た、演算増幅器ＯＰの逆相入力端子は、電流制限回路１
４の出力側の正端子に接続される。演算増幅器ＯＰの正
電源入力端子は負荷共用電源回路１２の出力側の正端子
に接続され、演算増幅器ＯＰの負電源入力端子は負荷共
用電源回路１２の出力側の負端子に接続される。

【００２７】演算増幅器ＯＰの出力端子は抵抗Ｒ２を通
じて、トランジスタＴＲのベース端子に接続される。ま
た、トランジスタＴＲのエミッタ端子は負荷共用電源回
路１２の出力側の正端子に接続され、トランジスタＴＲ
のコレクタ端子は電流制限回路１４の出力側の正端子に
接続される。そして、トランジスタＴＲのエミッタ端子
とコレクタ端子との間には抵抗Ｒ３が並列して接続され
る。

【００２８】したがって、負荷共用電源回路１２から供
給される出力電圧を、図１の基準電圧発生器１４ａとし
ての抵抗Ｒ１及びツェナーダイオードＺＤの入力電圧と
することにより、回路構成が簡単になり、コストを低減
することができる。なお、抵抗Ｒ２はトランジスタＴＲ
に過大な遮断信号電流が流れるのを防止するための保護
抵抗である。また、抵抗Ｒ３はトランジスタＴＲがオフ
され、ＭＰＴ２１に出力電圧が供給されなくなった場合
に、ＭＰＴ２１の容量を充電する。

【００２９】次に、電流制限回路１４の動作について説
明する。まず、ＭＰＴ２１への出力電圧は、直流電源回
路１１、負荷共用電源回路１２及び電流制限回路１４を
介して供給される。このとき、ＭＰＴ２１に供給される
出力電圧は＋５．２ V であり、基準電圧発生器として
のツェナーダイオードＺＤから出力される基準電圧の＋
４．３ V より高い。したがって、ＭＰＴ２１に供給さ
れる出力電圧と基準電圧とを比較して、演算増幅器ＯＰ
はトランジスタＴＲに供給信号、すなわちオン信号を出
力する。こうして、負荷共用電源回路１２からＭＰＴ２
１への出力電圧は、安定して供給される。

【００３０】ところで、ＭＰＴ２１が短絡した場合、Ｍ
ＰＴ２１に供給される出力電圧は基準電圧よりも低くな
る。このとき、演算増幅器ＯＰはトランジスタＴＲに遮
断信号、すなわちオフ信号を出力する。この遮断信号に
よりＭＰＴ２１へ供給する出力電圧は遮断される。この
ため、ＭＰＴ２１が短絡した場合でも、これに影響され
ることなく、負荷共用電源回路１２から監視制御回路１
３ａに供給する出力電圧は一定値に維持することができ
る。

【００３１】上記の説明では、基準電圧発生器１４ａと
して抵抗Ｒ１及びツェナーダイオードＺＤから構成され
る定電圧ダイオードレギュレータを使用したが、外部負
荷２０に供給する出力電圧に応じた他の安定化電源装
置、例えばトランジスタの内部抵抗を変化させるトラン
ジスタシリーズレギュレータ、電圧検出・比較回路を集
積化した三端子レギュレータ、及び非線形抵抗素子であ
るバリスタ等を使用してもよい。

【００３２】また、基準電圧発生器１４ａは負荷共用電
源回路１２から供給される出力電圧を入力電圧とした
が、負荷共用電源回路１２とは独立した他の安定化電源
回路から供給される出力電圧を入力電圧としてもよい。

【００３３】さらに、電源出力制御手段１４ｃとしてＰ
ＮＰ型トランジスタを使用したが、他の電源出力制御手
段、例えばＮＰＮ型トランジスタ、電界効果トランジス
タ（ＦＥＴ）又はリレー等を使用してもよい。

【００３４】そして、外部負荷２０としてＭＰＴ２１を
接続したが、他の外部負荷を接続する場合にも適用でき
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、比較器
が外部負荷に供給する出力電圧と基準電圧発生器からの
基準電圧とを比較して、出力電圧が基準電圧よりも低下
した場合には遮断信号を出力し、この遮断信号に基づき
電源出力制御手段が負荷共用電源回路からの出力電圧を
遮断するように構成したので、外部負荷の短絡に影響さ
れることなく、負荷共用電源回路の出力電圧を内部負荷
に供給することができる。

【００３６】また、内部負荷及び外部負荷に供給する出
力電圧を負荷共用電源回路で共有することにより、コス
トが低減でき、また通信装置内のスペースも減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電流制限回路の原理説明図である。

【図２】本発明の電流制限回路の実施例を示す図であ
る。

【図３】従来の監視部の全体構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０監視部１１直流電源回路１２負荷共用電源回路１３内部負荷１４電流制限回路１４ａ基準電圧発生器１４ｂ比較器１４ｃ電源出力制御手段２０外部負荷

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷共用電源回路から外部負荷に出力電
圧を供給する電流制限回路において、基準電圧を出力する基準電圧発生器（１４ａ）と、外部負荷（２０）に供給する出力電圧と、前記基準電圧
とを比較して、前記出力電圧が前記基準電圧より低下し
た場合には遮断信号を出力する比較器（１４ｂ）と、負荷共用電源回路（１２）と前記外部負荷（２０）との
間に設けられ、前記遮断信号に基づき出力電圧を遮断す
る電源出力制御手段（１４ｃ）と、を有することを特徴とする電流制限回路。
【請求項２】前記負荷共用電源回路（１２）は、通信
装置の監視部に構成されるＤＣ−ＤＣコンバータである
ことを特徴とする請求項１記載の電流制限回路。
【請求項３】前記電源出力制御手段（１４ｃ）は、ト
ランジスタ又は電界効果トランジスタであることを特徴
とする請求項１記載の電流制限回路。
【請求項４】前記基準電圧発生器（１４ａ）は、ツェ
ナーダイオードにより前記基準電圧を出力するように構
成したことを特徴とする請求項１記載の電流制限回路。
【請求項５】前記電源出力制御手段（１４ｃ）に並列
に前記外部負荷（２０）の容量成分を充電する抵抗を接
続したことを特徴とする請求項１記載の電流制限回路。