JPH0550211B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、通信線、施設線および工場内警報線
等の給電線に接続して所要の電力を有効に利用す
るための定電流回路の改良に関する。

（従来の技術） 一般に電圧範囲の異なる給電線から所要の電圧
を取得する場合にはパルス幅制御方式を採用した
スイツチングレギユレータ電源が使用されてい
る。しかし、このスイツチングレギユレータ電源
は次に述べるような種々の欠点がある。即ち、制
御回路が複雑であること。また、負荷によつて消
費される電力以外に電源回路自体で消費される電
力が大きく、このため負荷で消費される電力が小
さい場合には電圧変換効率が極めて悪く、かつ、
常時必要以上の電力を供給しなければならない欠
点がある。また、通信回線や施設線等の給電線か
ら効率よく所要の電圧を得、これをデータ伝送装
置または端末装置に利用する場合、前記給電線か
ら受電する電力が例えば3mWと制限された非常
に少ない電力である場合には前記スイツチングレ
ギユレータ電源自体で殆んどの電力が消費され、
該レギユレータ電源から全く電力を出力すること
ができず、ひいてはデータ伝送装置等に電力を供
給できない問題がある。

そこで、従来、電力の利用上制限された通信回
線、施設線等の直流給電線から所要の定電圧を得
る手段として、第２図に示すように給電線１と電
圧変換機能を持つ後段回路２との間つまり受電側
に定電流回路３を介挿し、ここで定電流化して後
段回路２へ供給するようにしている。

この定電流回路３はエミツタ抵抗４、トランジ
スタ５、定電圧素子６およびベース抵抗７により
構成され、その定電流値はトランジスタ５のベー
ス・エミツタ間の電圧を無視するとI₀＝Vz／R₁
で定まり、この定電流値が出力定電流として後段
回路２の利用に供される。なお、後段回路２は、
端子（ａ−a′）間を所定の電圧値に設定する定電
圧素子８、この所定の電圧を受けて動作しドライ
ブパルスを出力する駆動源としての発振器９、こ
の発振器９の出力パルスでオン・オフ動作させて
DC／AC変換を行うスイツチング素子１０、給電
線１と出力端子（ｂ−b′）との電気的な絶縁を行
うトランス１１および整流平滑回路１２等によて
構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、以上のような定電流回路は、第３図に
示すような給電線１からの供給電圧Vsが増加す
ると、抵抗７を通つて定電圧素子６に流れるバイ
アス電流が所要電力に関係なく増加し、これに伴
つて供給電流Is（図示曲線イ）が増加する。この
とき、バイアス電流の増加分は殆んど抵抗７を通
つて流れるために、斜線で示す部分ロが無効な電
流｛（Vs−Vz）／R₂｝として消費され、電力の
制限を受ける通信回線等に適用しにくくなる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、供
給電圧が増大しても供給電流が変化せず、よつ
て、無効な電流をなくして例えば使用電力の制限
を受ける給電線から有効に電力を取り込んで定電
流を得る定電流回路を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明による定電流回路は、給電線の一方側に
第１の定電流回路を接続して所定のバイアス電流
を得るとともに、この第１の定電流回路と給電線
の他方側との間に第２の定電流回路を接続して前
記バイアス電流を受けて所定の出力定電流を得る
ようにし、また起動素子を設けて常に所定の定電
流回路から起動できるように構成したものであ
る。

（作用） 従つて、以上のような手段とすることにより、
第１の定電流回路で所定のバイアス電流を得た
後、このバイアス電流を用いて第２の定電流回路
を動作させて出力定電流を得るようにしたので、
給電線からの供給電圧が増大しても供給電流を変
化させずに常に所定の定電流を出力でき、よつ
て、例えば通信回線の如き電力の制約を受けるも
のであつても無駄な電力を消費させずに所定の定
電流を得ることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について第１図を参照
して説明する。同図において２１は定電流を取得
するために電力の供給する給電線であつて、これ
は専用の給電線であつてもよく、あるいは主なる
用途例えば通信回線、施設線、工場内警報線等を
用いてもよいものである。この給電線２１の一方
側端子ｃには所定のバイアス電流を得るための第
１の定電流回路２２が接続されている。この第１
の定電流回路２２は、抵抗２３、トランジスタ２
４および定電圧素子２５等から成り、具体的には
端子ｃ側に抵抗２３およびトランジスタ２４が直
列に接続され、このトランジスタ２４のベースと
前記端子ｃとの間に定電圧発生素子２５が接続さ
れている。この第１の定電流回路２２は、定電圧
発生素子２５によつて所定のバイアス電圧をトラ
ンジスタ２４ベースと端子ｃ間に与えると、トラ
ンジスタ２４が動作して定電圧発生素子２５のツ
エナー電圧と抵抗２３の抵抗値R₃とで決定され
る定電流が得られ、これがトランジスタ２４のコ
レクタ側から所定のバイアス電流として出力され
る。

２６は第１の定電流回路２２と給電線２１の他
方側端子c′との間に介挿された第２の定電流回路
であり、具体的には前記トランジスタ２４のコレ
クタと端子c′との間に定電圧素子２７が接続さ
れ、同じくトランジスタ２４のコレクタと端子
c′間にトランジスタ２８および抵抗２９が直列に
接続された構成となつている。この第２の定電流
回路２６は第１の定電流回路２２から出力された
バイアス電流を受けて定電圧素子２７の両端から
所定の定電圧を発生し、この電圧をベースと端子
c′間に印加されてトランジスタ２８が動作する。
この結果、抵抗３２を無視して考えると定電圧素
子２７のツエナー電圧および抵抗２９の抵抗値
R₄とで決定される定電流がトランジスタ２８の
コレクタ側から出力定電流として出力させること
ができる。従つて、定電圧発生素子２５とトラン
ジスタ２８のコレクタの間に例えば２つの定電圧
素子３０，３１を直列に接続し、これらの定電圧
素子２５，３０，３１へトランジスタ２８のコレ
クタ側から定電流を与えると、各定電圧素子２
５，３０，３１の端子d₁，d₂，d₃，d₄から各定電
圧素子２５，３０，３１の制限電圧に応じた定電
圧Vz₁，Vz₂Vz₃を取り出すことができる。

さらに、トランジスタ２８のエミツタ・コレク
タ間に抵抗等から成る起動素子３２が並列に接続
されている。この起動素子３２は給電線２１から
供給電圧Vsが端子（ｃ−c′）間に供給された時、
両定電流回路２２，２６が互いに牽制し瞬時に起
動しない状態を防止する機能をもつている。

次に、以上のように構成された定電流回路の動
作を説明する。給電線２１から端子ｃ−c′間に供
給電圧Vsが供給されると、端子ｃから定電流素
子２５，３０，３１、起動素子３２および抵抗２
９を通つて端子c′に電圧が流れ、これにより電圧
Vs投入後瞬時に定電圧発生素子２５がバイアス
され、第１の定電流回路２２が起動する。つま
り、電圧Vsの投入と同時にバイアスされて定電
圧発生素子２５から所定の電圧が発生され、この
電圧がトランジスタ２４のベースと端子ｃ間に印
加される。この結果、定電圧発生素子２５のツエ
ナー電圧および抵抗２３の抵抗値R₃で決定され
る所定のバイアス電流がトランジスタ２４のコレ
クタから出力される。

以上のようにして第１の定電流回路２２が起動
すると、トランジスタ２４のコレクタ側から出力
されたバイアス電流により定電圧素子２７がバイ
アスされ、よつて定電圧素子２７から所定の電圧
が発生され、これがトランジスタ２８のベースと
端子c′間に印加され、第２の定電流回路２６が起
動される。従つて、２つの定電流回路２２，２６
は互いに起動を抑制することなく所定の順序で起
動することができる。さらに、第２の定電流回路
２６が起動すると、定電圧素子２７のツエナー電
圧および抵抗２９の抵抗値R₄とで決定される定
電流が出力定電流として定電圧発生素子２５，３
０，３１を通つて流れる。このため定電圧発生素
子２５，３０，３１からそれぞれの制限電圧値に
応じた定電圧Vz₁，Vz₂，Vz₃が得られ、これら
の定電圧Vz₁，Vz₂，Vz₃を用いて複数の負荷例
えばフアクシミリ等の伝送装置、コンピユータ等
の端末装置あるいは電子時計等を駆動することが
できる。

また、給電線２１の供給電圧Vsが増大すると、
それに伴つて起動素子３２に流れる電流が増加す
るが、抵抗２９に発生する電圧は定電圧素子２７
の働きによつて一定となり、かつ、起動素子３２
を通つてエミツタに電流が加算されてもその加算
分だけトランジスタ２８のコレクタ電流が減少し
てエミツタ電圧が一定となるので、各定電圧発生
素子２５，３０，３１には供給電圧が増加した場
合でも何ら変化することのない所定の電流を流す
ことができる。さらに、入力側端子（ｃ−c′）か
ら定電流回路全体を見たとき、トランジスタ２４
のコレクタより定電圧素子２７に流れる定電流経
路と定電圧発生素子２５，３０，３１を経てトラ
ンジスタ２８および起動素子３２を通つて流れる
定電流経路とが並列に接続され、しかもこれら２
つの定電流経路の電流和は常に一定であるので、
供給電圧Vsが増大しても供給電流は増加するこ
とがなく、このため無駄な電流を消費させずに通
信回線を有効に利用できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はない。例えばトランジスタ２４のベースバイア
スを兼ねる定電圧発生素子２５と直列にトランジ
スタ２４のベースからトランジスタ２８のコレク
タに２つの定電圧発生素子３０，３１を接続する
ようにしたが、供給電圧Vsから第２の定電流回
路２６の所要電圧を差し引いた電圧範囲で定電流
を適宜に電圧分割できるものである。従つて、後
段側に接続される負荷の数等によつて３つ以上の
定電圧素子を接続して分割することができ、ある
いは図示する２つの定電圧発生素子３０，３１を
除去してトランジスタ２４のベースバイアス用定
電圧発生素子２５だけであつてもよく、あるいは
定電圧発生素子２５に素子３０または３１の何れ
かを接続したものであつてもよい。また、トラン
ジスタ２８としてバイポーラトランジスタを例に
とつて説明したが、全く同じ原理で電界効果トラ
ンジスタ等の増幅素子を用いて実現することも可
能である。また、定電圧素子２７は定電流化され
たバイアス電流が供給されるので単に抵抗素子で
代用させてもよいものである。また、起動素子３
２として抵抗を使用したが、同様の機能を有する
ものであれば他の素子を使用してもよい。その
他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施できる。

（発明の効果） 以上詳記したように本発明によれば、給電線の
供給電圧が増加しても供給電流を変化させずに常
に所定の定電流を得ることができ、例えば使用電
力の制限を受ける給電線の電力を有効に利用でき
る定電流回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる定電流回路の一実施例
を示す構成図、第２図は従来回路の構成図、第３
図は供給電圧が増大した時の従来回路の欠点を説
明する図である。 ２１…給電線、２２…第１の定電流回路、２３
…抵抗、２４…トランジスタ、２５…定電圧発生
素子、２６…第２の定電流回路、２７…定電圧素
子、２８…トランジスタ、２９…抵抗、３０，３
１…定電圧素子、３２…起動素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 給電線間に接続して所定の定電流を取得する
   定電流回路において：前記給電線の一方側に接続
   され、定電圧発生素子および第１の抵抗で決定さ
   れる定電流のバイアス電流を出力する第１の定電
   流回路と；この第１の定電流回路と前記給電線の
   他方側との間に接続され、前記第１の定電流回路
   から出力されるバイアス電流の流入によつてトラ
   ンジスタをオン動作させて定電圧素子および第２
   の抵抗とで決定される出力定電流を、この出力定
   電流を少なくとも前記定電圧発生素子を含む出力
   回路へ供給する第２の定電流回路と；前記トラン
   ジスタに並列に接続され、電源投入時に前記定電
   圧発生素子に所定のバイアスを与えて前記第１の
   定電流回路から起動させる起動素子とを備えたこ
   とを特徴とする定電流回路。