JPS59212068A - 直流給電回路 - Google Patents

直流給電回路

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JPS59212068A
JPS59212068A JP58087085A JP8708583A JPS59212068A JP S59212068 A JPS59212068 A JP S59212068A JP 58087085 A JP58087085 A JP 58087085A JP 8708583 A JP8708583 A JP 8708583A JP S59212068 A JPS59212068 A JP S59212068A
Authority
JP
Japan
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load
voltage
circuit
current
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58087085A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Oota
智市郎 太田
Masaji Muranaka
村中 正次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sanken Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59212068A publication Critical patent/JPS59212068A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00Current supply arrangements for telephone systems
    • H04M19/001Current supply source at the exchanger providing current to substations
    • H04M19/005Feeding arrangements without the use of line transformers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Devices For Supply Of Signal Current (AREA)

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】 技術分野 本発明は、電話交換機やPBXに接続された加入者線路
等に直流電力を供給するための直流給電回路に関するも
のである。
従来技術 電話加入者線路(負荷)に電力を供給する方式として、
第】図に示す如く一定の電源内部抵抗を有して負荷圧電
流な供I&する方式がある。この第1図の方式では1g
1荷電圧■、と偵荷電流職との関係は、電源電圧V、V
、VK対応する00+Cot00++ 負荷lI!L 、 Lt 、 Lmに基づいて決定され
る。負荷線L1. L*’、 Lsは電源の内部抵抗及
び電源電圧によって決定され、負荷線L+、 Lt −
Lsに基づく1荷電流及び電圧は、負荷の抵抗値により
決定される。今。
負荷が小さい抵抗RLであると丁れば、負荷線L+罠於
いては電圧及び電流がPI点となり、負荷が大きい抵抗
RHであれば9荷線L1に於いて電圧及び電流が21点
となる。この結果、加入者線路が短か(て小さい負荷抵
抗RLの場合VC,必要以上の太きな狗荷電流島が流れ
、電力損失が太き(なり、効率が悪(なる。
上述の如き欠点を解決するために、第2図に示す如く、
加入者線路(負荷)に定電流な供給する方式が考えられ
る。この方式によれば、負荷抵抗の変化に無関係に一定
の電流が流れるので、電力損失が少な(なる。しかし、
負荷線りの右端が電源電圧で制限され、大きな負荷抵抗
RHの場合にはt流ン供給することが不可能になる。
発明の目的 そこで゛1本発明の目的は、負荷抵抗の大きさに拘らず
、負荷に効率良(且つ確実に電力を供給することが出来
る直流給電回路を提供することにある。
発明の構成 上記目的ヶ達成するための本発明は、直流電源と負荷と
の間に直列に接続された電流制御回路と。
前記負荷の両端に得られる負荷電圧に対応する電圧値ン
有する負荷電圧検出信号を得るために前記負荷の両端に
接続された負荷電圧検出回路と、前記負荷電圧検出信号
に応答して、前記負荷電圧が所定電圧レベルN下の場合
には前記負荷に定電流を供給するよ5Vc前記電流制御
回路を制御するための定電流制御信号を形成し1.前記
負荷電圧が前記所定電圧レベルな越える場合には前記電
流制御回路が実質的圧定抵抗として働(ように前記電流
制御回路ケ制御するだめの定抵抗制御信号ン形成し、前
記定・電流制御信号又は前記定抵抗制御信号Y前。起電
流制御回路に供給する制御信号形成回路とから成る直流
給電回路に係わるものである。
発明の作用効果 上記発明によれば、負荷抵抗が小さくて負荷電圧が所定
電圧レベル以下の場合には電流制御回路が定電流供給回
路として働き、−万貴荷抵抗が大きくて負荷電圧が所定
電圧レベルを越える場合には電流制御回路が定抵抗給電
回路として働くので。
効率の良い電力供給が可能になり且つ負荷抵抗が大きい
場合でも電流供給を継続することが可能になる。従って
、電話加入者線路のような負荷に対する電力供給に好適
な給電回路を提供することが出来る。
実施例 次に、第3図〜第5図ケ参照し℃本発明の実施例に係わ
る電話加入者線路に対する給電回路について述べる。
交換機内に設けられる給電回路を示すM3図に於いて、
(1jは第1の電源端子であり、この実施例では接地さ
れている。(21は第2の電源端子であり。
この実施例ではV。。(−)の負の電圧を供給する端子
である。(3)は基準電圧端子であり、第1及び第2の
電源端子(1)(2)のほぼ中間の基達電圧vRBF(
)馨供給する端子である。(41及び(51は第1及び
第2の負荷端子であり、単一の電話加入者線路から成る
負荷(6]が接続される端子である。
(7)及び(8(は電流制御回路であり、制御電圧に対
応した電流を負荷(6]に供給する電圧(V)−電流(
Il変換器である。なお、第1の電流制御回路(7)は
第1の電神端子tl+と負荷(6)との間に直列に接続
され。
第2の電流制御回路(8)は第2の電源端子(21と負
荷(6)との間に直列に接続されている。従って、一対
の電流制御回路i7+ +81は、差動型V−I変換回
路を構成する。
(91は差動増幅器構成の負荷電圧検出回路であり。
演算増幅器叫と、この演算増幅器[101の一対の入力
端子と一対の負荷端子IJ (5+との間に夫々接続さ
れた抵抗引1a4と、演算増幅器GO+の非反転入力端
子とm]の電源端子(11との間に接続された抵抗Q3
1と。
演算増幅器uO)の出力端子と反転入力端子との間圧接
続された帰還抵抗Q41とを有し、負荷(6)の両端電
圧鳳に対応した電圧値を有する負荷電圧検出信号ケ得る
ものである。
(151は制御信号形成回路であり、負荷電圧検出回路
+91から得られる負荷電圧検出信号に応答して一対の
電流制御回路+71 +81ン制御するための信号な形
成する回路である。この制御信号形成回路(151は2
つの差動増幅器+16IQ7)とスイッチ機能を有する
整流ダイオードaalとから成る。前段の差動増幅器(
1B+は。
演算増幅器Hと、この演算槽、幅器■の反転入力端子と
負荷電圧検出回路(91の出力端子との間に接続された
抵抗(4)と、演算増幅器a9の反転入力端子と基準電
圧端子+31との間に接続された抵抗12]Jと、演算
増幅器(11の非反転入力端子と第]の電源端子(11
との間に接続された抵抗1221と、倦算増幅器a!1
の非反転入力端子と第2の電、原端子(21との間に接
続された抵抗(231と、演算増幅器α■の非反転入力
端子と基準電圧端子(3(との間に接続された抵抗(J
41と、演算増幅器Q9の出力端子と反転入力端子との
間に接続された抵抗(ハ)とから成る。従って、この差
動増幅器a旬は4人力差動増幅器に構成され、負荷電圧
検出回路(91の出力電圧に対応した、出力電圧を送出
すると共に、電源電圧■。。(−)に対応した出力電圧
を送出する。
後段の差動増幅器Q71は、演算増幅器□□□と、この
非反転入力端子と基準電圧端子(3)との間に接続され
た抵抗07−と、演算増幅器例の反転入力端子と第1の
電源端子+IIとの間に接続された抵抗(至)と、演算
増幅器□□□の出力端子と入力端子との間に接続された
抵抗(至)とから成る。なお、前段の演算増幅器a9の
出力端子が整流ダイオードaa+V介して後段の演算増
幅器(ハ)の非反転入力端子に結合されている。
従って、ダイオード賭がオン状態の時には前段の演算増
幅器a9の出力電圧が後段の演算増幅器(ハ)に入力し
、ダイオードa樽がオフの期間には基準電用vRI!、
F(−〕で決定された出力電圧が演算増幅器(ハ)から
、得られる。後段の差動増幅器顛の出力ライン(至)は
第1の電流制御回路(7)の狛の制御入力端子(a)K
接続され且つ第2の電流制御回路(8)の正の制御入力
端子(d)に接続されている。第】の電流制御回路(7
)の正の制御入力端子(b)及び第2の電流制御向if
! +81の9の制御入力端子(C)は夫々基剤電圧端
子(3)K接続されている。
第1の電流制御回路(7)は第4図に示す如く、第1の
電源端子(11と負荷(61との間に直列に接続される
トランジスタC1l+と、このトランジスタ6υのベー
スを制御する演算増幅器62とを含み、制御電圧V。2
に対応したコレクタ電流(負荷電流)ケ供給する回路で
ある。換言すれば制御電圧V。、をこれに対応した電流
に変換するV−I変換器である。第2の電流制御回路(
81は第2の電源端子(21と負荷(61との間に直列
に接続されたトランジスタ6濠と、二のトランジスタ(
ト)のベースを制御する演算増幅器(ロ)とを含み、制
御電圧V。2に対応したコレクタ電流(負荷電流)を供
給する回路である。
次に、第3図の回路の動作を説明する。今、抵抗Qll
(12]の値’l B+、抵抗aり(141の値ye 
l&、抵抗四のの値をRs、抵抗1211@の値を亀、
抵抗[2412最の値をR6゜抵抗(281の値’Y 
R,、抵抗囚の値yx R? 、抵抗(2)の値ンR8
,演算増幅器a9の出力電圧kV。1.演算増幅器(2
6+の出力電圧なり。、として説明する。
まず、負荷+61の抵抗Rが小さいとき1丁なわち。
9荷(6)の両端の電圧vRが小のときは、演算増幅器
Q(11からは小さい負の電圧が出力される。この出力
は、演算増幅器α9の反転入力端子に印加されるが。
演算増幅器a9の入力端子には電源電圧V。。(−)と
基剤電圧vR□(−)が印加されているので、演算増幅
器α9は演算増幅器aOjから得られる負荷電圧検出信
号にほとんど影響されずに大きな負の出力電圧を送出す
る。演算増幅器(至)の非反転入力端子には。
はぼ基剤電圧(VRゆ)に等しい電圧が印加されている
ので、ダイオード賭は逆バイアスとなる。このため、演
算増幅器■の出力は VOx = vREF・(R6+ Rq ) / R6
・・・・・・・・・・(1)となって、電流制御回路+
71[81に入力される。(11式のV。、は一定であ
るので、電流制御回路+7) 181に基づいて負荷(
6)に供給される電流IRも一定値になる。
従って、負荷抵抗Rが小さい値RI、の場合には、 1
lrlJ御信号形成回路(151から定電流制御信号が
出力され。
第5図のA ” B+で示すような定電流IReが負荷
(6)K供給される。換言丁れば、一定電圧V。、がこ
れに対応した一足電流IR,K変換され、これが負荷+
61に供給される。
一方、狛荷(61が大きい抵抗値RHの場合、すなゎち
、負荷(61の両端の電圧vRが大きい場合には、演算
増幅器叫から大きな狛の電圧が出力され、これが演算増
幅器Qlの反転入力端子に印加され、演算増幅器a9か
ら高い出力電圧■。lが得られ、ダイオードQlilが
導通する。この結果、後段の演算増幅器(至)の非反転
入力端子に、ダイオード賭の電圧降下vv  と丁れば
、(VRlI、F+■oI−VD)の電圧が印加り され、演算増幅器■の出力電圧は。
Vo、= (VR,、+Vo、−VD) (R,+R?
 ) / R,−・・・・+21となる。このとき、R
I+R1とおけば、演算増幅器a鐘の出力は ■CI=(VC!OVR)・Rm/Ri  VBBy”
B+/Re・・・・f31で表わせる。ただし、vRは
負荷の両端の電圧であリ、V=R・■、である。
R 式12+ [31から明らかなように差動増幅器(ハ)
の出力電圧V は(■oo−■R)によつ℃変化し、電
源電0鵞 圧■ (−)を一定と丁れば、■、によって一定の割C 合で変化する。
ここで、V−I変換型電流制御回路+71 (81の工
、とVo、との関係は I、 = gm−vo、 (gm”V −I変換器の相
互コンダクタンス)と表わせるので、@荷端子+41 
+51から電源端子+11 +21側をみた抵抗R8は
R0=■R/■、 =V/(Vo、・gm ) =1/(A−gm)(A:増幅度) となる。Aとgmは一足であるので、出力倶jからみた
抵抗R8は一定となり、給電特性は定抵抗特性を示す。
即ち、電源電圧が例えばV。。、のときには。
B1点で定電流特性を維持することが不可能になり。
B1−C1で示す定抵抗特性となり、負荷抵抗がRHの
場合にはB2点の電流IRtが流れる。
演算増幅器(ハ)の出力電圧■ は(vac  VH)
 KO2 よって変化するので、電源電圧V。0がV。olからV
C!Ot、VCOn に変化した場合には定抵抗領域は
第5図B、〜C*、Bs〜C3のように平行移動する。
上述から明らかな如(本実施例には次の利点がある。
(Al  第5図のA Bl (’lのような電力供給
特性となるので、負荷(6)の抵抗値がRLのように小
さい領域では、定電流が供給され、不要な電力消費が制
限され、効率が良(なる。一方、負荷(61の抵抗が顯
のように大きい領域では定抵抗給電特性で負荷(6)に
電流を流子ことが出来る。このため、負荷抵抗が大きい
場合でも電力供給が可能になる。
本実施例の如く、電話加入者線路に適用する場合には、
第3図に示す給電回路ケ同−特性で多数作り、同一特性
の多数の給電回路な負荷抵抗の異なる多数の加入者線路
に接続する。この場合、負荷抵抗が大きい加入者線路に
対しても電流を供給することが可能に、なる。
(Bl  制御信号電圧V。、に電源電圧V。0が関係
づけられ、第5図に示す如(定抵抗供給特性が平行移動
するので、負荷161 K対する電力供給の効率を高め
ることが出来る。
(02つの差動増幅器(161Q71’2設け、これ等
の間にダイオード賭を配し、ダイオード賭の1ン・オフ
で自動的に特性切換が行われる構成であるので。
比較的簡単な構成で第5図の特性を得ることが出来る。
変形例 本発明は上述の実施例に限定されるものでな(。
更に変形可能なものである。例えば、電流制御回路+7
7 (81Y第4図に限定されるものでなく、制御電圧
に対応した電流を供給することが可能な種々な回路に置
き換えることが出来る。筐た。2つの電流制御回路+7
1181の内の一万を省いた構成とすることも可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の定抵抗給電特性を示す電圧−電流特性図
、第2図は従来の定電流給11L特性を示す電圧−電流
特性図、B3図は本発明の実施例に係わる給電回路ン示
す回路図、第4図は第3図の電流制御回路を示す回路図
、第5図は第3図の給電回路の電流−電圧特性図である
。 (11・・・電1の電源端子、(21・・・第2の電源
端子、(3I・・・基準電圧端子、(6)・・・1荷、
(7)・・・第】の電流制御回路、(81・・・第2の
電流制御回路、(91・・・狛荷電圧検出回路、 (1
51・・・制御信号形成回路、aυαη・・・差動増幅
器、α〜・・・整流ダイオード。 代  理  人   高  野  則  次−負荷電ル
 VR −負術を氏VR

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  直流電源と負荷との間に直列に接続された電
    流制御回路と。 前記負荷の両端に得られる負荷電圧に対応する電圧値を
    有する負荷電圧検出信号を得るために前記負荷の両端に
    接続された9荷電圧検出回路と。 前記負荷電圧検出信号に応答して、前記介荷電圧が所定
    電圧レベル以下の場合には前記負荷に定電流を供給する
    ように前記電流制御回路を制御するための定電流制御信
    号音形成し、前記負荷電圧が前記所定電圧レベルケ越え
    る場合には前記電流制御回路が実質的に定抵抗として働
    (ように前記電流制御回路を制御するための足抵抗制御
    信号ケ形成し、前記定電流制御信号又は前記定抵抗制御
    信号を前記電流制御回路に供給する制御信号形成回路と から成る直流給電回路。 (21前記制御信号形成回路は、 ff?lJ御信号と
    して制御電圧ン発生する回路であり。 前記電流制御回路は前記制御電圧に対応する電流ケ供給
    する電圧−電流変換型電流制御回路である特許請求の範
    囲第1項記載の直流給電回路。
JP58087085A 1983-05-17 1983-05-17 直流給電回路 Pending JPS59212068A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55154866A (en) * 1979-05-23 1980-12-02 Hitachi Ltd Current supply circuit for telephone switchboard

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55154866A (en) * 1979-05-23 1980-12-02 Hitachi Ltd Current supply circuit for telephone switchboard

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