JPS60237751A - ライン給電回路及び付勢電流供給方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は電話ライン及び電話局設備のオペレーゾション
のために付勢する直流を供給するライン給電（１ｉｎｅ
　ｆｅｅｄ　）回路の分野にある。更に詳細には本発明
はディジタル信号ループのためのうイン給電回路に属す
る。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点電話回路
網は伝統的に関連する電話局セット間に音声帯域通信を
提供するための同じ設備によって提供されてきた。電子
技術における最近の進歩は音声帯域通信がアナログ信号
の符号化された表現をディジタル信号によって提供され
るディジタル信号設備の広い開発及び設備を促進してき
た。

従ってこのような設備と関連して使用するためにディジ
タル信号電話局セット（ｔｅｌｅｐｈｏｎｓｔａｔｉｏ
ｎ　ｓｅｔ　）を設けることによってこれ等のディジタ
ル信号設備の固有の利点をよく利用することが魅力とな
っている。ディジタル信号電話局セットはそのアナログ
プロセッサの少くともすべての機能、即ちメツセージ情
報の送信、メツセージ情報の受信、監視信号の送信、監
視信号の受信及び構内交換所（ＰＢＸ）又は中央局に置
かれた電池からオペレーションのために付勢される機能
を含まなければならない。最初にこれ等の機能の各々は
ディジタル局セットと関連する電話設備との間の電話線
接続に別箇の対の導体を必要とする。しかし乍ら最近で
は、シばしばピンポン（７）ｉｎＵ　−’Ｉ）Ｏｎｇ）
送信と呼ばれている時間圧縮多重化技術が開発されて、
伝導体の必要条件をアナログ局セットに使用されている
ものと同様な単一の対にまで減少している。

アナログ局セットの場合には、ライン回路は電話線と関
連する電話設備との間の音声帯域信号を結合するための
交流インターフェースと、アナログ局セットの操作のた
めの電話線を経て付勢する電流（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ
　ｃｕｒｒｅｎｔ　）を供給するための直流給電とを含
んでいる。このこのようなライン回路の１実施例が１９
７８年７月２５日に発行され、差動ループ電流検知及び
補償を有する電話線回路（Ｔｇｌｅｐｈｏｎ６Ｌｉｎｅ
　Ｃ４ｒｃｕｉｔｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ
　Ｌｏｏｐ　ＣｕｒｒｅｎｔＳｅｎｓｉｎｇ　ａｎｄ　
Ｃｏｍｐｅｎｓαｔｉｏｎ）と題する米国特許第４，１
０３，１１２号においてブイ・ブイ・コルスキイ（Ｖ、
Ｖ、Ｋｏｒｓｋｙ）によッテ開示されている。

この実施例ではＡｃ信号は関連するスイッチング設備に
よって変圧器に結合されておシ、そして直流付勢電流は
１対の２００オーム　テップ及びリング給電抵抗体を経
て供給される。この給電抵抗体は電話線がかなり短い場
合に直流電流の流れを制限し、且つ電話線のチップ及び
リング導線のいづれかと誤った接続の場合に重大な損傷
を防止するのに使用される。２００オームの給電抵抗体
の使用はいくらかの電力損失をこうむる点で不利である
。殆んどの場合、この電力損失は約１／／１ワツトと１
ワツトとの間の範囲にあるが、しかし非常に短い電話線
の場合にはこの電力損失は４ワツトに接近することがら
る。典型的な電話設備ではこの損失は重大ではない。任
意のある時間において関連するアナログ電話局セットの
ｌ／以上が付勢する電流を引き出しているオフ　フック
状態にちることはまれである。

対照的に、ディジタル信号局セットでは、オンフック及
びオフ　フック状態は重要ではない。典型的なディジタ
ル信号局セットは、それが電話線に接続されている時常
に実質的に同じ付勢する電流を引き出している。従って
電話設備がディジタル信号局セットを装備していて、従
来の給電抵抗体又は同等の手段によって付勢する電流を
供給されるとき、所要電力及び付随して発生する熱が重
要である。

この問題の１つの解決法は非常に低い値の給電抵抗体を
使用して、これによってライン回路における電力散逸（
ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ）をよシ合理的なレベルまで減
少することであった。しかし乍ら、この解決法はこれに
よって電話線上の電力線クロス又はアース障害状態の場
合に損傷を防ぐために給電抵抗体に非常に高い散逸能力
を必要とする欠点を有している。他方において不適切な
熱散逸能力を有する抵抗体が使用されれば、物理的な分
離及び特殊な取付装置が破滅的な傷害を生ずる傷害の場
合に隣接する構成要素に対する損傷の可能性を減少する
ために必要である。

問題を解決するための手段 本発明の目的は通信設備内の中央電源からライン給電回
路を経てディジタル信号端子装置に付勢する電流を供給
し、一方ライン給電回路における電力散逸を最小にする
ことでおる。

また本発明の目的は端子装置と通信設備との間にディジ
タル信号送信に使用されていると同様な２線通信ライン
に使用している所定の限界まで付勢する電流を供給する
ことである。

本発明によるライン給電回路は電源へ接続するための電
力及びアース端子と、通信ラインへ接続するためのチッ
プ及びリング端子とを含んでいる。交流結合回路はコン
デンサ及び変圧器とを含んでいる。変圧器は通信システ
ムのためのインターフェース回路へ接続する一次巻線を
含んでおり、且つまたチップ及びリング巻線を含んでい
る。チップ及びリング巻線はそれぞれチップ及びリング
端子に直列に接続されておシ、そしてコンデンサがチッ
プ巻線とリング巻線との間に接続されている。直流結合
回路は電力端子とコンデンサの接合点との間に直列に接
続されている電流制限回路と、チップ及びリング巻線の
１方とを含んでいる。コンデンサの他方の接合点とチッ
プ及びリング巻線の他方はアース端子に接続されている
。

チップ及びリング巻線と組合っている電流制限回路は電
力端子と２線通信ラインとの間に電流経路を備えている
。本発明によれば電流経路は付勢する電流の流れを通信
ラインへ供給するために無所定の限界にまで増加する場
合には、電流経路は所定の限界において付勢する電流を
抑制するために制限されたモードで操作される。

本発明による１実施例を添付図面を参照して説明する。

実施例 ・第１図を参照して説明するとより２線電話線１００は
ライン給電回路のチップ（ｔｊｐ）端子１２及びリング
端子１１と遠く隔って配置された端子装置又は局のセッ
ト（５ｔａｔｉｏｎ　ｓｅｔ　）の部分のチップ端子１
１２及びリング端子１１１との間に接続されている。

遠く隔って配置された局のセット（図示せず）はディジ
タル回路に接続された一次巻線１１７と、チップ端子１
１２とリング端子１１１との間にあて、コンデンサ１１
９と直列に接続されたチップ巻線１１６及び１１５とを
有している変圧器１１８を含んでいる。変圧器１１８は
２つの機能を果す。

その機能の１つはディジタル形成の情報信号、例えばし
ばしば交番マーク反転（ＡＭＩ）信号と呼ばれているバ
イポーラ符号化信号を、局のセットディジタル回路と電
話線１００との間に結合する機能である。２つの機能の
中の他の機能は、チップ線１１６及びリング巻線１１５
を経て、チップ端子１１２及びリング端子１１１と電源
１３０との間に金属直流経路を提供する機能である。電
源１６０は局のセットのオペレーションのために電力リ
ード線１３１及び１６２を横切り所定の電位における電
力を提供することによって電流経路によって伝導される
付勢する（　ｅｎｔｔｒｇｔｚｔｎｇ）電流に応答する
。

ライン給電回路は一次巻線１７と、チップ巻線１６及び
リング巻線１５とを有している変圧器を含んでいる。コ
ンデンサ１９が接合点１５α及び１６αにおいてリング
巻線１５とチップ巻線１６との間に直列に接続されてい
る。ライン給電回路はまたそれぞれ負電圧供給及びアー
スに接続するための電力端子１６及び１４を含んでいる
。接合によって示された集積回路によって提供されてい
る。電圧調整器２２は２６における電圧入力ポートＶｉ
ｎと、２４における電圧出力Ｖｏｕｔ　と、２５におけ
る制御ポート、即ち調整電極ＡＤＺとを含んでいる。調
整電極は電力端子１３に接続されている。電圧入力＄−
）Ｖｉｎは接合点１５αに接続されている。給電抵抗体
２１が電力端子１６と電圧出力ポートＶｏｗｔ　との間
に接続されている。電力端子１５及び１４を横切るよう
に意図された電圧よシも大きい伝導電圧降下特性を有し
ているバリスタ２７がチップ巻線１６とリング巻線１５
との間に接続されている。

オペレーションにおいて、ライン給電回路は交流結合回
路の機能及び値流結合回路の機能の２つの回路機能を備
えている。前記のＡＭＩ信号を代表していを交流はチッ
プ端子とリング端子１１との間で変圧器に結合されてお
り、且つ関連した電話回路網（図示せず）のためのイン
ターフェース回路（図示せず）である。インターフェー
ス回路は電話回路網からの２進信号を代表する°ＡＭ信
号のバースト（Ｂｕｒｓｔ）を１次巻線１７、チップ巻
線１６、リング巻線１５及びコンデンサ１９を経て交互
に転送する。次に典型的な時間圧縮多重化オペレーショ
ン（ｔｉｍｅ　ｅｏｔｎｐｒｅｓｓｉｏｔｒｍｕｌｔｉ
ｐｌｅｘ　ｏｐｔｔｒａｔｔｏｎ）によッテインターフ
ェース回路は上述の回路素子を経てＡＭＩ信号のバース
トを受けとる。

遠方局セットのオペレーションのための付勢する直流は
電力端子とチップ端子及びリング端子との間の直流経路
によって供給される。チップ端子１２と電力端子１４と
の間の１つの直流経路がチップ巻線１６によって提供さ
れる。リング端子１１と電力端子１５との間の他の直流
経路がリング巻線１５、電圧調整器２２及びフィード抵
抗体２１に提供され、電圧調整器２２及び給電抵抗体２
１は電流制御回路として、図示の如き配置に接続される
。ＬＭ３１７型電圧調整器の動作特性の１つは２４にお
ける電圧出力ポートＶ　ｏｕｔ　と２５における制御ポ
ー１−ＡＤＪとの間に１．２ボルトの差が維持されるよ
うに電流の流れを制限する特性である。しかしながら若
しも給電抵抗体２１を横切って必要な１．２ボルトを生
ずるために不充分な電流が電源１５０によって引き出さ
れると、ＬＭ５１７電圧調整器は飽和モード（８αｔｒ
ｂｒα−ｔｅｄ　ｍｏｄｅ　）で動作する。飽和モード
ではＶｏｕｔ　及びＶｉｎを経て電流の流れは調整器の
標準の順（ｎｏｒｍαｌ　ｆｏｒｗαデｄ）電圧降下を
除き無制限である。２．７ボルト及び１．８ボルト範囲
の順飽和電圧降下は約５５ミリアンペアの範囲の電流の
流れに対しては典型的である。給電抵抗体２１が２０オ
ームの抵抗である場合には、電圧調整器は約６０ミリア
ンペアの電流の流れでもって直線モードで（Ｈｎｅατ
　ｍｏｄｅ）動作する。

直線モードでは、電流の流れはＶｏｓｔ　及びＶｔ％を
経て制限され、電圧調整器がポー）　Ｖ　ｏｕｔ　とＶ
ｉｎとの間の電圧降下を給電抵抗体２１を横切つて１．
２ボルトの電位差を維持するように支持する。

本実施例では、電力端子における電位は約マイき出され
、そして・電圧調整器２２及び抵抗体２１によって提供
された電流制限回路は無制限なモードで動作する。これ
が第２図のグラフに例示されておシ、この場合に抵抗体
は縦の軸線上にオームで表わされておシ、そして付勢す
る電流の流れは水平軸線上にミリアンペアで表わされて
いる。飽和又は無制限モードで動作する電流制限器の抵
抗を表わしているカーブはライン給電回路の動作中にと
った５つの測定プロットに沿って近似されている。無制
限モードではこのカーブは付勢する直流が増加するに従
って、電流経路の抵抗は有利に減少する、即ち６０ミリ
アンペアの限界に達するまで減少する。従って標準オペ
レーションでは典型的に約１６０ミリワツトよりも少い
最少の電力はライン給電回路内で散逸（ｄｉｓｓｉｐα
ｔｇ）される。チップリード線とリングリード線との間
又は電源１５０内における短絡の極端な障害の場合にの
みかなシの電力が２イン給電回路内で散逸される。この
特定の実施例では最大電力散逸はチップ端子１２とリン
グ端子１１との間の直接短絡の存在の場合に約１．８ワ
ツトでおる。

前述の如き、且つ特許請求の範囲のいづれかに規定され
た如きライン給電回路及び方法の使用はディジタル信号
局セット及び端子に対する受動抵抗ライン給電装置に比
べて電力散逸の実質的減少を提供する。記録密度及び電
源の大きさの減少の付随する節約がもくろまれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電話線を経て接続されたライン給電回路及び関
連する局セットの部分の概略的ダイアグラムである。 第２図は第１図のライン給電回路における、電流経路内
の付勢する電流の種々の流れに対応する抵抗の図式表現
である。 １１・・・・・・・・・・・・リング端子１２・・・・
・・・・・・・・チップ端子１５・・・・・・・・・・
・・リング巻線１６・・・・・・・・・・・・テッゾ巻
線２２・・・・・・・・・・・・電力調整器２７・・・
・・・・・川・バリスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．２線通信ライン（１００）を経て接続されている遠
   隔端子装置のオペレーションのために付勢する直流を供
   給し、且つ該通信ラインと関連する通信設備との間にデ
   ィジタル信号を結合するためのライン給電回路において
   ： 電源に接続するための電力端子及びアース端子（１３，
   １４）と； 該通信ラインに接続する九めのチップ端子及びリング端
   子（１２，１１）と； コンデンサ（１９）と変圧器（１８ンとを含んでいる交
   流結合回路であって、該変圧器が一次巻線（１７）とチ
   ップ巻線及びリング巻ｌＮ１６゜１５）とを有しておシ
   、核チッグ巻及びリング巻線がそれぞれチップ端子及び
   リング端子の各々と直列に接続されており、該コンデン
   サが接合点（１５α、１６α）を経て、該チツｆＶ１巻
   線とリング線との間に接続されている交流結合回路と；
   該電力端子と該コンデンサの接合点の１方との間に直列
   に接続されている電流制限回路（２１゜２２）と該チッ
   プ巻線及びリング巻線の１方とを含んでいる直流結合回
   路であって、該コンデンサの他方の接合点と該チップ巻
   線及び該リング巻線の他方とが該アース端子に接続され
   ておシ、これによってオペレーションにおいて所定限界
   までの直接付勢電流が該遠隔端子装置のオペレーション
   に利用できる直流結合回路とを具備していることを特徴
   とするライン給電回路。 ２、該電流制限回路が： 給電抵抗体（２１）と電圧調整器（２２）とを具備して
   おシ、該電圧調整器が入力ポート（２５）と、出力ポー
   ト（２４）と制御ボート（２５ンとを有しており；且つ
   該入力及び制御ポートを経て該電力端と該１方の接合点
   との間に接続されておシ、該給電抵抗体が該付勢する電
   流を伝導するために、該制御ポートと該出力ポートとの
   間に直列に接続されている特許請求の範囲第１項記載の
   ライン給電回路。 ６、該１方の接合点が該コンデンサの接続部及び該リン
   グ端子から遠隔の該リング巻線端によって規定されてお
   り、該他方の接合点が該チップ端子から遠隔の該チップ
   巻線端によって規定されている特許請求の範囲第１項記
   載のライン給電回路。 ４、該電流制限回路が： 給電抵抗体（２１）と電圧調整器（２２）とを具備して
   おり、該電圧調整器が入力ポート（２３）と、出力ポー
   ト（２４）と、制御ポート（２５）とを有しており、且
   つ該入力ポート及び制御ポートを経て該電力端子と該１
   方の接合点との間に接続されておシ、該給電抵抗体が該
   付勢する電力を伝導するために、該制御ポートと出力ポ
   ートとの間に直列に接続されている特許請求の範囲第３
   項記載のライン給電回路。 ５、該電力端子が該電源の負の電圧端子（−Ｖ）に接続
   さるためにあって、該電流制限回路が：給電抵抗体（２
   １）と電圧調整器（２２）とを具備しておシ、該電圧調
   整器が該１方の接合点に接続されている入力ポート（２
   ３）と、該電力端子に接続されている制御ポート（２５
   ）と、該給電抵抗体と直列に該電力端子に接続されてい
   る出力ポート（２４）とを有しておシ、該電圧調整器が
   所定の限界において該給電抵抗を通って該付勢する電流
   の流れを抑制するために直線モードで操作可能でアシ、
   且つさもなくば飽和モードで操作可能であって、これに
   よって所定の限界よシも少いとき付勢する電流の流れが
   実質的に制限されない特許請求の範囲第３項記載のライ
   ン給電回路。 ＆　関連する通信設備における中央電源から、該通信設
   備から遠く隔てて配置されており、且つ２線通信ライン
   （１００）を経てそれに接続されでいるディジタル信号
   端子における電源へ付勢する電流を供給するための方法
   において、α）　該中央電源と該通信ラインとの間に電
   流経路を設けることと； ｂ）　該通信ラインに付勢する電流を供給し、一方該付
   勢する電流の流れが所定の限界よシも少いように該電流
   経路を無制限モードで操作することと； Ｃ）　該通信ラインに付勢する電流を供給し、一方該付
   勢する電流の流れが該所定の限界に対応するように該電
   流経路を無制限モード操作するとと とを含んでいて、 これによってステップ（ｂ）において該電流経路におけ
   るエネルギー散逸が最小にされ、ステップ（ｃ）におい
   て過大な電流の流れが抑制されることを特徴とする方法
   。 Ｚ　該電流経路が直列組合せに配置された給電抵抗体（
   ２１）と半導体装置（２２）とによって提供されており
   、（ｃ）のステップにおいて該所定の限界にある該電流
   の流れに対応する該給電抵抗を横切る電圧降下に応答し
   て該半導体装置に操作を生ずる特許請求の範囲第６項記
   載の方法。