JPS6122718A

JPS6122718A - 過電流保護回路

Info

Publication number: JPS6122718A
Application number: JP59140922A
Authority: JP
Inventors: 和弘佐藤; 森　弘好
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1986-01-31

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〕本発明は過電流保護回路、特に交換機における各加入者
回路を形成する給電回路に応用して好適な過電流保護回
路に関する。

過電流保護回路は、ある回路の定格電流を大幅に超える
ような負荷電流が流れたとき、当該回路を過大な電流か
ら保護する役割を果す。その最も代表的なものはヒユー
ズである。ヒユーズは短絡障害時に発生する大電流によ
って溶断し、当該回路を保護する。ヒユーズの他にも文
種々の過電流保護回路が提案され実用にも供されている
。

［従来の技術］過電流保護の形式としては前記のヒユーズの如き溶断素
子を用いるものと、半導体素子を用いるものとがある。

半導体素子を用いるものは、トランジスタ等によって構
成され、電流制限形のものと、電流しゃ断形のものが知
られている。

ヒユーズは周知の如（負荷電流が流れるラインに対し直
列に挿入される。一方、トランジスタによる保護回路と
しては次のような回路が知られている。第１１図は電流
制限形の過電流保護回路の−・例を示す回路図である。

本図の過電流保護回路１０は、例えば交換機内の供電回
路を保護するものとして使用されており、１■は電話線
路の抵抗、１２は電話端末等の負荷、Ｖｉは入力電圧、
Ｖｏは出力電圧である。この過電流保護回路１０ば図示
するようにトランジスタＱ、ダイオードＤ、抵抗Ｒから
なる構成を有し、所定の負荷電流値を超えたときはこれ
を一定の値に制限する。第１２図は第１１図におけろ負
荷電流Ｌｏと出力電圧■０の関係を示すグラフである。

本グラフに示すとおり、短絡等によってＩｏが所定の負
荷電流値Ｊ□Ｍを超えると、その後は一定の値ＩＱｓに
制限される。

第１３図は電流制限形の過電流保護回路の他の一例を示
す回路図であり、いわゆるホールドハック形と呼ばれる
。この過電流保護回路２０は、図示するように２つのト
ランジスタＱと抵抗Ｒからなり、所定の負荷電流値を超
えたときは、該負荷電流を減少させる機能を有する。第
１４図は第１３図における負荷電流■０と出力電圧■０
の関係を示すグラフであり、本グラフに示すとおり、短
絡等によってＩＯが所定の負荷電流値Ｉ鋸を超えると、
その後は、ｆｏＭより小さい一定の値１ｏ５に引き戻さ
れる。

第１５図は電流しゃ断形の過電流保護回路の一例を示す
回路図である。この過電流保護回路３０は、図示するよ
うにトランジスタＱ、サイリスタＳ、ダイオードＤ、抵
抗ＲならびにリセットスイッチＲ３Ｔからなり、短絡等
の過電流によってサイリスタＳがターンオンするとトラ
ンジスタＱはカットオフし続は負荷電流をしゃ断する。

復旧に際しては、リセットスイッチＲ３Ｔをオンにすれ
ば、サイリスタＳはターンオフし、トランジスタＱは再
びオンとなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

まず第１１図の過電流保護回路１０および第１３図の過
電流保護回路２０についてみると、いずれも、負荷電流
Ｉｏの通電ラインに直列に挿入されたトランジスタＱお
よび抵抗Ｒによる挿入電力損が最大の問題点である。こ
れは給電効率を低下させるものであり好ましくない′。

例えば、そのトランジスタＱのコレクターエミッタ間電
圧ＶｃＥを０．２Ｖ、ベースーエミソク間電圧ＶｃＥを
０．６Ｖ、負荷電流１ｏを１００ｍＡとし、前記通電ラ
インに直列に挿入された抵抗Ｒの両端に生ずる過電流検
出時の電圧を０．８　Ｖとすると、上記挿入電力損は１
６０　　（−１，Ｅ＋Ｖｘ１００ｍＡ）ｍＷとなる。又
、ここで加入者線路の抵抗１１を０．２８Ω／ｍとすれ
ば、υ、１ＡＸｔＪ、Ｚｌｊｋ２／ｍだけ、過電流保護回路（１０，２０）の挿入により、加
入者線路長をみかけ上短くしたのに等しい。一般に小形
構内交換機（ＰＢＸ）の最大加入者線路長が約５００ｍ
なので、５７ｍの短縮はかなりの損失となる。そしてさ
らに、負荷短絡状態での発熱も大きく、過電流保護回路
の小形化、低コスト化に支障となる。又、第１５図の過
電流保護回路３０においても上記の招入電力損を避ける
ことができない。さらに又、上記ヒユーズを用いる過電
流保護回路にあっては、溶断毎に新品と交換しなければ
ならないこと。

新品を常にストックしなければならないこと。

その溶断が外部から見えるようにしなければならないこ
と、新品との交換が容易なレイアウトを考慮しなければ
ならないこと等の問題がある。

上記の諸問題点は従来の過電流保護回路に本来的なもの
である。そして、これら従来の過電流保護回路では、そ
の保守を容易にしたり、運用を円滑化するためのバンク
アップ部が考慮されていないことが挙げられる。

〔問題点を、解決するための手段〕

本発明は上記諸問題点を解消した過電流保護回路を提供
するもので、その手段は負荷電流の通電路を開閉する第
１トランジスタと、該第１トランジスタのコレクタ・エ
ミッタ間電圧を積分する積分回路と、該積分回路の出力
電圧により開閉制御される第２１−ランシスタと、該第
１トランジスタと該第２トランジスタの少なくともどち
らか一方の開閉状態を設定可能な設定手段とから成り該
第２トランジスタを開くことにより該第１１−ランジス
タのベース電流がバイパスされるよう構成されているも
のである。

〔作用〕

過電流が前記第１トランジスタに通電されると、エミッ
タ接地の該第１トランジスタは活性領域で動作し、その
コレクターエミッタ間電圧Ｖｃεが増大する。このＶｃ
ａの増大を受けて前記第２トランジスタがオンすると、
該第１トランジスタへ流れていたベース電流が断となり
、該第１トランジスタはターンオフしてその過電流をし
ゃ断する。この場合、該第２トランジスタのターンオン
は前記積分回路によっである遅延を持って行われ、瞬時
的な突入電流には応答しない。か（して前記過電流制限
部が形成され、これに対し、さらに設定手段により第１
トランジスタ、第２トランジスタの開閉状態を制御する
ようにして、過電流制限部の動作を制御できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に基づく過電流保護回路の基本形を示す
回路図である。本図において、加入者線路の抵抗１１．
負荷（電話端末の等価回路で示す）１２については既に
説明したとおりである。本発明の基本形をなす過電流保
護回路４０は、過電流制限部４１と点線で示したバンク
アップ部（ＢＵ）４２とからなる。ハックアップ部４２
は過電流制限部４１と協働してその動作をバンクアンプ
する（後述）。まず過電流制限部４１についてみると、
これは負荷電流ＩＯの開閉を行う第１トランジスタＱ＋
と、第１トランジスタＱ１のコレクターエミッタ間電圧
ＶＣＥを積分するための抵抗ＲｅおよびコンデンサＣθ
からなる積分回路ＯＲと、積分回路ＣＲの出力電圧をベ
ースに受ける第２トランジスタＱ２とからなる。第２ト
ランジスタＱ２は、オンとなったとき、抵抗Ｒｓを通し
て第１トランジスタＱ１に通電すべきベース電流■８を
バイパスする機能を果す。

正常動作時において第１トランジスタＱ１が十分飽和領
域で動作するようなベース電流ＩＢが設定されている。

つまり、適当な抵抗Ｒｓを予め設定しておく。この飽和
領域での動作中、第１トランジスタＱ１のＶＣＥ（ＳＡ
Ｔ）　（コレクタ・エミッタ間の飽和電圧）は０．数Ｖ
である。

このように低いＶｃＥ（ＳＡＴ）では、第２１−ランジ
スタＱ２をターンオンするには至らない。又第１１−ラ
ンシスタＱ１での電力損も少ない。

ところが、例えば端子Ｔｒ−Ｔ２より負荷側のいずれか
で短絡が生じたものにすると、通常の負荷電流■０を大
幅に超える過電流が流れる。

このような過電流が第１トランジスタＱ１に通電される
と、該第１トランジスタＱ１ば飽和領域から外れて活性
領域で動作することになる。

この活性領域では、第１トランジスタＱ１のＶｃＥは、
過電流の大きさに比例して増大する。

過電流が１１又はＩ２であるとすると（Ｉ１〈Ｉ２）、
増大する■ｃＳの増分はそれぞれ△Ｖｃε１又は△Ｖ　
ＣＦ２となる（△ＶＥ１＜△■ｃｉｚ）そうすると、■
”（ＳＡＴ）　＋△ＶＣＥ：（又は△ＶＣＥ２）のレヘ
ルが第２トランジスタＱ２のベースーエミソタ間電圧Ｖ
８ε（Ｑｌ）を超え、該第２トランジスタＱ２をオフか
らオンに切替える。第２トランジスタＱ２がわずかにオ
ンに転すると、第１トランジスタＱ１へ通電されていた
ベース電流■Ｂは、一部が第２トランジスタＱ２ヘバイ
パスされる。かくしてＱｌへのＩＢはわずかに減少する
。このＩｓのわずかな減少は再び、ＱｓのＶｃＥの増大
を招く。これによってＱｚは益々深くターンオンする。

一方、ＱｌへのＩＱは益々減少する。すると、ＱｌのＶ
ｃｌは益々増大し、Ｑｌが完全にオン状態に入り、究極
、ＱｌへのＩｌｌの供給はしゃ断される。ここに過電流
は十分に制限され、零に至る。このようにＱｌのオフと
Ｑｌのオンとが正帰還で制御されるので誤りなく過電流
をしゃ断することができる。この場合、Ｑｌのオフから
オンおよびＱｌのオンからオフは極めて短時間のうちに
完了するため、第１トランジスクＱ１が活性領域にある
時間は非常に短い。

このことは第１トランジスタＱ１には過大な電流（但し
Ｑｌの電流増幅率Ｂｘヘベー電流Ｉｅ以下）がながれる
が、その時間が非常に短いため第１トランジスタＱ＋の
耐熱特性が厳しく要求されないことを意味し、該トラン
ジスタＱ１として高価なトランジスタを要しない。また
、第２トランジスタＱ２が一見オンとなると（第１トラ
ンジスタＱ１はオフ）その状態を保持しつづけ、自らで
はその状態を反転することば出来ない。即ち、−見過電
流が流れると、外部から強制的に制御しなければ、Ｑｌ
ばオフ（しゃ新領域）、Ｑｌはオン（飽和領域）の状態
を保持し続けるため、短絡障害中に於ける発熱も極めて
少なく、小形、経済化に有効である。なお、この場合、
短絡障害をおこしている負荷１２を取り去り、第２トラ
ンジスクＱ２のベース電流経路を断ってやるとＱｌ、Ｑ
ｌは自動的に初期状態に戻る。従って、再び正常な負荷
１２を接続すればＱｌ、Ｑｌは給電を開始し、前述の様
な、過電流保護の動作を行う。

過電流制限部４１における積分回路ＣＲについて考察す
ると、これは、一般のヒユーズと近似した特性を得るの
に都合が良い。一般のヒユーズを用いた場合、瞬時的な
過電流には応答しないことば良く知られている。つまり
、所定のレベルを超える過電流が一定時間以上通電され
ない限り溶断しない。このような、ヒユーズに固有の特
性は給電回路における過電流保護には極めて都合が良い
。第１図において、端子Ｔ１゜Ｔ２；Ｔ３およびＴ＋で
区分されるブロックは交換機内において加入者回路パッ
ケージの一部をなす。そして、負荷１２の増設に対応し
て新たな加入者回路パッケージは、これら端子Ｔ１〜Ｔ
４にプラグインされる。このとき、負荷１２内の等偏曲
なコンデンサその他の浮遊容量を充電するため突入電流
が流れる。この突入電流ば通電の負荷電流ＩｏＯ数倍に
及ぶが、故障による過電流とは異なり瞬時的に流れるの
みである。そこで、このような瞬時的な突入電流には応
答しないようにするために、積分回路ＣＲを設ける。又
、工事者がＭ　Ｄ　Ｆ　（ＭａｉｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔ
ｉｏｎ　Ｆｒａｍｅ　　）端子板に、ドライバー等で誤
って触れたときも瞬時的な過電流が流れるが、これにも
応答することなく、短絡故障等による持続性の過電流の
みを選択的に断とすることができるようにしたのがこの
積分回路ＣＲである。さらに、この積分回路ＯＣＲの時
定数の選択のし方によって、第２トランジスタをオンと
する時間を任意に設定できる。

第２図は第１図における過電流制限部４１の電圧−電流
特性を示すグラフである。前述した過電流制限部４１の
動作説明に現われる過電流Ｉ　１＋　　１２．コレクタ
ーエミッタ間電圧ＶｃａについてのＶＧＥ　（ｓｘｒ）
　、その増分へ■ｃＥｌ５、△■ｃ　Ｅ　２１第２トラ
ンジスタＱ２のＶ’ａｉ（Ｖｅｉ（−２）　）　、第１
トランジスタＱ１のベース電流Ｉｎの関係が一見して分
る。なお、Ｉｎは定電流である。

又、過電流制限部４１の動作をさらに定性的に説明する
と次のようになる。この過電流制限部４１が過電流を検
出し且つこれをしゃ断することのできる負荷側の合成抵
抗（第１図の端子Ｔｚ−Ｔ２より負荷１２を見たときの
合成抵抗）Ｒｒは次の（］）式で定まる。

Ｂ　　Ｘ　　Ｉｓここに、Ｖｅｘ　（ＳＡＴ）　、　ＶＢＥ　（Ｑｌ）　
、　　Ｉ　ａの意味は既述のとおりであり、Ｅは電源電
圧く第１図の一２４Ｖの絶対値）、Ｂば、第１トランジ
スタＱ１の直流電流増幅率である。

例えば短絡故障が発生したとすると、これに伴い発生ず
る過電流をしゃ断するまでの遅れ時間Ｔｏｆｆは、大体
次の（２）式から求められる。

ここに、時定数τ、△Ｖｃ五（ｏｌ）、△ＶＢε（Ｑ２
）は、 τ−ＲａＸＣａ　　　　　　　　　　　　　　　（３１
、△Ｖ　Ｂｉ　　（０２）　　＝Ｖａｉ　　（Ｑ２）　
　−ＶＣＥ　　（ＳＡＴ　）　　　　＋５）で表わされ
る。

上記の各式に具体的な数値を代入してのる。

すなわち、Ｕ＝　２４　Ｖ、　　ＶＣＥ　（ＳＡＴ）　
＝０．２　Ｖ。

ＶＢｒ：（ｏ２）　＝０．７Ｖ、　　Ｂ＝２１０．　１
Ｒ＝１．２ＩｎΔ、Ｒａ−２００にΩ、ＣＢ＝１０ｕＦ
を代入する。

一１二記（］）式より、Ｒｒ（Ω）の範囲は、９１　＞
　Ｒｒ　＞　ＯＬ６１上記（２）式より、遅れ時間Ｔ　ｏｆｆ　（ｓａｃ　）
は、となる。

第３図は本発明に基づく過電流保護回路のしゃ断時性を
示すグラフであり、横軸はＴａ２を伏し対数目盛で表示
する。縦軸には合成抵抗Ｒ−および負荷電流■０をとる
。なお、Ｉｓば、ン成抵抗Ｒｒを電流値に換算した仮想
の電流でしる。本グラフより、過電流の大小によってし
ゃ断するまでの時間が短く又は長く変化することが分り
、しかもその特性がヒュースの場合によく似ていること
が分る。なお、本グラフ中の曲線ＴｏＨは、τ＝２秒と
したときの上記計算式より求めたカーブを示し、一方、
曲線τ１おＬびτ２はそれぞれτ−１秒及び１２秒に設
定ッたときの実測値をプロットしたカーブを示す。

第１図に戻ると、本図中のバックアップ部４２は過電流
制限部４１では足りない動作を補う。

袖・うべき動作は必要に応して適宜選択すれば良い。以
下述べる実施例は、各種の補うべき動作を個別に実現す
る実例を示すが、これらはりくつかが組み合わされて用
いることもできる。

第４図は第１図に示ずハックアップ部の第１実施例を示
す回路図である。なお、全図を通じて同一の構成要素に
は同一の参照番号又は記号をイ」シて示す。過電流保護
回路５０をなすハックアップ部の第１実施例は本図中コ
ンデンサＣ５として示され、第１トランジスタＱ１のベ
ースおよびエミッタ間に接続される。既述のとおり、端
子Ｔ１〜Ｔ４で区分されたブロックは加入者パッケージ
をなし、新設に際しては、これら端子Ｔ１〜Ｔ＝＋にプ
ラグインされる。このときこれら端子で発生するスパー
ク（図中矢印ＳＰで示す）が問題となる。このスパーク
は既に運転中の隣接加入者回路パッケージにノイズを与
え、誤動作を引起すばかりでなく、Ｔ１〜Ｔ４自体スパ
ークにより焼損を受けるからである。

このようなスパークＳＰが発生ずるのは、負荷１２内の
コンデンサ、その他線路に付帯する浮遊容量を充電する
ために過大な突入電流が、これら端子Ｔ１〜Ｔ、）に流
れるからである。一般に１つの加入者回路パンケージは
複数、例えば８加入者回路を一括して収納するから、こ
れら加入者回路に共用される端子Ｔ３−Ｔｔ＋で生ずる
スパークＳＰはかなり大である。

そこで第１実施例のバンクアンプ部（Ｃｓ）は、当該加
入者回路パッケージを端子Ｔ１〜Ｔ＋にプラグインする
際に、そのような突入電流を瞬時的に流さないようにす
る。つまり、第１トランジスタＱ１をプラグインの初期
においてオフにしておき、その後ターンオンするように
する。プラグインが完了した後であれば、過大な突入電
流が流れてもスパークは生じないことに着目したもので
ある。すなわち、第１トランジスタＱ１へのベース電流
１Ｂは、プラグインの直後においてＱｌのベースに流入
せず、コンデンサＣｓに吸収される。そして抵抗Ｒｓと
コンデンサＣｓで定まる時定数が経過してから、Ｑｌは
初めてターンオンにする。つまりＱｌの暖動作をＣｓで
実現する。

この場合、積分回路ＣＲの時定数τｓ　　（−ＣＢ×Ｒ
８）と、前記時定数τｓ　　（−ＣｓＸＲｓ）の設定に
注意を要する。つまり、τＳはτＢを超えてはならない
。積分回路ＣＲの本来の役割実施例を示す回路図である
。過電流保護回路６０をなずバ、り１７１部の第２実施
例は、本図中の第１スイッチＳＷ、および第２スイ・ノ
チＳＷλとして構成される。図ではホトカプラで構成し
た例を示す。第１図に示す過電流制限部４１は、一旦第
１トランジスタＱ１をオフ（Ｑ　２はオン）した後は、
既述の正帰還により、自らその状態を反転させることが
できず、負荷１２を取り去ることによりその状態を初期
状態Ｑこ戻すことができるが、この実施例では負荷１２
を取り去る代わりに、第１スイツチＳ　Ｗ　１第２スイ
ツチＳ　Ｗ　２によってＱｌ、Ｑ２をオン／オフ制御で
きるようにしている。

短絡故障があって、第２トランジスタＱ２がオン、第１
トランジスタＱ１がオフした後、故障を復旧させ、給電
を再会するときは第１パルスＰ１を印加する。これによ
り第１スイツチＳＷｒはオンし、第２トランジスタＱ２
へのへ一ス電流が断たれる。他方、第２トランジスタＱ
２のオフによって、第１トランジスタＱ１へのベース電
流の供給が再開され、これをオンとする。

ここに給電が再開され、過電流が生じない限りこの状態
を持続する。

逆にこの給電状態を解除したい要求があったときは、第
２パルスＰ２を印加する。これにより第２スイツチＳＷ
２はオンし、第２トランジスタＱ２をオンとする。これ
により第１トランジスタＱ１へのベース電流供給は断た
れ、これをオフにする。ここに給電は中断する。

第６図は第１図に示すハックアップ部の第３実施例を示
す回路図である。過電流保護回路７０をなすハックアッ
プ部の第３実施例は゛断゛表示機能を実現する。ヒユー
ズを用いた過電流保護回路であれば、その゛断゛′又は
“接”は、ヒユーズが溶断しているか否かを直接監視す
ることによって知ることができる。特に、交換機等では
故障の迅速な除去が重要であり、そのためにはまずどの
加入者回路が障害を起こしているかを発見しなげればな
らない。この障害を起しているときは第２トランジスタ
Ｑ２はオン（Ｑｌはオフ）である。このことを利用し、
その：ｌ’ｌ　Ｌ／クタ側に発光素子ＬＥＤを接続する
。そうすると、回路７０が゛断゛のときは発光素子Ｌ　
Ｉｊ、Ｉ）が点灯することになり、障害を起している系
統を瞬■４に見つけることができる。このように第２ト
ランジスタＱ２が誤ってオンしないように、発光素子Ｌ
　Ｅ　Ｄの順方向電圧を相殺するための素子が必要であ
り、このために、ツェナーダイオードＺＤをＱｌのベー
スに直列に挿入しておく。

第７図は第６図のバックアップ部の変形例を示す回路図
である。この過電流保護回路７０′においては、第６図
のツェナーダイオードＺＤに代えてもう１つの発光素子
ＬＥＤ’を設ける。

この発光素子ＬＥＤ　′は第１トランジスタＱ１のオン
時に点灯するから、その点灯は過電流保護回路の接”　
（通窩動作中）を表示することになる。

第８図は第１図に示すバックアップ部の第４実施例を示
す回路図である。過電流保護回路８０をなずバックアッ
プ部の第４実施例は、過電流保護回路の“断”及び“接
”の状態を示す状態信号Ｆ１およびＦ２として交換機本
体の制御部に伝えるようにしたものであり、電流検出部
ＤＥＴＬおよびＤ　Ｅ　Ｔ　２を図示する部分に設ける
。具体的には第７図のＬＥＤおよびＬＥＤ’とそれぞれ
対をなすホトカプラで形成できる。

この様に、給電回路の“接”／“断”の状態信号を出力
したり、前記の第２実施例の如く外部から給電回路の“
′接”／“断”を制御可能とすることにより、マイクロ
コンピュータ等の制御装置からの制御が容易に行われる
ことになり、保守、運用の自動化及び遠隔操作が可能に
なる。

第９図は、さらに別の実施例を示すものである。

この実施例では負荷電流を遮断するために一部オフにな
った第１トランジスタＱ１を強制的にオンとするため、
第１トランジスタにベース亀流を供給するスイッチ８１
を設けている。スイッチ８１は加入者線の接地側線路に
並列に接続される抵抗ＲｘとコンデンサＣｘとコンデン
サＣｘを充放電するスイッチＳＷとで構成されている。

通常スイッチＳＷはコンデンサＣｘと抵抗Ｒｘとを接続
する側（（１）側）にあって、コンデンサＣｘを放電状
態にしている。令弟１トランジスタＱ１が負荷電流が過
大となったためにオフとなったとする。この場合前述し
たように、第１トランジスタＱ１は自分では復旧するこ
とはできない。このため、スイッチＳＷを（２）側にし
、コンデンサＣｘを充電させる。するとコンデンサＣｘ
の充電々流がダイオードＤ２を介して第１トランジスタ
Ｑ１のベースに流れ第１トランジスタＱ１はオンとなり
、再び負荷電流が流れる。この時に第１トランジスタＱ
＋のコレクタ・エミッタ間電圧はＯＶとみなせるため、
ＲｅとＣＢで構成される積分回路の出力電圧が低下し第
２トランジスタＱ２に対しベース電流が供給できず、従
って第２トランジスタＱ２は自動的にオフとなる。

ここでダイオードＤ１．Ｄｚはそれぞれ、電流の逆流を
防止するものである。

なお、第９図では、複数の過電流保護回路に対して、ス
イッチ８１をマルチに接続している例を示している。通
常、給電回路は１枚のパッケージに複数回路が収容され
ているからである。

第１０図は本発明に基づく過電流保護回路の一通用例を
示す回路図であり、電話交換システムの一部を示す。本
図において、１２ば先に述べた負荷であり、電話端末等
である。図では、いわゆる多機能電話機を示す。負荷１
２につながるライン９１は既述の加入者線路の抵抗１１
に相当し、給電線であると共に又、制御線でもある。ラ
イン９２は音声信号の流れる通話線をなす。これらライ
ン９１．９２の他端には交換機本体９３が接続する。こ
れは、インターフェースカード９４と通話路及び制御装
置９５からなる。本発明の過電流保護回路（４０，５０
゜６０．７０．７０’、８０）はインターフェースカー
ド９４内のブロック９６として収容される。

負荷１２内のチョークコイルＣＨとコンデンサＣＤは低
減ろ波器を形成し、Ｄ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータ（ＣＯＮ
Ｖ）に直流の２４Ｖを供給して、これを５■に下げる。

この５ＶはＣＭＯ３ＩＣ等で組まれる通話回路、制御回
路の電源となる。なお、図中のＴｒはインピーダンス整
合用トランスである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば負荷電流の
通電路を開閉制御する第１トランジスタへのベース電流
をバイパスして、第１１−ランジスタを遮断する第２ト
ランジスタの開閉制御を積分回路の出力電圧によって行
っている。

従って、第２トランジスタは積分回路の時定数で決まる
遅延時間を持って開閉制御を行うことになり、負荷電流
の過渡的な変化に対しても誤動作せず、ヒユーズの長所
を備えている。また、第１トランジスタ、第２トランジ
スタはそれぞれ一旦過電流が流れるとオン、オフの状態
を保持しつづけるためこの面でもヒユーズの長所を備え
ている。さらにこの積分回路のＲ−Ｃの値を選択するこ
とによって負荷電流の通電路の遮断時間を任意に設定で
きる。また、過渡電流や過電流を制限している間は第１
トランジスタは活性領域にあってコレクタ損失も多くな
るが、その継続時間は積分回路の定数で定められた時間
を超えることはないので極めて発熱の少ない保護回路が
可能で高密度実装（小形化）が可能となる。又、一般的
なトランジスタの特性として前記の様な単発的な最大許
容コレクタ損失は連続時のそれに比べて１０倍以上許容
されることがらコレクタ損失の小さいトランジスタを用
いることが出来るので経済的である。さらに、第１トラ
ンジスタ、第２トランジスタの開閉状態を自由に設定で
きる設定手段を設けたため、保守・運用が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく過電流保護回路の基本形を示す
回路図、第２図は第１図における過電流制限部４１の電
圧−電流特性を示すグラフ。第３図は本発明に尽づく過電流保護回路のしゃ所持性を
示すグラフ、第４図は第１図に示すハックアップ部の第
１実施例を示す回路図、第５図は第１図に示ずハックア
ップ部の第２実施例を示す回路図、第６図は第１図に示
すバンクアップ部の第３実施例を示す回路図、第７図は
第６図のハックアップ部の変形例を示す回路図。第８図は第１図に示すハックアップ部の第４実施例を示
す回路図、第９図は第１図りこ示すハックアップ部の第
５実施例を示す回路図、第１０図は本発明に基づく過電
流保護回路の一適用例を示す回路図、第１１図は電流制
限形の過電流保護回路の一例を示す回路図、第１２図は
第１１図における負荷電流■０と出力電圧Ｖｏの関係を
示すグラフ、第１３図は電流制限形の過電流保護回路の
他の一例を示す回路図、第１４図は第１３図における負
荷電流Ｔｏと出力電圧■Ｏの関係を示すグラフ、第１５
図は電流しゃ凹形の過電流保護回路の一例を示す回路図
である。１１−　加入者線路の抵抗、　　１２−−−−一負荷。４０、５０．６０．７０．７０’、　８０−過電流保護
回路、４１−　過電流制限部。４２−ハックアップ部、Ｑｌ　−第１トランジスタ、Ｑ
２−　第２トランジスタ。ＣＲ−積分回路、ＩＬｌ　−ベース電流。ＣＢ、Ｃ３−−−−コンデンサ、ＲＢ、Ｒｓ−抵抗、５
Ｗ１−・第１スイツチ、５Ｗ２−　第２スイツチ、ＬＥ
Ｄ、ＬＥＤ’　　−発光素子。ＤＥＴｚ　、ＤＥＴ２　−　電流検出素子。第　４図第　５Ｕ￥Ｊ茅　Ｃ図茅　７　図第　ＩＩ　　図第　７？　図 ’ＯＭ　　Ｉｃｓ　　　Ｉ、″ 茅　１３図第　１４　図茅　１５図

Claims

【特許請求の範囲】１）負荷電流の通電路を開閉する第１トランジスタと、
該第１トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧を積分
する積分回路と、該積分回路の出力電圧により開閉制御
される第２トランジスタと、該第１トランジスタと該第
２トランジスタの少なくともどちらか一方を開又は閉状
態に設定可能とする設定手段とを備え、該第２トランジ
スタを閉じることにより該第１トランジスタのベース電
流がバイパスされるよう構成されていることを特徴とす
る過電流保護回路。２）前記設定手段は前記第２トランジスタのベース電流
をバイパスする位置に設けられたスイッチ素子であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の過電流保護
回路。３）前記設定手段は前記第２トランジスタのベース電流
供給路に設けられたスイッチ素子であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の過電流保護回路。４）前記設定手段は外部から前記第１トランジスタのベ
ース電流を供給可能に構成されたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の過電流保護回路。