JPS63129819A - 定電流回路 - 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、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ッチングレ
ギュレータ電源が使用されている。

しかし、このスイッチングレギュレータ電源は次に述べ
るような梗々の欠点がある。即ち、制御回路が複雑であ
ること。また、負荷によっ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続けなければな
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ッチングレギュレータ電源自体で殆
んどの電力が消費され、該レギュ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　Ｊｔ
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はエミッタ抵抗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・エミッタ間の電圧
を無視するとｌ０＝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Ｄ　Ｃ
／Ａ　Ｃ変換を行うスイッチング素子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等によって構成されてい
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
に給電線１からの供給電圧Ｖ８が増加すると、抵抗７を
通って定電圧素子６に流れるバイアス電流が所要電力に
関係なく増加し、これに伴って供給電流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を通って流れるために、斜線で示す部分
口が無効な電流（（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、よって、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（ｑ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） 従って、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、よって、例えば通信回線の如き電力の制約を受ける
ものであっ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って、これは専用の給電線であっ
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２４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のペースと前記端子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によって所定のバイアス電
圧をト・ランラスタ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のツェ
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２
４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っている。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のツェナー電圧
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。従って、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２５．３０．３１の端子ｄ
１　、　ｄ２　、　ｄ３　、　ｄ４から各定電圧素子２
５．３０．３１の制限電圧に応じた定電圧Ｖｚｔ　、Ｖ
Ｚ２　、ＶＺ３を取り出すことができる。

さらに、トランジスタ２８のエミッタ・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Ｖ３が端子（
ｃ−ｃ’）間に供給された時、画定電流回路２２．２６
が互いに牽制し瞬時に起動しない状態を防止する別能を
もっている。

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から定電圧素子２５，３０．３１
．起動素子３２および抵抗２９を通って端子Ｃ′に電流
が流れ、これにより電圧ｖ９投投入１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のツェナー電圧および
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、よって定電
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。従って、２つの定電流回路２
２゜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のツェナー電圧および抵
抗２９の抵抗（ＩＩＲ４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゜３０．３１を通って流
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Ｖｚｔ　ｌ　ＶＺ２
　、Ｖｚｇが得られ、これらの定電圧Ｖｚ　１＋　ＶＺ
２　、ＶＺ３を用いて複数の負荷例えばファクシミリ等
の伝送装置、コンピュ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
伴って起動素子３２に流れる電流が増加するが、抵抗２
９に発生する電圧は定電圧素子２７の働きによって一定
となり、かつ、起動素子３２を通ってエミッタに電流が
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ッ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を通っ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ｖ８が増大しても供給電流は増加する
ことかなく、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３
０．３１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。従って、後
段側に接続される負荷の数等によって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
ってもよく、あるいは、　定電圧発生素子２５に素子３
０または３１の何れかを接続したものであってもよい。

また、トランジスタ２８としてバイポーラトランジスタ
を例にとって説明したが、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甲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３２として抵抗を使用したが
、同様の機能を有り−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（Ｍ成因、第３図は供給電圧
が増大した詩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
、３０．３１・・・定電圧素子、３２・・・起動素子。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図　　　λ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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って
   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。