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発明の名称 極性反転検出回路
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−66897
公開日 平成7年(1995)3月10日
出願番号 特願平5−211640
出願日 平成5年(1993)8月26日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 安井 利彦 / 山下 邦彦
要約 目的
本発明は、電話回路の極性反転を検出する極性反転回路に関するもので、光結合素子や高耐圧の部品のような比較的高価な部品を用いずに構成でき、さらに商用電源の雑音によって影響を受けないで、容易な制御によって極性反転を検出することを目的としている。

構成
電話回線L1、L2の各々に接続されて、商用電源の交流周波数成分を除去する一対の電源雑音除去フィルタと、直流成分を除去する一対の直流除去フィルタとその一対の直流除去フィルタの出力と接地点との間にアノードが接地するように一対のダイオードを接続した構成とする。
特許請求の範囲
【請求項1】電話回路に接続された回路L1、L2の各々に接続され、商用電源の交流周波数成分を除去する一対の電源雑音除去フィルタと、直流成分を除去する一対の直流除去フィルタとを備えた極性反転検出回路。
【請求項2】一対の直流除去フィルタの出力と接地点との間にアノードが接地するように一対のダイオードを接続した請求項1記載の極性反転検出回路。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電話回線と端末装置との間に接続され、電話回線を介して交換機からのノーリンギング着信によって起動して端末装置を電話回線に接続する機能を有する端末用網制御装置の一部で、電話回線の極性反転を検出する極性反転回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、電話回線の極性反転を検出するための従来の極性反転検出回路の構成である(例えば、特開平2−278957号公報参照)。
【0003】図6において、電話回線は回線L1とL2と接続され、一方の方向への極性反転の検出を第一極性反転検出回路61で行い、他方の方向への極性反転を第二極性反転検出回路62で行う。第一極性反転検出回路61には第一光結合素子PC1が、第二極性反転回路62には第二光結合素子PC2がそれぞれ設けられ、これらの信号により制御部60のマイコン等にパルスが加えられる。第一極性反転検出回路61には、回線L1とL2の間にツェナーダイオードZD5、コンデンサC6a、抵抗R6a、ツェナー電圧V1のツェナーダイオードZD1および抵抗R6aが直列に接続され、さらに抵抗R6bとはダイオードD1が並列に接続されている。また、回路L1からはダイオードD2、第一光結合素子PC1、ツェナー電圧V2のツェナーダイオードZD2、抵抗R6dが直列に接続され、その抵抗R6dの一方はエミッタが回線L2に接続されたトランジスタTR6aのコレクタに接続されている。このトランジスタTR6aには並列にダイオードD3が接続されており、そのベースは抵抗R6cを介して前記ツェナーダイオードZD1と抵抗R6bの間に接続される。
【0004】一方、前記第二極性反転回路62も回路構成は同じで、回線L1とL2との接続が逆になっている。
【0005】次に、上記従来例の動作を回線L2を基準に第一極性反転検出回路61の説明をする(第二極性反転検出回路62も電圧の変化が反転するだけで同一である)。
【0006】回線L1の電圧が回線L2の電圧よりも高い間は、第一光結合素子PC1には電流が流れず、ダイオードD2によって逆電圧がかかるのを防いでいる。
【0007】回線L2の電圧が0VからツェナーダイオードZD1の動作電圧V1までは、トランジスタTR6aのベース電流が少なく、トランジスタTR6aはオンしないので第一光結合素子PC1には電流が流れない。
【0008】電圧がV1になると、コンデンサC6aからツェナーダイオードZD1を通ってトランジスタTR6aへベース電流が流れ込み、トランジスタTR6aがオンする。しかし、ツェナーダイオードZD2が電圧V1よりも高い動作電圧V2に設定してあるため、第一光結合素子PC1に電流は流れない。
【0009】電圧がV2になると、ツェナーダイオードZD2が動作して第一光結合素子PC1に電流が流れてその内部のトランジスタTR6bがオンして極性反転検出信号として出力する。
【0010】電圧が、48Vに達すると、コンデンサC6aの印加電圧が安定するためトランジスタTR6aのベース電流が流れなくなり、トランジスタTR6aはオフするため第一光結合素子PC1へも電流が流れなくなる。
【0011】以上のように、回線L1の電圧がV2から48Vになる間のみ第一光結合素子PC1が光り、極性反転検出信号が出力されることになる。
【0012】また、図7に他の従来例を示す。図7に示すような構成で極性反転を検出することも行われている(例えば、特開平3−148943号公報参照)。
【0013】図7において、抵抗R71、R72は回線L1の電圧を分圧し、抵抗R73、R74は回線L2を分圧するための抵抗である。抵抗R75、R76はそれぞれ一方が電池等の電源電圧Vccに接続され、他方がトランジスタTR73、TR74のコレクタに接続されたプルアップ抵抗である。トランジスタTR73、TR74のベースとコレクタは制御部に接続され、エミッタはトランジスタTR71、TR72のコレクタに接続され、トランジスタTR71、TR72のエミッタは接地されている。
【0014】次に、上記他の従来例の動作について説明する。まず、トランジスタTR73およびトランジスタTR74をともにオンしておく。
【0015】回線L1、回線L2にそれぞれ48V、0Vが印加されると、48Vの電力が抵抗R71と抵抗72で分圧されてトランジスタTR71のベースに印加されてトランジスタTR71がオンする。トランジスタTR72のベースは接地電位なのでオフの状態である。
【0016】制御部は、入力1がローレベルになるので回線L1にプラス電位が印加されていることを検出する。次に、トランジスタTR73をオフして電流が流れるのを防ぐ。
【0017】上記状態で、回線L1と回線L2の電圧の極性が反転すると、今度はトランジスタTR72がオンするので、制御部は入力2がローレベルになったことから回線L2にプラス電位が印加されたことを検出する。次に、トランジスタTR74をオフして電流が流れるのを防ぎ、トランジスタTR73をオンする。
【0018】上記のような繰り返しで、回線の極性か反転した時のみ一方の入力が立ち下がるので極性が反転したことを検出でき、また反転時だけ電流が流れるようにしている。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来例のような構成では、光結合素子や高耐圧のトランジスタ等のような比較的高価な部品を利用するため、この構成を用いた端末用網制御装置の価格が下げられないという課題がある。
【0020】また、上記他従来例では、回線−接地間が10MΩ程度の高インピーダンス出ある場合、電話回線の電圧が商用電源からの雑音で接地点との間で図3のように変動があると極性反転でなくてもトランジスタをオンしてしてしまうという問題があった。さらに、制御線が4本必要であり制御の方法も複雑になってしまうという問題もあった。
【0021】本発明は上記課題を解決するもので、光結合素子や高耐圧の部品のような比較的高価な部品を用いずに構成でき、さらに商用電源の雑音によって影響を受けない極性反転検出回路を提供することを第1の目的をしてたものである。
【0022】また、容易な制御によって極性反転を検出する極性反転検出回路を提供することを第2の目的としている。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明は上記第1の目的を達成するため、商用電源の交流周波数成分を除去する一対の電源雑音除去フィルタと、直流成分を除去する一対の直流除去フィルタとを備える。
【0024】さらに第2の目的を達成するため、一対の直流除去フィルタの出力と接地点との間にアノードが接地するように一対のダイオードを接続した構成とする。
【0025】
【作用】本発明は上記の第1の構成によって、電話回線の信号を電源雑音除去フィルタを通すことで商用電源の交流信号成分が除去され、さらに直流除去フィルタを通すことで直流成分が除去され、電話回線が極性反転のように電圧変化を起こした時のみ回線電圧が立ち上がるときは正のパルス信号を出力し、回線電圧が立ち下がる時は負のパルスを出力する。このため、極性反転が起った時は、直流除去フィルタの一方の出力は正のパルス信号を出し、他方は負のパルスを出力することになる。
【0026】また、第2の構成によって、回線電圧の立ち下がり時に直流除去フィルタの出力が負になろうとすると電流が接地点よりダイオードを通って流れ込むことで、出力としてはダイオードの順電圧であるVFまでしか下がらないので、回線電圧の立ち上がり時のみパルスを出力する。このため、極性反転が起こる度に一対の直流除去フィルタより交互に正のパルスのみを出力する。
【0027】
【実施例】以下本発明の第一の実施例を図1を参照して説明する。
【0028】図1において回線L1およびL2は電話回線に接続され、分圧回線で11、12はそれぞれ抵抗R1aとR1bおよびR1cとR1dで構成され、電源雑音除去フィルタ13、14はそれぞれ抵抗R1eとR1f、コンデンサC1aとC1bおよび抵抗R1gとR1h、コンデンサC1c、C1dで構成され、直流除去フィルタ15、16でそれぞれコンデンサC1eと抵抗R1iおよびコンデンサClfと抵抗R1jで構成され、17は制御部である。
【0029】上記構成において、初期状態として、回線L1が0V、回線L2が48Vである場合からの動作を以下に示す。
【0030】極性反転検出回路のフレームグランドが接地されていない場合、2本の電話回線間の電圧は直流には48V一定で変化しないが、電話回線とグランド間は商用電源の周波数50/60HzでL1およびL2はそれぞれ0Vと48Vを下限にして図3の波形のように変化する。この波形を分圧回路11及び12で分圧すると、例えばR1aとR1bが10MΩ、R1cとRldが2MΩの場合は回線電圧は1/6になるので図4の波形a1、a2のように8Vになる。
【0031】この分圧回路11および12の出力をカットオフ周波数を50Hzとする電源雑音除去フィルタ13および14を通すと、商用電源の周波数による交流信号は減衰して図4の波形b1、b2のようになる。
【0032】しかし、図4で分かるようにL1およびL2の分圧は完全に0Vおよび8Vにはならず、しかもその電圧は環境によって一定でない。このため、図5の(a)のように回線L1とグランド間の電圧が変化した場合、直流除去フィルタを通すことで直流成分を除去して、図5の(b)のように極性反転による電圧の変化が起きた時にのみ一定時間だけ立ち上がり時には正のパルス出力を出す。さらに電力の立ち下がり時には負のパルスが出力される。回線L2側では、極性反転時は回線L1側と反対の極性のパルスが出力される。
【0033】制御部では、一対の直流除去フィルタの出力を監視して一方が正のパルス出力を発生し、同時に他方が負のパルスを発生した時に極性反転が起ったと判定すれば良い。
【0034】本実施例の構成によれば、回線電圧を分圧回路11及び12で分圧した後に電源雑音除去フィルタ13および14へ入力するために、それ以降の回路が低耐圧の構成でよい。また、電話回線上の商用電源からの雑音に影響を受けない。
【0035】次に第二の実施例を図2を参照して説明する。図2において第一の実施例と異なるのは、一対の直流除去フィルタの出力にアノードを接地したダイオードj21および22を接地し、さらにトランジスタTR2aおよびTR2bベースを接続し、トランジスタTR2aおよびTR2bのコレクタを抵抗R2およびR2bで電源VCCにプルアップしているところである。
【0036】以下に第二の実施例における動作を説明をする。第一の実施例と同様に、直流除去フィルタ15および16からの出力は図5の(b)のように極性反転が起きた時にのみ一定時間だけ立ち上がり時には正のパルス出力を出す。しかし、電圧の立ち上がり時には直流除去フィルタ15および16の出力にそれぞれダイオード21および22のカソードを接続しているので、直流除去フィルタ15および16の出力はダイオード21および22の順電圧であるVF以下には下がらないで図5の(c)のような出力になる。これによって、回線L1が極性反転で0Vから48Vに電圧が上昇するとき直流除去フィルタ15から正のパルスが出力され、直流除去フィルタ16はローレベルのままである。この出力電圧をトランジスタTR2aのベースに印加すると、パルスが出力されている間だけトランジスタTR2aはオンになり、そのコレクタ電圧はローレベルになるので図5の(d)のようなコレクタ出力となる。このときL2側のトランジスタTR2bはオフなので、そのコレクタ電圧がハイレベルのままであるので、制御部では、回線L1の電圧が上がったことを検出することができる。次に極性反転が起ると、トランジスタTR2bのみが一定時間オンして回線L2の電圧が上がったことが制御部で検出できる。このように、制御部では一対のトランジスタTR2aおよびTR2bのコレクタ電圧が交互にローになると極性反転が起こったと判定すれば良い。
【0037】本実施例の構成によれば、負の信号を出力しないのでトランジスタやマイコン等で構成する制御部へ入力でき、また制御部では回線電圧が立ち上がった時のみを監視するだけで極性反転を検出することができる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明の極性反転検出回路は、第1の構成によって光結合素子や高耐圧の部品のような比較的高価な部品を用いずに構成できるので端末用網制御装置を安価に構成することが可能になる。さらに、商用電源の雑音によっても影響を受けない。
【0039】また、第2の構成によって容易な制御によって極性反転を検出することができるので、制御部として用いるマイコン等のソフトウェアの簡略化が出来る。




 

 


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