(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイアス電圧供給手段より送信線と受信線の一方にグランド電位による第１のバイアス電圧を印加し、該送信線と該受信線の他方に前記グランド電位とは異なる第２のバイアス電圧を印加した交換機の短絡電流遮断装置であって、
前記バイアス電圧供給手段と、前記送信線と前記受信線のうち前記第２のバイアス電圧を印加した線との間に配置した過電流保護手段と、
前記第１のバイアス電圧と前記第２のバイアス電圧間の電圧変化をもとに前記送信線と前記受信線との短絡を検出する短絡検出手段と、
前記短絡検出手段により前記短絡が検出された場合、前記バイアス電圧供給手段からの前記送信線と前記受信線へのバイアス電圧の供給を遮断し、前記短絡が検出されない場合、前記バイアス電圧供給手段からの前記バイアス電圧の供給を継続するように制御する制御手段と、
を備え、
前記短絡時、前記過電流保護手段により前記送信線および前記受信線への短絡電流の流入を阻止するとともに、前記制御手段によって前記バイアス電圧供給手段からの前記バイアス電圧の供給を遮断することにより前記過電流保護手段の一方端に前記第１のバイアス電圧が印加され他方端に前記第２のバイアス電圧が印加されるのを回避することを特徴とする短絡電流遮断装置。
【請求項２】
バイアス電圧供給手段より送信線と受信線の一方にグランド電位による第１のバイアス電圧を印加し、該送信線と該受信線の他方に前記グランド電位とは異なる第２のバイアス電圧を印加し、該バイアス電圧供給手段と、該送信線と該受信線のうち前記第２のバイアス電圧を印加した線との間に過電流保護手段を配置した交換機の短絡電流遮断方法であって、
前記第１のバイアス電圧と前記第２のバイアス電圧間の電圧変化をもとに前記送信線と前記受信線との短絡を検出する短絡検出ステップと、
前記短絡検出ステップで前記短絡が検出された場合、前記バイアス電圧供給手段からの前記送信線と前記受信線へのバイアス電圧の供給を遮断し、前記短絡が検出されない場合、前記バイアス電圧供給手段からの前記バイアス電圧の供給を継続するように制御する制御ステップと、
を備え、
前記短絡時、前記過電流保護手段により前記送信線および前記受信線への短絡電流の流入を阻止するとともに、前記制御ステップにおいて前記バイアス電圧供給手段からの前記バイアス電圧の供給を遮断することにより前記過電流保護手段の一方端に前記第１のバイアス電圧が印加され他方端に前記第２のバイアス電圧が印加されるのを回避することを特徴とする短絡電流遮断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路に短絡電流が流れることを防止するための短絡電流遮断装置及び短絡電流遮断方法に関し、特に、交換機の送信線や受信線に短絡電流が流れることを防止するための短絡電流遮断装置及び短絡電流遮断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、通常の交換機の送信線ＴＸ、受信線ＲＸ及びその周辺回路を示す。図１に示すように、受信線は、過電流保護素子ＰＴが閉じている状態において、−２７ボルトの電源に接続されているため、動作中心電圧が−２７ボルトとなっている。また、送信線は、グランドに接続されているため、動作中心電圧がゼロボルトとなっている。送信線ＴＸには、相互インダクタンスＭ１を介して、交換機内部からの信号が与えられる。また、受信線ＲＸの信号は、相互インダクタンスＭ２を介して、交換機内部に与えられる。ダイオードＤ１、Ｄ２は電圧リミッタである。
【０００３】
特許文献１には、回路保護装置の一例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５２０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に示す回路の送信線ＴＸ及び受信線ＲＸが電話機接続工事等の際に誤って短絡された場合、過電流保護素子ＰＴの左端子の電圧がゼロボルトとなり、一方で、過電流保護素子ＰＴの右端子の電圧は、−２７ボルトのままであるため、過電流保護素子ＰＴには、２７ボルトの電圧が印加されることとなり、これにより過電流保護素子のインピーダンスが高くなる。従って、送信線ＴＸに短絡電流が流れることを抑圧することができる。しかし、過電流保護素子ＰＴの許容値以上の短絡電流が流れたり、或いは、送信線ＴＸと受信線ＲＸが短絡されている時間が長すぎたりすると、過電流保護素子ＰＴ自体が損焼してしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、過電流保護素子ＰＴに代わって、短絡電流が流れることを防止したり、過電流保護素子ＰＴに加えて、短絡電流が流れることを防止することができるような短絡電流遮断装置が必要となってくる。
【０００７】
特許文献１に記載の発明では、負荷回路への過電流の供給を電流検出手段により検出するので、電源レベルの変動を直接検出することができない。また、特許文献１に記載の発明では、負荷回路への電源電流の供給を、電源電圧を降下させることにより遮断するので、負荷が誘導抵抗である場合に適用することができない。
【０００８】
従って、特許文献１に開示されている回路保護装置を図１に示す回路に適用することは非常に困難である。
【０００９】
そこで、本発明は、通常の交換機の構成に対応した短絡電流遮断装置及び短絡電流遮断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点によれば、バイアス電圧供給手段より送信線と受信線の一方にグランド電位による第１のバイアス電圧を印加し、該送信線と該受信線の他方に前記グランド電位とは異なる第２のバイアス電圧を印加した交換機の短絡電流遮断装置であって、前記バイアス電圧供給手段と、前記送信線と前記受信線のうち前記第２のバイアス電圧を印加した線との間に配置した過電流保護手段と、前記第１のバイアス電圧と前記第２のバイアス電圧間の電圧変化をもとに前記送信線と前記受信線との短絡を検出する短絡検出手段と、前記短絡検出手段により前記短絡が検出された場合、前記バイアス電圧供給手段からの前記送信線と前記受信線へのバイアス電圧の供給を遮断し、前記短絡が検出されない場合、前記バイアス電圧供給手段からの前記バイアス電圧の供給を継続するように制御する制御手段と、を備え、前記短絡時、前記過電流保護手段により前記送信線および前記受信線への短絡電流の流入を阻止するとともに、前記制御手段によって前記バイアス電圧供給手段からの前記バイアス電圧の供給を遮断することにより前記過電流保護手段の一方端に前記第１のバイアス電圧が印加され他方端に前記第２のバイアス電圧が印加されるのを回避することを特徴とする短絡電流遮断装置が提供される。
【００１２】
更に、本発明によれば、バイアス電圧供給手段より送信線と受信線の一方にグランド電位による第１のバイアス電圧を印加し、該送信線と該受信線の他方に前記グランド電位とは異なる第２のバイアス電圧を印加し、該バイアス電圧供給手段と、該送信線と該受信線のうち前記第２のバイアス電圧を印加した線との間に過電流保護手段を配置した交換機の短絡電流遮断方法であって、前記第１のバイアス電圧と前記第２のバイアス電圧間の電圧変化をもとに前記送信線と前記受信線との短絡を検出する短絡検出ステップと、前記短絡検出ステップで前記短絡が検出された場合、前記バイアス電圧供給手段からの前記送信線と前記受信線へのバイアス電圧の供給を遮断し、前記短絡が検出されない場合、前記バイアス電圧供給手段からの前記バイアス電圧の供給を継続するように制御する制御ステップと、を備え、前記短絡時、前記過電流保護手段により前記送信線および前記受信線への短絡電流の流入を阻止するとともに、前記制御ステップにおいて前記バイアス電圧供給手段からの前記バイアス電圧の供給を遮断することにより前記過電流保護手段の一方端に前記第１のバイアス電圧が印加され他方端に前記第２のバイアス電圧が印加されるのを回避することを特徴とする短絡電流遮断方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、送信線の電圧と受信線の電圧とが近づいたか否かを基準として、送信線と受信線との短絡を検出するので、通常の交換機の構成に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】通常の交換機の送信線ＴＸ、受信線ＲＸ及びその周辺回路を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態による短絡電流遮断装置が追加された、交換機の送信線ＴＸ、受信線ＲＸ及びその周辺回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態による短絡電流遮断装置が追加された、交換機の送信線ＴＸ、受信線ＲＸ及びその周辺回路を示す。短絡電流遮断装置は、ＮＰＮトランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を含む短絡検出部と、ＰＮＰトランジスタＴＲ２、ＮＰＮトランジスタＴＲ３、抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０を含む切断部と、制御回路を含む。短絡電流遮断装置以外の部分は、通常の回路である。
【００１８】
送信線ＴＸと受信線ＲＸとが短絡していないときには、送信線ＴＸの動作中心電圧は、−２７ボルトであるため、ＮＰＮトランジスタＴＲ１のベース電圧がＮＰＮトランジスタＴＲ１のエミッタ電圧よりも低い。従って、ＮＰＮトランジスタＴＲ１にコレクタ電流は流れず、従って、端子ＡＬＭの電圧は３．３ボルトとなる。
【００１９】
送信線ＴＸと受信線ＲＸとが短絡すると、送信線ＴＸの電圧は、ゼロボルトとなる。そして、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗値は、送信線ＴＸの電圧がゼロボルトのときにＮＰＮトランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間電圧がトランジスタＴＲ１の閾値（０．７ボルト程度）を上回るように設定されている。従って、送信線ＴＸと受信線ＲＸとが短絡すると、ＮＰＮトランジスタＴＲ１にコレクタ電流が流れ、従って、端子ＡＬＭの電圧は、ゼロボルトとなる。
【００２０】
一方、端子ＰＯＷＥＲ＿ＯＦＦの電圧が３．３ボルトであると、ＰＮＰトランジスタＴＲ２のエミッタ電圧とベース電圧が等しくなるため、ＰＮＰトランジスタＴＲ２にコレクタ電流は流れない。従って、ＮＰＮトランジスタＴＲ３のベース電圧は、ＮＰＮトランジスタＴＲ３のエミッタ電圧と等しくなる。従って、ＮＰＮトランジスタＴＲ３にはコレクタ電流が流れない（ＮＰＮトランジスタＴＲ３はオフ状態となる）。
【００２１】
また、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７の抵抗値は、端子ＰＯＷＥＲ＿ＯＦＦの電圧がゼロボルトであるときに、ＰＮＰトランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間電圧がＰＮＰトランジスタＴＲ２の閾値（０．７ボルト程度）を上回るように設定されている。また、抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０の抵抗値は、ＰＮＰトランジスタＴＲ２にコレクタ電流が流れたときに、ＮＰＮトランジスタＴＲ３のベース・エミッタ間電圧がＮＰＮトランジスタの閾値（０．７ボルト程度）を上回るように設定されている。従って、端子ＰＯＷＥＲ＿ＯＦＦの電圧がゼロボルトとなると、ＮＰＮトランジスタＴＲ３にコレクタ電流が流れる（ＮＰＮトランジスタＴＲ３はオン状態となる）。
【００２２】
従って、制御回路が、端子ＡＬＭの電圧が３．３ボルトであるときに、端子ＰＯＷＥＲ＿ＯＦＦの電圧をゼロボルトにして、端子ＡＬＭの電圧がゼロボルトであるときに、端子ＰＯＷＥＲ＿ＯＦＦの電圧を３．３ボルトにすることにより、送信線ＴＸと受信線ＲＸとが短絡していないときに、ＮＰＮトランジスタＴＲ３をオン状態にして、送信線ＴＸの動作中心電圧を−２７ボルトにすると共に、送信線ＴＸと受信線ＲＸとが短絡したときに、ＮＰＮトランジスタＴＲ３をオフ状態にして、過電流保護素子ＰＴの両端に２７ボルトの電圧がかからないようにすることができる。
【００２３】
また、切断部と同等の回路が図２に示すＡの部分の接続／切断を制御することによっても、送信線ＴＸと受信線ＲＸとが短絡したときに、過電流保護素子ＰＴの両端に２７ボルトの電圧がかからないようにすることができる。
【００２４】
本実施形態によれば、送信線の電圧と受信線の電圧とが近づいたか否かを基準として、送信線と受信線との短絡を検出するので、通常の交換機の構成に対応することができる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、短絡検出部により送信線と受信線との短絡が検出されたときに、送信線と送信線にバイアス電圧を与える線とを切断するので、通常の交換機の構成に対応することができる。
【００２６】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００２７】
（付記１）
送信線と受信線との短絡を、前記送信線の電圧と前記受信線との電圧とが近づいたか否かを基準として、検出する短絡検出手段と、
前記短絡検出手段により前記送信線と前記受信線との短絡が検出されたときに、前記送信線と該送信線にバイアス電圧を与える線とを切断する切断手段と、
を備えることを特徴とする短絡電流遮断装置。
【００２８】
（付記２）
送信線と受信線との短絡を、前記送信線の電圧と前記受信線との電圧とが近づいたか否かを基準として、検出する短絡検出手段と、
前記短絡検出手段により前記送信線と前記受信線との短絡が検出されたときに、前記受信線と該受信線にバイアス電圧を与える線とを切断する切断手段と、
を備えることを特徴とする短絡電流遮断装置。
【００２９】
（付記３）
付記１又は付記２に記載の短絡電流遮断装置であって、
前記短絡検出手段は、前記送信線の電圧が前記受信線の電圧に近づいたか否かを基準として、前記送信線と前記受信線との短絡を検出することを特徴とする短絡電流遮断装置。
【００３０】
（付記４）
付記１又は付記２に記載の短絡電流遮断装置であって、
前記送信線と前記受信線とのうちの一方はグランドによってバイアス電圧がかけられており、
前記短絡検出手段は、前記送信線と前記受信線とのうち前記グランドによってバイアス電圧をかけられている線でないほうの線の電圧が前記グランドの電圧に近づいたか否かを基準として、前記送信線と前記受信線との短絡を検出することを特徴とする短絡電流遮断装置。
【００３１】
（付記５）
付記１乃至４の何れか１に記載の短絡電流遮断装置であって、
前記短絡検出手段は、前記送信線と前記受信線とが短絡しているか否かを示す検出信号を出力し、
前記切断手段は、切断信号が切断要求を示すときに、前記送信線と該送信線にバイアス電圧を与える線とを切断し、
当該短絡電流遮断装置は、前記検出信号が、前記送信線と前記受信線とが短絡しているときに、前記切断信号が切断要求を示すようにする制御手段を更に備えることを特徴とする短絡電流遮断装置。
【００３２】
（付記６）
送信線と受信線との短絡を、前記送信線の電圧と前記受信線との電圧とが近づいたか否かを基準として、検出する短絡検出ステップと、
前記短絡検出ステップにより前記送信線と前記受信線との短絡が検出されたときに、前記送信線と該送信線にバイアス電圧を与える線とを切断する切断ステップと、
を有することを特徴とする短絡電流遮断方法。
【００３３】
（付記７）
送信線と受信線との短絡を、前記送信線の電圧と前記受信線との電圧とが近づいたか否かを基準として、検出する短絡検出ステップと、
前記短絡検出ステップにより前記送信線と前記受信線との短絡が検出されたときに、前記受信線と該受信線にバイアス電圧を与える線とを切断する切断ステップと、
を有することを特徴とする短絡電流遮断方法。
【００３４】
（付記８）
付記６又は７に記載の短絡電流遮断方法であって、
前記短絡検出ステップでは、前記送信線の電圧が前記受信線の電圧に近づいたか否かを基準として、前記送信線と前記受信線との短絡を検出することを特徴とする短絡電流遮断方法。
【００３５】
（付記９）
付記６又は７に記載の短絡電流遮断方法であって、
前記送信線と前記受信線とのうちの一方はグランドによってバイアス電圧がかけられており、
前記短絡検出ステップでは、前記送信線と前記受信線とのうち前記グランドによってバイアス電圧をかけられている線でないほうの線の電圧が前記グランドの電圧に近づいたか否かを基準として、前記送信線と前記受信線との短絡を検出することを特徴とする短絡電流遮断方法。
【００３６】
（付記１０）
付記６乃至９の何れか１に記載の短絡電流遮断方法であって、
前記短絡検出ステップでは、前記送信線と前記受信線とが短絡しているか否かを示す検出信号を出力し、
前記切断ステップでは、切断信号が切断要求を示すときに、前記送信線と該送信線にバイアス電圧を与える線とを切断し、
当該短絡電流遮断方法は、前記検出信号が、前記送信線と前記受信線とが短絡しているときに、前記切断信号が切断要求を示すようにする制御ステップを更に有することを特徴とする短絡電流遮断方法。
【符号の説明】
【００３７】
Ｒ１〜Ｒ１０  抵抗
ＴＲ１  ＮＰＮトランジスタ
ＴＲ２  ＰＮＰトランジスタ
ＴＲ３  ＮＰＮトランジスタ
【図１】
0005522734.tif 000002
【図２】
0005522734.tif 000003