專利名稱：終端適配器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接容納模擬電話機并與IP電話網(wǎng)絡側(cè)連接的終端適配器裝置。
背景技術(shù)：
隨著IP電話的普及等，正在進行用于容納多臺IP電話等的路由器和小型PBX等(下面，稱為多IP設(shè)備容納裝置)的設(shè)計、開發(fā)。針對這種多IP設(shè)備容納裝置，為了可以容納模擬電話機，而使用一種直接容納模擬電話機、并與IP電話網(wǎng)絡連接的終端適配器裝置。
向這種終端適配器裝置的供電由AC適配器等的專用電源進行。
此外，在專利文獻1至專利文獻3等中記載有VoIP終端適配器。
專利文獻1日本特開2005-142958號公報專利文獻2日本特開2004-235761號公報專利文獻3日本特開2004-088379號公報但是，存在這樣的問題，關(guān)于向使用AC適配器等的專用電源的終端適配器裝置供電，在終端適配器裝置中需要與多IP設(shè)備容納裝置連接的數(shù)據(jù)線、與專用電源連接的電源供給線、與模擬電話機連接的連接線等的多條電纜，不僅有損于美觀，而且使終端適配器裝置等的設(shè)置場所的自由度降低，多IP設(shè)備容納裝置不能控制終端適配器裝置的電源的接通、斷開等。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可以控制電纜數(shù)、設(shè)置場所的自由度高、且可由外部裝置控制電源的接通、斷開的終端適配器裝置。
為解決上述的問題，在本發(fā)明的直接容納模擬電話機并與IP電話網(wǎng)絡側(cè)連接的終端適配器裝置中，包括電源電路，由上述IP電話網(wǎng)絡側(cè)的上一級裝置接受符合PoE標準(以太網(wǎng)供電標準)的供電，并向上述終端適配器裝置的各部分及上述模擬電話機提供電源，上述電源電路包括PoE受電用DC/DC電路，將由上述上一級裝置供電的DC電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的DC電壓；以及用戶電路用DC/DC電路，將上述PoE受電用DC/DC電路的輸出電壓轉(zhuǎn)換為與上述模擬電話機的動作、狀態(tài)對應的DC電壓。
在此，上述用戶電路用DC/DC電路包括用戶電路用半導體器件，執(zhí)行用戶電路功能，而且，監(jiān)測向上述模擬電話機的輸出電壓或過電流；以及轉(zhuǎn)換調(diào)整器部，用于進行DC/DC轉(zhuǎn)換。優(yōu)選方式是，為了控制升壓變化時的最大消耗電流，選定上述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部的特性，以使用戶電路用DC/DC電路發(fā)揮的性能低于可按照上述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部與上述半導體器件的關(guān)系所提供的性能。
發(fā)明的效果是，根據(jù)本發(fā)明的終端適配器裝置，通過來自上一級裝置的PoE供電，得到需要的動作電源，從而可控制電纜數(shù)量，提高設(shè)置場所的自由度，并可由上一級裝置控制電源的接通、斷開。


圖1是第一實施例的終端適配器裝置在電話通信系統(tǒng)中的位置的說明圖。
圖2是表示第一實施例的終端適配器裝置的電源電路的構(gòu)成框圖。
圖3是表示第一實施例的圖2的SLIC用DC/DC電路的詳細構(gòu)成框圖。
圖4是確定第一實施例的SLIC用DC/DC電路的特征值等的方法說明圖。
圖5是表示第二實施例的SLIC用DC/DC電路的詳細構(gòu)成框圖。
具體實施例方式
(A)第一實施例下面，參照附圖，詳細描述根據(jù)本發(fā)明的終端適配器裝置的第一實施例。圖1是第一實施例的終端適配器裝置在電話通信系統(tǒng)中的位置的說明圖。
在圖1中，第一實施例的終端適配器裝置1直接容納模擬電話機2的同時，與多IP設(shè)備容納裝置3連接。終端適配器裝置1是一種在其接口采用FXS(foreign exchange station外部交換站)的、只能容納一臺模擬電話機2的裝置，所以也可稱為lch VoIP FXS裝置。
模擬電話機2是現(xiàn)有的PTSN網(wǎng)絡用的電話機，需要從網(wǎng)絡側(cè)的裝置供給DC9V至96V的電壓。
多IP設(shè)備容納裝置3是例如可連接四臺IP電話機設(shè)備的裝置，作為路由器或小型PBX而連接于IP網(wǎng)絡上。該第一實施例中，終端適配器裝置1作為一臺IP電話機設(shè)備被連接在網(wǎng)絡上。
該實施例的終端適配器裝置1包括如圖2所示的電源電路10，由多IP設(shè)備容納裝置3進行PoE(Power over Ethernet(注冊商標)以太網(wǎng)供電)供電。換言之，不從將商用電源轉(zhuǎn)換為DC的AC適配器等向終端適配器裝置1供給電源。此外，按照IEEE802.af確定PoE供電的標準，終端適配器裝置1的電源電路10需要按照該標準進行動作。
多IP設(shè)備容納裝置3是通過例如電纜C1與未圖示的AC適配器連接、通過電纜C2與終端適配器裝置1連接的、從供電方面來說是集線器(HUB)結(jié)構(gòu)的裝置。電纜C2是一種包括數(shù)據(jù)線和電源線的LAN電纜。
圖2是表示第一實施例的終端適配器裝置1的電源電路10的構(gòu)成框圖。
在圖2中，電源電路10包括PoE受電端11、PoE受電用DC/DC電路12、邏輯用DC/DC電路13、以及SLIC用DC/DC電路14。
PoE受電端11是連接上述的電纜C2中的電源線的端子。關(guān)于PoE供電的上述的標準，在該PoE受電端11施加-48V電壓，負載(受電裝置)的最大耗電量定為12.95W。
PoE受電用DC/DC電路12將供電電壓(-48V)轉(zhuǎn)換為以PoE確定的DC電壓(12V)。
邏輯用DC/DC電路13將PoE受電用DC/DC電路12的輸出DC電壓(12V)轉(zhuǎn)換為該終端適配器裝置1內(nèi)的邏輯電路用的DC電壓(例如3.3V)。
SLIC用DC/DC電路14表示將模擬電話機2作為終端的用戶電路(SLIC)中的DC/DC電路部分，是將PoE受電用DC/DC電路12的輸出DC電壓(12V)轉(zhuǎn)換為與模擬電話機2中的動作或狀態(tài)對應的DC電壓(9至96V)的電路。例如，模擬電話機2處于掛機狀態(tài)下，將PoE受電用DC/DC電路12的輸出DC電壓(12V)轉(zhuǎn)換為48V。再例如，當模擬電話機2的鈴鳴響時，將PoE受電用DC/DC電路12的輸出DC電壓(12V)轉(zhuǎn)換為96V。
因為變換后的DC電壓是可變的，所以SLIC用DC/DC電路14包括轉(zhuǎn)換調(diào)整器及其控制單元?？刂茊卧b入用戶電路(SLIC)用的IC芯片，轉(zhuǎn)換調(diào)整器設(shè)為其外圍電路。市面上出售有各種各樣的用戶電路(SLIC)用IC芯片，在該第一實施例中應用SiliconLaboratories公司生產(chǎn)的SLIC器件(SI3210、SI3215或SI3216)。
圖3是表示SLIC用DC/DC電路14的詳細構(gòu)成的框圖。在圖3中，SLIC用DC/DC電路14包括SLIC器件20和轉(zhuǎn)換調(diào)整器部30。
SLIC器件20由上述的公司制造，包括電流檢測部21、電壓檢測部22、保護電路部(例如由OR元件構(gòu)成)23、以及轉(zhuǎn)換頻率寄存器部24，該電流檢測部21對從PoE受電用DC/DC電路12引入電流的過電流起監(jiān)測的作用；該電壓檢測部22對變換后的DC電壓的過電壓起監(jiān)測的作用；該保護電路部23在電流檢測部21或電壓檢測部22的監(jiān)測結(jié)果表明需要保護動作時，啟動保護動作；該轉(zhuǎn)換頻率寄存器部24用于存儲轉(zhuǎn)換調(diào)整器部30的設(shè)定轉(zhuǎn)換頻率，并輸出該設(shè)定轉(zhuǎn)換頻率的時鐘。
轉(zhuǎn)換調(diào)整器部30包括由在PoE受電用DC/DC電路12的輸出電壓(12V)線及地線之間串聯(lián)連接的電阻R1、PNP晶體管Q1及線圈L1構(gòu)成的串聯(lián)電路SC。該轉(zhuǎn)換調(diào)整器部30利用線圈L1的反電動勢進行升壓，電阻R1規(guī)定流向線圈L1的電流量，PNP晶體管Q1根據(jù)轉(zhuǎn)換調(diào)整器部30的時鐘，進行導通(ON)、截止(OFF)的轉(zhuǎn)換動作，斷續(xù)流向線圈L1的電流。在線圈L1的非接地端側(cè)得到的DC電壓(升壓后的DC電壓)通過阻止反向電流用的二極管D1向模擬電話機2側(cè)輸出。
電阻R1的兩端電壓為由上述電流檢測部21監(jiān)測的對象。而且，通過阻止反向電流用的二極管D1后輸出的電壓為上述電壓檢測部22的監(jiān)測對象。
在PoE受電用DC/DC電路12的輸出電壓(12V)線及PNP晶體管Q1的基極之間連接的電阻R2是規(guī)定PNP晶體管Q1的動作點的基極電阻。
在PNP晶體管Q1的基極及地線之間串聯(lián)連接的NPN晶體管Q2及電阻R3，根據(jù)指示保護電路部23進行保護的邏輯電平“H”，使NPN晶體管Q2進行導通動作，從而使PNP晶體管Q1進行截止動作，并使DC/DC轉(zhuǎn)換停止。
SLIC器件20的制造商規(guī)定構(gòu)成轉(zhuǎn)換調(diào)整器部30的電阻R1～R3和線圈L1的推薦特征值和推薦轉(zhuǎn)換頻率等。
但是，在該第一實施例中，不應用SLIC器件20的制造商推薦的推薦值，而是如以下(ア)～(ウ)所述，應用使作為SLIC用DC/DC電路14的功能略微降低的數(shù)值。
(ア)使電阻R1的電阻值大于推薦值。這是為了降低極限電流值。
(イ)使轉(zhuǎn)換頻率比推薦值快。這是為了使在串聯(lián)電路SC中難以流過電流。
(ウ)使線圈L1的電感大于推薦值。這是為了使在串聯(lián)電路SC中難以流過電流。
圖4是用于說明以下兩種情況之間的不同點的說明圖，即作為SLIC用DC/DC電路14，應用SLIC器件20的制造商的推薦值的情況和增加如上述的(ア)～(ウ)的變更后而應用的情況。
如圖4(A)所示，使向SLIC用DC/DC電路14輸入的電流(引入電流)作為IBAT(但是，輸入電壓為PoE受電用DC/DC電路12的輸出電壓、即12V)，使從SLIC用DC/DC電路14輸出的電壓為VBAT。
考慮使從SLIC用DC/DC電路14輸出的電壓VBAT從掛機時的電壓即48V變化(升壓)為振鈴時的電壓即96V的情況。作為SLIC用DC/DC電路14的特征值，在應用制造商的推薦值時，如圖4(B)以虛線表示的那樣，輸入電流IBAT取得瞬間較大的電流值，輸出電壓VBAT迅速地變化后轉(zhuǎn)變?yōu)樗碾妷?6V。相對于此，當采用上述的(ア)～(ウ)的方法時，因為(ア)～(ウ)的方法是控制極限電流或使電流難以流過的方法，所以如圖4(B)中實線所示，輸入電流IBAT在升壓時也不會變?yōu)槟敲创蟮碾娏髦担敵鲭妷篤BAT經(jīng)過一段時間轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?6V。
如上所述，從SLIC用DC/DC電路14分析，之所以采用降低功能的方法(ア)～(ウ)，是根據(jù)下面的理由。
如上所述，按照IEEE802.af確定PoE供電的標準，并確定負載(受電裝置)的最大功耗為12.95W。當將PoE受電用DC/DC電路12中的轉(zhuǎn)換效率視作80％左右時，則負載可承受的最大功率為11W左右。當超過該最大功率時，PoE供電側(cè)(多IP設(shè)備容納裝置3)為過電流而停止供電。
SLIC用DC/DC電路14消耗了負載側(cè)的消耗功率的大半。特別是在(a)使SLIC用DC/DC電路14的輸出電壓從48V轉(zhuǎn)換為96V的、從掛機狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎疋彔顟B(tài)的變化(在不應用(ア)～(ウ)時最大功耗為14.4W)、(b)使SLIC用DC/DC電路14的輸出電壓從9V轉(zhuǎn)換為48V的、從摘機狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閽鞕C狀態(tài)的變化(在不應用(ア)～(ウ)時最大功耗為12.0W)時，脫離了PoE供電的標準。
因此，為了極力控制由于SLIC用DC/DC電路14的輸出電壓升壓時的電流增大而導致的最大功耗的增大，所以采用上述(ア)～(ウ)的方法。
如上所述，當使用(ア)～(ウ)的方法時，升壓所需時間變長。如果是從掛機狀態(tài)向振鈴狀態(tài)變化的情況，則連接的最初的大約一個周期由于升壓不足而變成較小的聲音，但實際上，這期間是幾乎沒有問題的期間。而且，因為從摘機狀態(tài)向掛機狀態(tài)的變化是在通話結(jié)束時的變化，所以即使升壓所需時間變長，也是對通話者毫無影響的變化。
根據(jù)上述第一實施例的終端適配器裝置，因為由多IP設(shè)備容納裝置進行PoE供電，所以不需要AC適配器等的專用電源，不需要與專用電源之間的電纜連接。即，可控制電纜數(shù)，也有望提高美觀，因為不需要專用電源，所以可提高設(shè)置場所的自由度。而且，多IP設(shè)備容納裝置(外部裝置)可以對該終端適配器裝置的電源的接通、斷開進行控制。
上述第一實施例的終端適配器裝置(的用戶電路)根據(jù)模擬電話機的狀態(tài)變化而轉(zhuǎn)換向模擬電話機提供的DC電壓，但SLIC用DC/DC電路即使在升壓時仍然控制最大消耗電流，所以可防止PoE供電超出標準、并防止停頓這樣的情況發(fā)生。這樣，即使應用控制SLIC用DC/DC電路的升壓時的最大消耗電流的方法，也可以保證模擬電話機的必要動作。
(B)第二實施例其次，參照附圖，說明本發(fā)明涉及的終端適配器裝置的第二實施例。
第二實施例的終端適配器裝置與第一實施例比較，則SLIC用DC/DC電路14的SLIC器件20的種類不同。
作為第二實施例的SLIC器件20，應用ST Micron公司生產(chǎn)的STLC3055、STLC3065、Legerity公司生產(chǎn)的Le9502等。這樣的SLIC器件20和轉(zhuǎn)換調(diào)整器部30的連接構(gòu)成如圖5所示，對與第一實施例所涉及的圖3相同的、對應的部分，通過標注相同的符號來表示。
在第二實施例的情況下，電阻R4及R5對輸出電壓VBAT進行分壓，電壓SLIC器件20利用該分壓電壓監(jiān)測輸出電壓VBAT。而且，第二實施例的SLIC器件20(例如，上述三種的任一種)不具有用于規(guī)定轉(zhuǎn)換頻率的時鐘的內(nèi)部發(fā)生結(jié)構(gòu)，而從外部引入時鐘。
即使在該第二實施例中，也應用轉(zhuǎn)換調(diào)整器部30的元件的特征值等，以便應用不是SLIC器件20的制造商推薦的特征值，并略微降低作為SLIC用DC/DC電路14的功能。即，(ア)使電阻R1的電阻值大于推薦值，(イ)使轉(zhuǎn)換頻率比推薦值快，(ウ)使線圈L1的電感大于推薦值。此外，因為在SLIC器件20的外部可發(fā)生時鐘，所以通過時鐘發(fā)生電路(未圖示)設(shè)定(イ)。
根據(jù)第二實施例的終端適配器裝置，也可以得到與第一實施例相同的效果。
(C)其他的實施例在上述各實施例中，因為可以控制SLIC用DC/DC電路14中的最大消耗電流，所以表示應用上述的(ア)～(ウ)的方法。但也可以是應用其一部分的方法來控制SLIC用DC/DC電路14中的最大消耗電流。例如，也可以是只應用(イ)，也可以是應用(ア)及(イ)，也可以是應用(イ)及(ウ)。
而且，在上述各實施例中，示出了終端適配器裝置的上一級裝置為多IP設(shè)備容納裝置，但上一級裝置并不限于這些。
附圖標記說明1 終端適配器裝置 2 模擬電話機3 多IP設(shè)備容納裝置 10 電源電路11 PoE受電端 12 PoE受電用DC/DC電路13 邏輯用DC/DC電路14 SLIC用DC/DC電路20 SLIC器件 21 電流檢測部22 電壓檢測部 23 保護電路部24 轉(zhuǎn)換頻率寄存器 30 轉(zhuǎn)換調(diào)整器部R1～R5 電阻 Q1、Q2 晶體管L1 線圈 D1 二極管
權(quán)利要求
1.一種終端適配器裝置，直接容納模擬電話機并與IP電話網(wǎng)絡側(cè)連接，其特征在于包括電源電路，從所述IP電話網(wǎng)絡側(cè)的上一級裝置接受符合PoE標準的供電，并向所述終端適配器裝置的各部分及所述模擬電話機提供電源，其中，所述電源電路包括PoE受電用DC/DC電路，用于將由所述上一級裝置供電的DC電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的DC電壓；以及用戶電路用DC/DC電路，用于將所述PoE受電用DC/DC電路的輸出電壓轉(zhuǎn)換為與所述模擬電話機的動作、狀態(tài)對應的DC電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終端適配器裝置，其特征在于所述用戶電路用DC/DC電路包括用戶電路用半導體器件，用于執(zhí)行用戶電路功能，而且，監(jiān)視向所述模擬電話機的輸出電壓或過電流；以及轉(zhuǎn)換調(diào)整器部，用于進行DC/DC轉(zhuǎn)換，其中，為了控制升壓變化時的最大消耗電流，選定所述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部的特性，以使所述用戶電路用DC/DC電路發(fā)揮的性能低于可按照所述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部與所述半導體器件的關(guān)系所提供的性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的終端適配器，其特征在于所述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部的、對從PoE受電用DC/DC電路向內(nèi)部引入的電流進行規(guī)定的電阻的值大于按照所述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部與所述半導體器件的關(guān)系所確定的最佳電阻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的終端適配器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部的轉(zhuǎn)換頻率快于按照所述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部與所述半導體器件的關(guān)系所確定的最佳轉(zhuǎn)換頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的終端適配器裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部的、生成反電動勢的線圈的值大于按照所述轉(zhuǎn)換調(diào)整器部與所述半導體器件的關(guān)系所確定的最佳值，其中，所述反電動勢形成轉(zhuǎn)換后的DC電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以控制電纜數(shù)、設(shè)置場所的自由度高、且可由外部裝置控制電源的接通、斷開的終端適配器裝置。本發(fā)明涉及一種直接容納模擬電話機并連接于IP電話網(wǎng)絡側(cè)的終端適配器裝置。該終端適配器裝置包括電源電路，該電源電路從IP電話網(wǎng)絡側(cè)的上一級裝置接受符合PoE標準的供電，并向該裝置的各部分及模擬電話機提供電源。電源電路包括PoE受電用DC/DC電路，將由上一級裝置進行PoE供電的DC電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的DC電壓；以及用戶電路用DC/DC電路，將該PoE受電用DC/DC電路的輸出電壓轉(zhuǎn)換為與模擬電話機的動作、狀態(tài)對應的DC電壓。
文檔編號H04L12/66GK1949813SQ200610139709
公開日2007年4月18日 申請日期2006年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月3日
發(fā)明者野口誠治, 熊木秀男 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社