專利名稱：一種保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信設(shè)備的防護(hù)技術(shù)，特別涉及一種通信設(shè)備保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
在通信領(lǐng)域，總配線架是連接用戶線路與通信交換設(shè)備(PSTN或DSLAM)的重要設(shè)備。
因雷擊、浪涌、電力線搭接、電力線感應(yīng)等引起的用戶側(cè)線路的過電壓、過電流會 通過總配線架對設(shè)備側(cè)的通信交換設(shè)備及操作人員的人身安全帶來嚴(yán)重威脅。因此，在 總配線架中需要配備保安單元(獨立的保護(hù)電路部分)以應(yīng)對過電壓、過電流現(xiàn)象，保 障設(shè)備側(cè)的交換設(shè)備及操作人員的安全。目前，在總配線架中通過采用不同的過電壓、 過電流保護(hù)器件作為關(guān)鍵防護(hù)器件，實現(xiàn)不同保護(hù)電路來達(dá)到上述目的。
過電流保護(hù)器件一般采用在線路中并聯(lián)的熱敏電阻方式，當(dāng)大電流達(dá)到設(shè)定的范圍 時，熱敏電阻呈高阻狀態(tài)，而從阻斷過電流的通過，達(dá)到過電流防護(hù)的目的。
而過電壓保護(hù)器件則有多種選擇，不同的過電壓保護(hù)器件決定了不同防護(hù)電路的設(shè) 計與保護(hù)電路的性能。
比較多的是選擇氣體放電管或固體放電管作為過電壓保護(hù)器件的保護(hù)電路。它們的 通常工作原理當(dāng)過電壓達(dá)到設(shè)定的范圍時，氣體放電管或固體放電管對地短路放電， 同時在放電的過程中發(fā)熱，驅(qū)動線路中的開關(guān)或保險絲斷開，將用戶線對地短路，從而 實現(xiàn)對設(shè)備側(cè)的保護(hù)。但是，因氣體管保護(hù)電路的響應(yīng)速度比較慢，對于快速上升波形 如雷擊等產(chǎn)生的過電壓起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，不宜用于雷擊頻繁地區(qū)的保護(hù)；而固體 放電管保護(hù)電路，因其電容大，遠(yuǎn)大于寬帶傳輸線路要求的30pF，不宜作為DSL線路尤其 是VDSL線路等高頻傳輸線路的保護(hù)。
也有部分場合釆用選擇IC作為過電壓保護(hù)器件保護(hù)電路，但是IC作為過電壓保護(hù)器 件存在很多缺陷由于IC本身通流能力非常小，需要配置另外的外圍電路，造成具體應(yīng) 用時的電路復(fù)雜，隱患增加，可靠性差；電容也比較大，同樣不適用于DSL尤其是VDSL高 頻傳輸電路保護(hù)。再者，由于應(yīng)用時間不長，還不夠成熟，且成本明顯偏高。
在國外的一些產(chǎn)品上，采用了如圖6所示的保護(hù)電路。在該電路中，主要采用的是橋 式保護(hù)電路，以雙向晶閘管作為主要的過電壓保護(hù)器件。其中D1、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7為二極管，Tl為雙向晶閘管。D2、 D3、 D5、 D6組成的橋式電路，可實現(xiàn)a、 b線之間的隔離。當(dāng)用戶側(cè)電壓低于設(shè)定范圍時，晶閘管T1呈高阻隔斷狀態(tài)，保護(hù)電路斷開。當(dāng)電 壓達(dá)到設(shè)定的范圍時，晶閘管T1呈導(dǎo)通狀態(tài)，保護(hù)電路導(dǎo)通，實現(xiàn)對地放電，在放電過 程中FUS1 (保險絲)在大電流作用下發(fā)熱熔斷，激發(fā)保護(hù)機構(gòu)驅(qū)動常開開關(guān)K1、 K2閉合， 將將a、 b端過電壓對地短路，實現(xiàn)過電壓保護(hù)。在該電路中，驅(qū)動開關(guān)K1、 K2采用常開 型設(shè)置，當(dāng)發(fā)生過電壓時，通過閉合開關(guān)K1、 K2，實現(xiàn)過電壓對地短路。FUS1斷開后， Tl完全與電路斷開失去保護(hù)作用，Kl、 K2動作后，電流將長時間加載線路上，保爐器件 將長時間發(fā)熱，容易引發(fā)火災(zāi)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種保護(hù)電路，具備響應(yīng)快速、安全可靠、 成本經(jīng)濟的特點，且可廣泛適用于寬、窄帶傳輸。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案， 一種保護(hù)電路，包括并聯(lián)在用戶側(cè)端 口線間的過電壓保護(hù)器件，所述過電壓保護(hù)器件包括整流二極管D2、 D3、 D5、 D6組成的 橋式電路，橋式電路的兩平衡點與端口線連接，另外兩個平衡點間連接晶閘管T1;其不 同之處在于，在外線,分別串有一個開關(guān)，所述開關(guān)為常閉開關(guān)；橋式電路的另外兩個 平衡點間連接有整流二極管M，與晶閘管T1串聯(lián)，且整流二極管D4，與晶閘管T1通過整 流二極管D1、 D7接地。
作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在橋式保護(hù)電路與設(shè)備側(cè)端口線間串聯(lián)有過電流保護(hù) 器件，以增強過電流保護(hù)。
作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，可以加設(shè)發(fā)光二級管LED及開關(guān)K3，實現(xiàn)保護(hù)告警。
作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，還可以在用戶側(cè)端口線間增設(shè)一級保護(hù)電路裝置，形 成兩級保護(hù)方案，進(jìn)一步增強其過電壓過電流保護(hù)功能。
在本發(fā)明中，由D2、 D3、 D5、 D6組成的橋式電路很好的對用戶側(cè)、設(shè)備側(cè)線路進(jìn)行
了隔離，保證了良好的的電容特性。當(dāng)電壓在正常范圍時，Tl呈高阻狀態(tài)，當(dāng)電壓達(dá)到 設(shè)定的范圍時，晶閘管T1呈低阻導(dǎo)通狀態(tài)，實現(xiàn)用戶側(cè)端過電壓、過電流對地放電，保 護(hù)機構(gòu)利用晶閘管T1在放電過程中發(fā)出的大量熱量驅(qū)動開關(guān)K1、 K2斷開與K3閉合，將用 戶側(cè)過電壓與設(shè)備側(cè)斷開，實現(xiàn)了開路保護(hù)。同時，LED發(fā)出告警信號，并可以將告警信 號傳輸?shù)狡渌婢到y(tǒng)。
本發(fā)明技術(shù)方案帶來如下有益效果1、低電容，適用于DSL線路尤其是VDSL線路等高頻傳輸線路；2、快速響應(yīng)，尤其適用于雷擊頻繁地區(qū)的保護(hù)；3、開路保護(hù)，可以將 保護(hù)側(cè)與無保護(hù)側(cè)的過電壓、過電流徹底斷開，給設(shè)備側(cè)提供更安全周到的保護(hù)；4、性 能穩(wěn)定且成本經(jīng)濟，所有器件均為成熟器件，質(zhì)量穩(wěn)定，成本較低。


圖l所示是本發(fā)明的一個典型實施例的電路原理圖。 圖2所示是本發(fā)明的另 一個實施例電路原理圖。 圖3所示是本發(fā)明的另一個實施例電路原理圖。 圖4所示是本發(fā)明的另一個實施例電路原理圖。 圖5所示是本發(fā)明的另一個實施例電路原理圖。 圖6所示是一個現(xiàn)有技術(shù)的電路原理圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖l所示是本發(fā)明節(jié)一個典型實施例的電路原理圖，只提供過電壓保護(hù)功能。其中， a、 b為用戶側(cè)，也稱無保護(hù)側(cè)或外線側(cè)，a '、 b'為設(shè)備側(cè)，也稱保護(hù)側(cè)或內(nèi)線側(cè)，在 用戶側(cè)端口線a、 b間并聯(lián)有整流二極管D2、 D3、 D5、 D6組成的橋式電路，橋式電路的兩 平衡點與用戶側(cè)端口線a、 b間串聯(lián)有常閉開關(guān)Kl、 K2,橋式電路的另外兩個平衡點間連 接有串聯(lián)的整流二極管D4與晶閘管T1，兩側(cè)則通過整流二極管D1、 D7接地。
當(dāng)電壓在正常范圍時，晶閘管T1呈高阻狀態(tài)，當(dāng)電壓達(dá)到設(shè)定的范圍時，晶閘管T1 呈低阻導(dǎo)通狀態(tài)，a線通過D2-D4--T1-D7、 D5-Tl--D4-Dl路由對地放電，b線通過 D3-D4-T1-D7、 D6-T1-D4-Dl路由對地放電，實現(xiàn)用戶側(cè)端過電壓對地放電，保護(hù)機構(gòu)利 用晶閘管T1在放電過程中發(fā)出的大量熱量驅(qū)動常閉開關(guān)K1、 K2斷開，將用戶側(cè)過電壓與 設(shè)備側(cè)斷開，實現(xiàn)了對設(shè)備側(cè)設(shè)備及操作人員人身的保護(hù)。
在本發(fā)明中，由D2、 D3、 D5、 D6組成橋式電路很好的對a、 b線路進(jìn)行了隔離，而D4 與T1串聯(lián)后連接到橋式電路的兩個對稱點，輔以D1、 D7分別連接兩個對稱點與地，可以 有效的實現(xiàn)a、 b線對地的隔離，降低a、 b線對地電容，從而保證了良好的低電容特性。
在該方案基礎(chǔ)上，可以增加不同的功能器件，以滿足不同實際情況的應(yīng)用。比如說， 將開關(guān)K1、 K2更換為保險絲，則可簡化應(yīng)用設(shè)計；可以在橋式電路與設(shè)備側(cè)增加過電流保護(hù)器件，使得整個電路既適用于用電壓保護(hù)，又適用于過電流保護(hù)；還可以在橋式電 路與地之間增加告警保護(hù)裝置。
圖2所示另一個實施例電路原理圖，就是在圖l的方案上增加了告警功能，其中LED為 發(fā)光二級管，K3為常開開關(guān)，Kl、 K2、 K3并聯(lián)。保護(hù)電路動作時，常開開關(guān)K3將閉合， LED發(fā)出告警信號，同時S端對地導(dǎo)通，可以將告警信號傳輸?shù)狡渌婢到y(tǒng)。
圖3所示另一個實施例電路原理圖，則是在圖2方案基礎(chǔ)上增加了過電流保護(hù)器件 PTC1、 PTC2，可提供完全的過電壓、過電流保護(hù)功能。其中，PTC1、 PTC2為熱敏電阻。
圖4所示的就是在圖1方案基礎(chǔ)上將常閉開關(guān)K1、 K2更換成保險絲的方案，同樣，圖2、 圖3方案均可以將常閉開關(guān)K1、 K2更換成保險絲。
為了更好的實現(xiàn)對設(shè)備側(cè)的過電壓、過電流保護(hù)，可以考慮在本發(fā)明的技術(shù)方案基 礎(chǔ)上，增加一級保護(hù)電路。
圖5所示的實施例，就是在圖l的技術(shù)方案基礎(chǔ)上增加了一級保護(hù)電路裝置，組成兩 級保^的方案。如圖5所示，介于常閉開關(guān)K1、 K2與橋式保護(hù)電路之間的二級氣體放電管 GDT1、 GDT2分別串聯(lián)在a、 b線與地之間，與熱敏g阻Pipi、 PT口組成第一級扭護(hù)電路，， 原來的技術(shù)方案(橋式電路)成為第二級保護(hù)電i4。當(dāng)然GDT1、 GDT2也^以細(xì)^個三級 氣體放電管來取代。當(dāng)過電壓發(fā)生時，速度較慢、電流較大的過電壓將通過一級保護(hù)中 的GDT1、 GDT2對地短路實現(xiàn)過電壓對地卸載，而速度較快的波形通過橋式保護(hù)電路對地 短路實現(xiàn)過電壓對地卸載。由于PTC1、 PTC2對電流的阻隔作用，可以為一級保護(hù)的GDT1、 GDT2提供延緩時間。 一般來說，速度較慢的波形是具備較大電流能量的過電壓如市電搭 接，而速度較快的波形一般是具備較小電流能量的過電壓如雷擊。GDT1、 GDT2在對地放 電的過程會發(fā)出大量的熱鼻，激發(fā)保護(hù)機構(gòu)驅(qū)動K1、 1(2斷開，從而斷幵外線，聯(lián)動開發(fā) K3閉合，發(fā)出告警信號。當(dāng)然，在圖2、圖3、圖4所示的幾種保護(hù)電路實施例中均可采用 上述方式增加一級保護(hù)電路裝置。
同理，在前面提及的兩級保護(hù)的基畔上，也可以增加不同的功能器件，以滿足不同
實際情況的應(yīng)用。而本';^B月'的保櫨電路/ k^r以設(shè)計'在總配線架或其他設(shè)備中，也可以
設(shè)計成一個外接裝置。
以上為本發(fā)明的最佳實施方式，依據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能 夠顯而易見地想到的一些雷同、替代方案，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種保護(hù)電路，包括并聯(lián)在用戶側(cè)端口線間的過電壓保護(hù)器件，所述過電壓保護(hù)器件包括四個整流二極管D2、D3、D5、D6組成的橋式電路，所述橋式電路的兩平衡點與所述端口線連接，另外兩個平衡點間連接有一晶閘管T1；其特征在于，所述橋式電路的兩平衡點與所述端口線間分別串有一常閉開關(guān)K1、K2；所述橋式電路的另外兩個平衡點間連接有一與所述晶閘管T1串聯(lián)的整流二極管D4；所述橋式電路的另外兩個平衡點兩端分別通過整流二極管D1、D7接地。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路,其特征在于，所述保護(hù)電路還加設(shè)有告警用 的發(fā)光二級管LED及開關(guān)K3。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述橋式電路的兩平衡點與設(shè) 備側(cè)端口線間分別串聯(lián)有過電流保護(hù)器件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述電流保護(hù)器件為熱敏電阻 PTC1、 PTC2。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述保護(hù)電路還加設(shè)有告警用 的發(fā)光二級管LED及開關(guān)K3。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的保護(hù)電路，其特征在于在用戶側(cè)端口線間還 設(shè)有一級保護(hù)電路裝置；所述該級保護(hù)電路裝置安設(shè)在常閉開關(guān)K1、 K2與所述橋式保 護(hù)電路之間，由串聯(lián)在用戶端口線間并接地的氣體放電管GDT1、 GDT2與并聯(lián)在用戶端 口線上的熱敏電阻PTC1、 PTC2組成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述常閉開關(guān)K1、 K2可用保險 絲代替。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通信設(shè)備的防護(hù)技術(shù)，特別涉及一種通信設(shè)備保護(hù)電路。包括并聯(lián)在用戶側(cè)端口線間的過電壓保護(hù)器件，所述過電壓保護(hù)器件包括整流二極管D2、D3、D5、D6組成的橋式電路，橋式電路的兩平衡點與端口線連接，另外兩個平衡點間連接晶閘管T1；其不同之處在于，在外線側(cè)分別串有一個開關(guān)，所述開關(guān)為常閉開關(guān)；橋式電路的另外兩個平衡點間連接有整流二極管D4，與晶閘管T1串聯(lián)，且整流二極管D4，與晶閘管T1通過整流二極管D1、D7接地。該保護(hù)電路具備響應(yīng)快速、安全可靠、成本經(jīng)濟的特點，且可廣泛適用于寬、窄帶傳輸。
文檔編號H02H3/08GK101320912SQ20081014161
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者劉遠(yuǎn)見, 洋 汪, 紅 肖 申請人:深圳日海通訊技術(shù)股份有限公司