CN1043417A

CN1043417A - 电话保护电路

Info

Publication number: CN1043417A
Application number: CN89103071A
Authority: CN
Inventors: 熊恩泰; 唐纳德·斯科特·麦金
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd; Nortel Networks Technology Corp
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1989-05-08
Publication date: 1990-06-27
Also published as: DE68920558T2; EP0372673A2; KR900011096A; JPH02159928A; CA1307315C; ATE117151T1; EP0372673A3; JP2765943B2; EP0372673B1; DE68920558D1; KR0132057B1

Abstract

保护高敏电话设备免受TIP或RING线的电压或电流过载的电路，包括串联置于线路上电阻，及由电阻的压差触发的三端双向可控硅开关(triac)。一对快速二极管置于邻近电话设备的线路上，瞬时把线路电压钳位到地与设备电源电压之间的某点。电压的瞬时钳位生成触发triac的电阻压差。快速二极管能接通电流一个时间，足够使triac把电流短接到地。保护电路的增强形式包括与快速二极管对并联的第二对二极管，且置于快速二极管对和triac之间的线路上。含有第二二极管对使电路可采用较慢导通时间和较高通态电压的triac。

Description

本发明涉及保护灵敏设备免于电压和/或电流过载的电路，特别涉及到阻止这样的过载损坏电话用户线接口电路（SLIC）的保护电路。

在电话网络中，需要保护SLIC免受电击或电力有关的故障所产生的电压或电流冲击。电击故障可能是由于对电话电缆直接或间接放电引起，或者由于放电到邻近接地设施而使电势升高（GPR）引起的。GPR可在电话中心局产生电压冲击。电力有关的故障一般产生于是动力线的交叉以及相位不平衡产生了过度感应的交流电流。第一级过压保护通常安置在外部电缆进入建筑物的部位，能通过这一级保护的电压一般规定不超过1000伏（峰-峰值）。但是，SLIC中的集成电路（ICS）所能处理的电压一般低于1000伏。当SLIC中的ICs变得更精密和敏感时，有必要对SLIC中的高性能装置提供一种更好的保护电路。还希望对所有普通故障情况下的SLIC绍供全保护的保护电路，但不干挠SLIC的正常工作。

SLIC可能发生的第二类过压问题是对一组用户电路的瞬时冲击。在这样的冲击中，其他回流能在电池线轨上产生过电压降。这个过电压能超过用户电路上的电池电压100伏，结果能损坏SLIC上的所有ICs。

已提出过许多保护电路方案。例如，美国专利4661979中，使用稳压管（transorb）把正电流导入地以及吸收在齐纳模块中的负过电压能量。这样一个装置对于持续时间较短的电压脉冲是可接受的，而对于持续时间较长的电力有关的故障，例如60Hz一周能量是不可接受的。稳压管的另一缺点是装置的动态箝位率。当稳压管开始启动以及脉冲电流开始增加时，稳压管的钳位电压作为脉冲电流的函数而增加。结果，峰值钳位电压可能处于比稳压管最初击穿电压大百分之三十的量级上。这样的瞬时冲击可能不会产生ICs电路任何的瞬时击穿，但是仍然可能使ICs劣化。

另一种保护电路方案在固体电路I.E.E.E杂志，SC-21卷，第6期，1986年12月，947页-955页中说明。该文献中所述的保护电路中，用户回路的每一话线TIP和振铃线RING是由可控硅整流器（SCR）防护的。每一SCR的控制极通过各个二极管接到负电池电压上并通过各个电阻接到TIP线或RING线上。如果TIP线或RING线中的任何一条线接受到一负电压脉冲，电流开始流通各个二极管和电阻，跨在各个电阻上的电压降足够导通相关的SCR。另外的二极管接到每一TIP线和RING线上，用以把正电流导通到地。

所述电路有许多缺点。假设使用具有0.6到1.0伏典型电压降的硅二极管，在各个SCR将要导通之前，在TIP线或RING线上需要低于电池电压近1.8伏的电压。与二极管结构有关的二极管导通时间，以及冲击电流值这两者都能在快速瞬变时对正向电压具有显著影响。这些因素能在普通二极管（如IN4001型）上转变成10伏或更大些的峰压。在各个SCR充分导通以前，SLIC已呈现出超出正常工作范围几十伏的电压。所述电路还需要一个特殊的SCR，它的维持电流是在短路情况下SLIC所能传送电流之上。而且，这个常规的SCR没有明显的灵活性以使它用于正电池供电电路中，此种类型电路一般在付费电话应用场合中使用。所述电路的另一缺点是，在瞬时冲击加到一组线电路期间由于大的地面电流而不能解决电压降，如上所述。

因而，本发明的一个目的是提供一种用户线路接口电路SLIC的改进型保护电路方案。

本发明故障保护电路的一种形式使用了电阻元件、电压钳位装置和三端双向可控硅开关装置。电阻元件的一端联接到被保护的接口电路上，另一端联接到线路上。电阻元件的一端由电压钳位装置钳位到第一电压和第二电压之间的某电位上，第一电压比第二电压的电势高。这两个电压通常是接口电路的两个电源电压。三端双向可控硅开关装置的控制极和第一端头分别联接到电阻元件的不同端，三端双向可控硅开关装置的第二端联接到第二电压上。电压钳位装置在脉冲能反过来影响接口电路之前，以足够快的动作通过电阻元件，把冲击传播钳位到第一或第二电压上。三端双向可控硅开关装置以足够快的动作使冲击通过电阻元件，产生电压差把三端双向可控硅开关装置置于导通状态，在冲击反过来影响电压钳位装置以前将该冲击旁路。

电压钳位装置可以是一对高速二极管。其中一个二极管延接于电阻元件一端和第一电压之间。另一个二极管在电阻元件一端和第二电压之间延接。三端双向可控硅开关装置的控制极联接到电阻元件一端并且其第一端头联接到另一端。故障保护电路也可以包含与前述电阻元件串连延接并用于限定线路电流的附加电阻元件。在双线电话用户回路的TIP线和RING线上总需要附加电阻元件，但可以与本发明的保护电路分离，也可以包含在这种电路中。

本发明的故障保护电路的另一形式采用一对第二二极管以及用于电压钳位的高速二极管对。第二二极管对中的每一个与高速二极管对中的一个并联。第二二极管对具有比高速二极管对较慢的开通时间，它们含于电路中允许使用较慢开通时间的三端双向可控硅开关结构。该高速二极管对产生与本发明第一种形式中相似的快速钳位效应。但是，第二二极管对对响应慢于本发明第一形式的三端双向可控硅开关结构进行补偿。虽然第二二极管对比该高速二极管对的反应时间慢，但是它们比用在本发明该形式中的可控硅整流器结构的反应时间快。第二二极管对不得不动作非常快以便它们在冲击反过来影响高速二极管之前通过第一电阻元件把冲击传播钳位到第一或第二电压上。本发明这种形式中的三端双向可控硅开关结构只需要非常快的动作以便由通过第一电阻元件的冲击生成的电压差把三端双向可控硅开关置于导通状态，在冲击反过来影响第二二极管对之前将冲击分流。故障保护电路的另一形式可利用第二电阻元件，该元件的第一端联接到接口电路上，而第二端联接到第一电阻元件上。该高速二极管对联接到第二电阻元件的第一端，而第二二极管对联接到该元件第二端，故障保护电路的这个形式也可包含用于限定线路电流的附加电阻元件。如前面讨论过的。

每个高速二极管可具有约4毫微秒的典型正向恢复时间，第二对二极管的每一个可具有约1微秒的典型正向恢复时间。三端双向可控硅开关结构可具有标准维持电流和约5毫安的控制极触发电流。本发明第一种形式中所用的电阻元件和本发明第二种形式中所用的电阻元件对的每一个都可具有约3欧姆的阻值。限定线路电流的附加电阻元件的阻值可在约50到200欧姆之间。

第一和第二电压一般是接口电路所要求的电源电压，在用户线路接口电路（SLIC）的情况中，一般是由电池和地供给的-48伏。在SLIC情况中，联接到保护电路的线路是电话用户回路的话线或振铃线。

以下将使用附图通过两个优选实施例说明本发明，其中：

图1表示用于防止损坏SLIC的第一个先有技术保护电路。

图2表示用于防止SLIC损坏的第二个先有技术保护电路。

图3表示本发明保护电路的第一个优选实施例。

图4表示与图2相同的保护电路实施例，但使用了不同的供电电压极性。

图5是电路进行实验电源冲击后，在保护电路的第一个优选实施例中三分量中的每一个实验产生电流电平的图示。

图6表示本发明保护电路的第二个优选实施例。

图7是电路进行实验电源冲击后，在保护电路第二优选实施例中四分量中的每一个实验产生电流电平的图示。

图1中表示的保护电路是美国专利NO.4，661，979的电路。该保护电路的缺点以前已讨论过了。

图2中表示的保护电路是前述固体电路文献I.E.E.E杂志中所述电路。该文献用以下方法说明本保护电路工作。如果电击，一动力线路或其它高压电源接触迫使至TIP线上输入10处于比电池电压V_BAT负的多的电压，则电流就流过二极管D5和D3。当这电流为150mA和300mA之间时，电阻R₂两端的电压足够触发可控硅管PNPNI，使电流冲击分流到地。当通过它的电流降到125mA和250mA之间时，可控硅管PNPNI关断，而保护电路回到静态工作。如果TIP线输入10上的电压变得比地正的多的话，二极管D₁把电流导通到地。相似的分量以相同方式作用在RING线上。二极管D₅保护V_BAT免于在保护电路、SLIC或电流限定电阻R₁和R₂之一出故障时而引起的电源短路。由于包含二极管D₅，V_BAT在一般条件下不再给基片加偏压，电阻R₁与二极管D₅并联用作基片偏置。F₁和F₂表示限制故障电流的保险。

如前所述，这种先有技术的保护电路就所要求的使之接通的电压来说以及就快速瞬变其响应时间来说有一些缺点，例如10×100010安培波形。可控硅管PNPNI直到在TIP输入点10检测的外部故障电压低于V_BAT-V_D5-V_D3-V_BE（PNPNI）时才导通，这意味着，假设采用硅二极管的话，故障电压至少比V_BAT低1.8伏。二极管D₃和D₅的导通时间和动态电抗以及PNPNI的基极-发射极结面积将对正向电压降有明显影响。在可控硅整流器全导通以前，它能容易地转化成10伏或10伏多的峰压，等于延迟了几个微秒，在这期间高敏SLIC设备可能被损坏。由于要求高维持电流，可控硅管PNPNI和PNPN2需要特别设计，即，维持电流要在SLIC在短路条件下能传送的电流以上;通常不能考虑用现行的可控硅管。在本电路上的其它限止是，对将线路从振铃模式转换到话音模模式的固体继电器不提供过压保护，并且不提供保护以防由大的接地返回电流产生的过电压降。

图3和图4表示本发明保护电路的第一个优选实施例。这两个电路的区别仅在于电源反向，相应于二极管D₁，D₂，D₃和D₄反向。V_BP和V_BN代表供电电压。在图3中GND是接地电压，V_BN为-48伏，而在图4中GND是接地地电压，V_BP是+48伏二极管D₁到D₄是具有4毫微秒的标准正向恢复时间的低电流高速二极管;IN4148型二极管是满足这个要求的一种二极管。使用了一对三端双向可控硅开关THY1和THY2;每一三端双向可控硅开关可以被正或负控制极电流触发。本电路的有效工作要求，三端双向可控硅开关THY1和THY2中的每一个具有小于1微秒数量级的标准正向恢复时间，以及10毫安数量级的控制极灵敏度;这种装置现在可用作现用元件。电阻R₃和R₄用于电流门限控制，每一电阻对200mA电平门限具有3欧姆的典型值。电阻R₅和R₆的每一个具有100欧姆典型值。如前所述，在整个二线用户回路线上要求R₅和R₆提供线路供电阻抗并用于限定电流，虽然这些电阻可以不包括在本发明保护电路之中，但它们还是存在的。S1和S2均表示控制电路振铃的继电器。S3和S4均代表在TIP线或RING线上一旦检测到持续电压或电流过载时而打开的继电器。没有示出控制继电器S1到S4的电路。D5是一个标准低电流二极管;IN4001型非常适合本申请。Z₁是低功率稳压管;其设计是把电压钳制在靠近电池最大电压的那点上。

虚线11表示受到保护的线供电驱动器的边界。运算放大器12驱动TIP线，运算放大器13驱动RING线。运算放大器12和13对在其输出上施加的任何电压或电流变化都很敏感。作为部分保护，电阻R₁和R₂分别串联地置于运算放大器12和13的输出端上。为了信号良好传送，例如，限定的电压降，一个电阻R₁和R₂都必须是小阻值的;这个例子中，它们为5欧姆阻值。

连接到图3中TIP线的保护电路的工作将下面描述;连接到RING线的保护电路以相似方式工作。只要是由于电压极性相反而产生的差别解释也适用于图4电路的工作。如果三端双向可控硅开关THY1第一端头15上的外电压是高于地GND的一个二极管的正压降的话，二极管D2作用是把电压钳位到地。电阻R5可为100欧标准值，电阻R3可为3欧阻值。电阻R₃控制三端双向可控硅开关的触发门限。如果冲击电流达到足够在电阻R₃两端产生0.6伏压降电平的话，三端双向可控硅开关THY1将开始导通，并把有害的电流分流到地。在三端双向可控硅开关被触发的那点上，端头15和地之间的电压降是在1到3伏的数量级上，它限定流入二极管D₁-D₄的电流。在节点16的电压降将约为高于地的一个二极管的压降。

如果外部电压是负极性电压，并比电池电压低一个二极管电压降还多的话，二极管D₁开始导通并把节点16上的运算放大器输出钳位到运算放大器电源线轨V_BN上。二极管D₅阻止电流流入电池电源（V_Batt），而且这种阻止作用使V_BN电压升高。一旦V_BN上的过电压上升到稳压管Z₁的齐纳电压以上，电流就以相反的方向流过电阻R₅和R₃，正如正向电流脉冲的情况。保护电路的其余作用相似于前面段落所述。三端双向可控硅开关THY1在负电流冲击时在第一象限中被触发，三端双向可控硅开关的控制极17和第二端相对于第一端15为正。

典型的三端双向可制硅开关具有每微秒20伏的非触发门限电压斜线额定值。该值足够防止由于在运算放大器上高转换率而对三端双向可控硅开关的误触发。另一方面，三端双向可控硅开关能容易地被超过每微秒50伏的斜坡电压触发。这个特性作为电路优点来保护快速瞬变。三端双向可控硅开关在二极管桥路之前由一任意极性的高速斜坡电压所触发。这改善了快速电击脉冲的特性，以及电极静态放电（ESD）保护。这个设计去掉了二极管导通时间和稳压管反应时间的有关问题。

如所述的，二极管D5防止负冲击电流进入电池电源。若不存在这个阻塞二极管，从许多SLIC来的负电流会加到如此大的一个值以至于电池电源电路的保险会烧掉并使线路不工作。用低功率稳压管Z₁把脉冲钳位以保护集成电路（ICs）免于损坏。其也用于控制电池电源上的过电压，例如，这种电压可能是由大的接地返回电流，或中心局电池上电感瞬变引起的过电压。几个欧姆量级的电阻R7用来均衡在SLIC中不同稳压管之中的电流。在灾难性的损坏情况下，电阻R7可作为保险而提供最终的保护。这个电阻的存在阻止由于一条故障线路中的问题而使电池电源主保险动作。

三端双向可控硅开关具有5毫安数量级的典型的维持电流，在冲击过后其将很难转回到正常的阻塞状态。这是由于，典型的SLIC能源出或吸入比三端双向可控硅开关维持电流更多的电流。但是，当三端双向可控硅开关在其导通状态下，在电流通路上实际有非限定电阻（仅几欧），其可假设为吸入或源出该电流的电流驱动器将饱合。此饱合条件的测定相对容易，能用这样的条件给继电器S₁和S₂发信号进行转换，而在三端双向可控硅开关返回到其静态阻塞状态的维持电流电源中产生一个中断。

图5是在图3电路中在三个选择点上电流随时间变化的图示。这些电流轮廓线，其为从实验获得的示波器轨迹的再现，表示电流进入（a）SLIC输入端上的运算放大器，（b）IN4148高速二极管桥路，以及（C）三端双向可控硅开关。获得电流轮廓线中采用一个10×1000 10安培测试冲击。由于存在保护电路，进入运算放大器输出端的电流限定在2安以下。图5表示通过高速二极管电桥的电流仅在5毫微秒的时间内上升到约8安培。在约100毫微秒以后，三端双向可控硅开关THY1开始导通，进入高速二极管桥路的电流则开始减小。

本发明保护电路的第二个优选实施例由图6和图7表示。图6是电路图，图7是在图6电路的选择点上获得的四个电流对时间的图形说明。第二个实施例不同于第一个实施例之点在于包含四个标准低压二极管D₆、D₇、D₈和D₉以及二个附加电阻R8和R9组成的二极管桥路。二极管6-9中的每一个都具有足够高的反向击穿电压以承受最大电池电压（-48伏）。它们还具有一微秒数量级的典型的正向恢复时间。适于本目的一种二极管型号是IN4001型。

假设在图6的TIP线上有负压冲击，第二个实施例按以下方式工作。最初，在SLIC电路输出端20的电压由二极管D₁钳位到比电池电压低约一个二极管压降，即-48.6伏。随着流过二极管的电流的增加，跨在每一电阻R₅、R₃和R₈上的电压差增长。跨在电阻R₈上的电压差迫使二极管D₅导通。二极管D₆的响应时间明显慢于二极管D₁的4毫微秒，但足够在高电流毁坏它以前能迅速地对二极管D₁提供卸载。如果二极管D₆要避免毁坏，它本身也需要高电流卸载，而三端双向可控硅开关提供此卸载。二极管D₆的存在就允许使用比在第一实施例中所使用的三端双向可控硅开关的响应慢的多因而更经济的三端双向可控硅开关;在第二个实施例中，三端双向可控硅开关THY1响应时间可以是几个毫微秒高。如第一实施例，三端双向可控硅开关THY1被电阻R₃上生成的电压差打开。TIP线输入端的正电压产生相应的作用。这种情况中，二极管D₂最初把正电压钳到到地电压，然后，流过电阻R8的电流使二极管D₇开始导通，接着，三端双向可控硅开关THY1由流过电阻R₃的电流触发。保护电路包含相应的用于在RING线输入上处理负或正电压冲击的一组元件。

电容C₁的存在改善了三端双向可控硅开关高速冲击性能。C₁是通常用作退耦型式的电容，具有0.1微法数量级的值;它对高速脉冲提供有效的接地。本电路方案由于生成的电流（c）（dv/dt）将确保三端双向可控硅开关将对一定值之上的斜坡电压导通。

在图3、4和5的实施例中，示出一对双极齐纳二极管Z₂和Z₃。Z₂位于TIP线和地之间，Z₃位于RING线和地之间，每当加在它上面的电压差超过约为250伏时，即，TIP线或RING线超过250伏或-250伏时，Z₂和Z₃就导通。固态继电器S₁和S₂能交替地把SLIC或电话振铃电路连接到TIP线和RING线上。Z₂和Z₃的作用是保护固态继电器。当在TIP线或振铃线上产生电压冲击时，Z₂和Z₃分别瞬时将电压钳位到小于250伏，直到三端双向可控硅开关THY1或THY2分别导通以把冲击短路到地为止。因此，Z₂和Z₃对固态继电器保护作用点二极管电桥对SLIC所起的作用相似。

一旦TIP线或RING线路上的冲击被短路，三端双向可控硅开关THY1或THY2能用几种方式之一复位。SLIC可被编程以检测在三端双向可控硅开关短路期间，什么时候驱动器被饱合，并瞬时打开继电器S₁和S₂以除去线路电流从而把三端双向可控硅开关复位。另外，三端双向可控硅开关THY1和THY2能设计为高维持电流，当故障电流降到三端双向可控硅开关的维持电流以下时，这样的三端双向可控硅开关将自动关闭。在脉冲以及振铃电流降到维持电流以下以后，三端双向可控硅开关也将关闭。它将发生在振铃电流零交叉期间。

已述的保护电路可以集成为单片硅器件。

Claims

1、一种置于线路(TIP)和接口电路(11)之间的故障保护电路，用于阻止线路(TIP)上的电压或电流冲击反过来影响接口电路(11)，该故障保护电路包括：

(a)一个电阻元件(R₃)，它的一端联接到接口电路(11)上，而另一端联接到线路(TIP)上；

(b)一个电压钳位装置(D₁，D₂)，用于把电阻元件(R₃)的一端钳位到第一电压和第二电压之间的某一电压上，第一电压处于比第二电压较高的电位上；以及，

(c)具有第一(15)和第二端头以及控制极(17)的三端双向可控硅开关装置(THY1)，第一端头(15)和控制极(17)的每一个都联接到电阻元件(R₃)的不同端点上，第二端头固定在第二电压上；从而，电压钳位装置(D₁，D₂)以足够快地动作，在脉冲能反过来影响接口电路(11)以前，把通过电阻元件传播的冲击钳位到第一或第二电压上，而且以此，三端双向可控硅开关装置(THY1)足够快地动作，以便冲击流过电阻元件(R₃)的通道生成的电压差在冲击返过来影响电压钳位装置(D₁，D₂)以前把三端双向可控硅开关装置(THY1)置于冲击短路的导通状态。

2、一种置于线路（TIP）和接口电路（11）之间的故障保护电路，用于防止线路（TIP）上的电压或电流冲击反过来影响接口电路（11），该故障保护电路包括：

（a）第一电阻元件（R₃），电阻元件（R₃）的一端联接到接口电路（11）而另一端联接到线路（TIP）上;

（b）一对高速二极管（D₁，D₂），二极管之一（D₁）联接在第一电阻元件（R₃）的一端和第一电压之间，另一个二极管（D₂）联接在第一气阻元件（R₃）的一端和第二电压之间，第一电压处于比第二电压更高的电位上，高速二极管对（D₁，D₂）适用于把电阻元件的一端钳位到第一和第二电压之间的某一电压上;以及

（c）具有第一端（15）和第二端以及控制极（17）的三端双向可控硅开关结构（THY1），控制极（17）联接到第一电阻元件（R₃）的一端，而第一端头（15）联接到电阻元件（R₃）的另一端，三端双向可控硅开关结构的第二端头固定在第二电压上;从而，高速二极管（D₁，D₂）对以足够快的动作，在脉冲反过来影响接口电路（11）以前，把通过第一电阻元件（R₃）传播的冲击钳位到第一或第二电压上，而且以此，三端双向可控硅开关结构（THY1）以足够快的动作，使脉冲反过来影响高速二极管对（D₁D₂）以前，冲击在第一电阻元件（R₃）上生成的电压差把三端双向可控硅开关结构（THY1）置于短路冲击的导通状态。

3、一种置于线路（TIP）和接口电路（11）之间的故障保护电路，用于防止线路（TIP）上的电压或电流脉冲反过来影响接口电路（11），该故障保护电路包括：

（a）第一电阻元件（R₃），电阻元件（R₃）的一端联接到接口电路（11），而另一端联接到线路（TIP）上;

（b）一对高速二极管（P₁，D₂），高速二极管之一（D₁）联接到第一电阻元件（R₃）的一端和第一电压之间，另一高速二极管（D₂）联接在电阻元件（R₃）的一端和第二电压之间，第一电压处于比第二电压较高的电位上，高速二极管对（D₁，D₂）适用于把第一电阻元件（R₃）的一端钳位到第一和第二电压之间的某一电压上;

（c）一对第二二极管（D₆，D₇），第二二极管之一（D₆）联接在第一电阻元件（R₃）的一端和第一电压之间，另一个第二二极管（D₇）联接在第一电阻元件（R₃）的一端和第二电压之间，第二二极管对（D₆，D₇）适用于把第一电阻元件（R₃）的一端钳位到第一和第二电压之间的某电压上;以及，

（d）具有第一端头（15）和第二端头以及控制极（17）的三端双向可控硅开关结构（THY1），控制极（17）联接到第一电阻元件（R₃）的一端，而第一端头（15）联接到元件（R₃）的另一端，第二端头固定在第二电压上，以此，高速二极管对（D₁，D₃）以足够快的动作，在这样的冲击反过来影响接口电路（11）以前，把通过第一电阻元件（R₃）传播的冲击钳位到第一或第二电压上，从而，第二二极管对（D₆，D₇）以足够快的动作，在冲击反过程影响高速二极管对（D₁，D₂）以前把脉冲钳位到第一或第二电压上，而且以此，三端双向可控硅开关结构（THY1）以足够快的动作，使得第一电阻元件（R₃）上由冲击生成的电压差在脉冲反过来影响第二二极管对（D₆，D₇）以前，把三端双向可控硅开关结构（THY1）置于短路冲击的导通状态。

4、如权利要求3中的故障保护电路，还包括串联放置在接口电路（11）和第一电阻元件（R₃）之间的第二电阻元件（R₈），其中高速二极管对（D₁，D₂）联接到和接口电路（11）连接的第二电阻元件（R₈）的一端，而且其中第二二极管对（D₆，D₇）联接到第二电阻元件（R₈）的另一端。

5、如权利要求1中的故障保护电路，还包括串接在电阻元件（R₃）和线路（TIP）之间的附加电阻元件（R₅）。

6、如权利要求2，3或4中的故障保护电路，其中，每一高速二极管都具有约4毫微秒的典型正向恢复时间。

7、如权利要求3或4中的故障保护电路，其中，第二二极管对中的每一个都具有约1微秒的典型正向恢复时间。

8、如权利要求2，3或4中的故障保护电路，其中，三端双向可控硅结构（THY1）是具有典型的维持电流和约5毫安的控制极触发电流，以及约100毫微秒典型正向恢复时间的三端双向可控硅开关。

9、如权利要求2，3或4中的故障保护电路，其中，第一电阻元件（R₃）是有约3欧姆阻值的电阻。

10、如权利要求2或3中的故障保护电路，还包括串联放置在第一电阻元件（R₃）和线路（TIP）之间的附加电阻元件（R₅），其中附加电阻元件（R₅）具有约50-200欧姆之间的阻值。

11、如权利要求4中的故障保护电路，其中每一个第一和第二电阻元件（R₃，R₈）都具有约3欧姆阻值的电阻。

12、如权利要求1、2或3中的故障保护电路，其中，第一电压一般是-48伏，而第二电压一般是零伏，其中线路是从电话机延接到交换台的一对线的话路线或者振铃线，而且其中接口电路是在交换台的电路。

13、如权利要求1中的故障保护电路，其中，电压钳位装置是双极齐纳二极管装置（Z₂，Z₃），而且其中，接口电路是用于在线路上产生交流电流去驱动在电话上的振铃电路的振铃信号电路。

14、如权利要求13中的故障保护电路，其中，双极齐纳二极管装置由一对齐纳二极管组成，每一齐纳二极管的阳极联接到另一管的阳极上。

15、如权利要求13中的故障保护电路，其中第一电压约等于+250伏而第二电压约等于-250伏。