CN104952666B - 继电器切换电路 - Google Patents

Abstract

一种继电器切换电路包括第一继电器、第二继电器、第一控制电路、第二控制电路。其中，第一继电器与FXS接口、FXS电路连接，用于控制FXS接口与FXS电路的连接；第二继电器与第一继电器、FXO接口连接，用于控制第一继电器与FXO接口的连接；第一控制电路与控制器连接，用于控制第一继电器是否工作；第二控制电路与控制器连接，用于控制第二继电器是否工作。如果PSTN网络被雷击中，本发明继电器切换电路可抵挡更高压的浪涌电压，极大地增强了耐雷击能力。

Description

继电器切换电路

技术领域

本发明涉及一种电子电路，尤其涉及一种继电器切换电路。

背景技术

VoIP（Voice over Internet Protocol，网络协议语音）是一种通过网络协议进行电话的电话模式。目前，在应用VoIP的产品电路中通常会使用到单个继电器作为切换电路，当产品正常工作时，继电器会切换到FXS（Foreign Exchange Station，外部交换站）通话电路，用户可拨打VoIP或PSTN（Public Switched Telephone Network，公共交换电话网络）电话；当产品停电时，继电器会切换到PSTN网络，用户只能拨打PSTN电话。在产品电路设计时，必须考量产品雷击的承受能力，使得PSTN网络被雷击中时，防止产品损坏，然而现今的产品电路中通常只用到一个继电器组成继电器切换电路，使得继电器切换电路成为产品电路中雷击承受能力比较脆弱的部位。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种继电器切换电路，在可以切换不同线路进行通话的前提下，抵挡浪涌电压提高耐雷击能力，同时也提供一种提高耐雷击能力的整合接取装置。

本实施方式提供的继电器切换电路用于切换通话线路模式及提高耐雷击能力，继电器切换电路包括第一继电器、第二继电器、第一控制电路、第二控制电路。其中，第一继电器与外部交换站接口、外部交换站电路连接，用于控制外部交换站接口与外部交换站电路的连接；第二继电器与第一继电器、外部交换局接口连接，用于控制第一继电器与外部交换局接口的连接；第一控制电路与控制器连接，用于从控制器接收使能信号，控制第一继电器是否工作；第二控制电路与控制器连接，用于从控制器接收使能信号，控制第二继电器是否工作。

优选地，第一继电器包括第一控制端、第二控制端、第一常闭触点、第二常闭触点、第一共通触点、第二共通触点、第一常开触点、第二常开触点，其中第一控制端和第二控制端皆与第一控制电路连接，第一共通触点与外部交换站接口连接，第二共通触点与外部交换站接口连接，第一常开触点与外部交换站电路连接，第二常开触点与外部交换站电路连接。

优选地，第一控制电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一开关元件、第一保护二极管、第三电阻。其中第一电阻的一端与控制器连接；第二电阻的一端与第一电阻的另一端连接，另一端接地；第一电容的一端与第一电阻和第二电阻的公共连接点连接，另一端接地；第一开关元件用于导通或关闭第一控制电路，第一开关元件的第一电极与第一电阻和第二电阻的公共连接点连接，第二电极与第一控制端连接，第三电极接地；第一保护二极管的阳极与第一开关元件的第二电极连接，阴极与第二控制端连接；第三电阻的一端与第一保护二极管的阴极连接，另一端连接电源。

优选地，第一开关元件为NPN型双极晶体管，第一开关元件的第一电极为基极，第二电极为集电极，第三电极为发射极。

优选地，第一保护二极管为第一控制端和第二控制端提供放电回路，从而保护第一继电器。

优选地，第二继电器包括第三控制端、第四控制端、第三常闭触点、第四常闭触点、第三共通触点、第四共通触点、第三常开触点、第四常开触点，其中第三控制端和第四控制端皆与第二控制电路连接，第三常闭触点与外部交换局接口连接，第四常闭触点与外部交换局接口连接，第三共通触点与第一常闭触点连接，第四共通触点与第二常闭触点连接。

优选地，第一继电器和第二继电器不工作时，第一共通触点与第一常闭触点连接，第二共通触点与第二常闭触点连接，第三共通触点与第三常闭触点连接，第四共通触点与第四常闭触点连接；第一继电器和第二继电器工作时，第一共通触点断开与第一常闭触点的连接并与第一常开触点连接，第二共通触点断开与第二常闭触点的连接并与第二常开触点连接，第三共通触点断开与第三常闭触点的连接并与第三常开触点连接，第四共通触点断开与第四常闭触点的连接并与第四常开触点连接。

优选地，第二控制电路包括、第四电阻、第五电阻、第二电容、第二开关元件、第二保护二极管、第六电阻。第四电阻的一端与控制器连接；第五电阻的一端与第四电阻的另一端连接，另一端接地；第二电容的一端与第四电阻和第五电阻的公共连接点连接，另一端接地；第二开关元件用于导通或关闭第二控制电路，第二开关元件的第一电极与第四电阻和第五电阻的公共连接点连接，第二电极与第三控制端连接，第三电极接地；第二保护二极管的阳极与第二开关元件的第二电极连接，阴极与第四控制端连接；第六电阻的一端与第二保护二极管的阴极连接，另一端连接电源。

优选地，第二开关元件为NPN型双极晶体管，第二开关元件的第一电极为基极，第二电极为集电极，第三电极为发射极。

优选地，第二保护二极管为第三控制端和第四控制端提供放电回路，从而保护第二继电器。

本实施方式提供的整合接取装置包括外部交换站接口、外部交换局接口、外部交换站电路、外部交换局电路、继电器切换电路、控制器、网络接口、前端电路。其中外部交换站接口用于连接电话机；外部交换局接口用于连接公共交换电话网络；外部交换站电路用于处理模拟线路信号；外部交换局电路用于处理及传输信号至外部交换局接口；控制器连接于外部交换站电路、外部交换局电路及继电器切换电路，用于向继电器切换电路提供使能信号；网络接口用于连接公共交换电话网络；前端电路连接于网络接口与控制器之间，用于处理网络信号；当公共交换电话网络遭受雷击时，继电器切换电路通过两个继电器抵挡浪涌电压。

如果PSTN网络被雷击中，本发明继电器切换电路可抵挡更高压的浪涌电压，极大地增强了耐雷击能力。

附图说明

图1为本发明继电器切换电路一实施方式的应用环境与模块图。

图2为本发明继电器切换电路一实施方式的连接示意图。

图3为本发明继电器切换电路一实施方式的连接示意图。

图4为本发明继电器切换电路一实施方式的连接示意图。

主要元件符号说明

整合接取装置 1

PSTN网络 2

电话机 3

继电器切换电路 11

FXS接口 12

FXO接口 13

网络接口 14

前端电路 15

控制器 16

FXS电路 17

FXO电路 18

第一继电器 111

第二继电器 112

第一控制电路 113

第二控制电路 114

第一电阻 R1

第二电阻 R2

第三电阻 R3

第四电阻 R4

第五电阻 R5

第六电阻 R6

第一电容 C1

第二电容 C2

第一开关元件 Q1

第二开关元件 Q2

第一保护二极管 D1

第二保护二极管 D2

第一常闭触点 1111

第二常闭触点 1112

第三常闭触点 1121

第四常闭触点 1122

第一共通触点 1113

第二共通触点 1114

第三共通触点 1123

第四共通触点 1124

第一常开触点 1115

第二常开触点 1116

第三常开触点 1125

第四常开触点 1126

第一控制端 1117

第二控制端 1118

第三控制端 1127

第四控制端 1128

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

图1为本发明继电器切换电路11的一实施方式的应用环境与模块图。如图1所示，在本实施方式中，当用户进行电话通话时，设备将应用如下电路及网络进行信号传输，所述电路及网络通常包括整合接取装置1、PSTN网络2及电话机3。整合接取装置1包括继电器切换电路11、FXS（Foreign Exchange Station，外部交换站）接口12、FXO（Foreign ExchangeOffice，外部交换局）接口13、网络接口14、前端电路15、控制器16、FXS电路17、FXO电路18，其中继电器切换电路11用于切换通话线路及提高整合接取装置1的耐雷击能力，FXS接口12用于连接电话机3，FXO接口13和网络接口14用于连接PSTN网络2，前端电路15连接于网络接口14与控制器16之间，用于处理网络信号,FXS电路17用于处理模拟线路信号，FXO电路18用于处理及传输信号至FXO接口13，控制器16连接于FXS电路17、FXO电路18及继电器切换电路11，用于向继电器切换电路11提供使能信号,前端电路15、控制器16、FXS电路17以及FXO电路18根据不同的工作状态使用相应的通话模式。当公共交换电话网络遭受雷击时，浪涌电压会传输到整合接取装置1中，继电器切换电路通过两个继电器抵挡浪涌电压，防止整合接取装置1中的电路被破坏。

继电器切换电路11的端口A通过FXS接口12连接电话机3；端口B通过FXO接口13连接PSTN网络2；端口C依次通过FXS电路17、控制器16、前端电路15及网络接口14连接外网，最终连接到PSTN网络2。此外，端口D与控制器16连接，接收用于控制通话线路切换的使能信号。FXO电路18的一端连接FXO接口13，另一端连接FXS电路17和控制器16的公共连接点。在其他实施方式中，也可以通过网络接口14连接到其他网络。

当整合接取装置1正常工作时，继电器切换电路接收到使能信号，通过端口C接通FXS电路17并切断端口B的外部连接，用户可拨打VoIP电话或PSTN电话；当整合接取装置1停电或关机时，继电器切换电路11没接收到使能信号，通过端口B接通FXO接口13并切断端口C的外部连接，用户只能拨打PSTN电话，从而确保能在不同环境下切换不同线路进行通话。

图2为本发明继电器切换电路11的一实施方式示意图。如图2所示，在本实施方式中，继电器切换电路11包括第一继电器111、第二继电器112、第一控制电路113及第二控制电路114。其中，第一继电器111与FXS接口12、FXS电路17连接，用于控制FXS接口12与FXS电路17的连接；第二继电器112与第一继电器111、FXO接口13连接，用于控制第一继电器111与FXO接口13的连接；第一控制电路113用于从控制器16接收使能信号，从而控制第一继电器111是否工作；第二控制电路114用于从控制器16接收使能信号，从而控制第二继电器112是否工作。

第一继电器111包括第一常闭触点1111、第二常闭触点1112、第一共通触点1113、第二共通触点1114、第一常开触点1115、第二常开触点1116、第一控制端1117、第二控制端1118。其中，第一共通触点1113和第二共通触点1114分别与FXS接口12连接，第一常开触点1115和第二常开触点1116分别与FXS电路17连接。

第二继电器112包括第三常闭触点1121、第四常闭触点1122、第三共通触点1123、第四共通触点1124、第三常开触点1125、第四常开触点1126、第三控制端1127、第四控制端1128。其中，第三常闭触点1121和第四常闭触点1122分别与FXO接口13连接，第三共通触点1123与第一常闭触点1111连接，第四共通触点1124与第二常闭触点1112连接，第三常开触点1125与第四常开触点1126皆不与第二继电器的外部线路连接而悬空。

在本实施方式中，使用的继电器为双刀双掷设计，在其他实施方式中，也可应用其他继电器，如单刀双掷继电器、单刀单掷继电器等。

当第一继电器111和第二继电器112不工作时，第一共通触点1113与第一常闭触点1111连接，第二共通触点1114与第二常闭触点1112连接，第三共通触点1123与第三常闭触点1121连接，第四共通触点1124与第四常闭触点1122连接。

当第一继电器111和第二继电器112工作时，第一共通触点1113断开与第一常闭触点1111的连接并与第一常开触点1115连接，第二共通触点1114断开与第二常闭触点1112的连接并与第二常开触点1116连接，第三共通触点1123断开与第三常闭触点1121的连接并与第三常开触点1125连接，第四共通触点1124断开与第四常闭触点1122的连接并与第四常开触点1126连接。

第一控制电路113包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第一开关元件Q1、第一保护二极管D1。其中，第一电阻R1的一端与控制器16连接。第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端连接，第二电阻R2的另一端接地。第一电容C1的一端与第一电阻R1和第二电阻R2的公共连接点连接，第一电容C1的另一端接地。第一开关元件Q1用于导通或关闭第一控制电路113，第一开关元件Q1的第一电极与第一电阻R1和第二电阻R2的公共连接点连接，第二电极与第一保护二极管D1的阳极连接，第三电极接地。第一保护二极管D1的阴极与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端连接电源。另外，第一保护二极管D1的阳极与第一继电器111的第一控制端1117连接，第一保护二极管D1的阴极与第一继电器111的第二控制端1118连接，为第一继电器111的控制端提供放电回路，用于保护第一继电器111。

第二控制电路114包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2、第二开关元件Q2、第二保护二极管D2。其中，第四电阻R4的一端与控制器16连接。第五电阻R5的一端与第四电阻R4的另一端连接，第五电阻R5的另一端接地。第二电容C2的一端与第四电阻R4和第五电阻R5的公共连接点连接，第二电容C2的另一端接地。第二开关元件Q2用于导通或关闭第二控制电路114，第二开关元件Q2的第一电极与第四电阻R4和第五电阻R5的公共连接点连接，第二电极与第二保护二极管D2的阳极连接，第三电极接地。第二保护二极管D2的阴极与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端连接电源。另外，第二保护二极管D2的阳极与第二继电器112的第三控制端1127连接，第二保护二极管D2的阴极与第二继电器112的第四控制端1128连接，为第二继电器112的控制端提供放电回路，用于保护第二继电器112。

在本实施方式中，第一开关元件Q1及第二开关元件Q2皆为NPN型双极晶体管，它们的第一电极皆为基极，第二电极皆为集电极，第三电极皆为发射极。在其他实施方式中也可以用其他开关元件如场效应管等组成控制电路，用于控制继电器是否工作。

图3为本发明继电器切换电路一实施方式的连接示意图，如图3所示，在本实施方式中，当整合接取装置1停电或关机时，控制器16不发出使能信号，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2皆不导通，使得电源的电流无法从第一继电器111的第二控制端1118到达第一控制端1117（控制端间的连接为继电器内部电路，图中无标示），也无法从第二继电器112的第四控制端1128到达第三控制端1127（控制端间的连接为继电器内部电路，图中无标示），第一继电器111和第二继电器112不工作，进而使得电话机3经由继电器切换电路11及FXO接口13连接PSTN网络2。

图4为本发明继电器切换电路11一实施方式的连接示意图，如图4所示，在本实施方式中，当整合接取装置1正常工作时，控制器16发出使能信号，使能信号到达第一控制电路113和第二控制电路114，正如图4中的虚线箭头方向所示，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2皆导通，使得有电流从第一继电器111的第二控制端1118到达第一控制端1117，也有电流从第二继电器112的第四控制端1128到达第三控制端1127，第一继电器111和第二继电器112工作。进而使得电话机3只能经由第一继电器111连接FXS电路17。此时，用户可拨打VoIP电话或PSTN电话。

在本实施方式中，采用的继电器有符合如下规格：在0.2微秒的时间内，相邻触点间或断开触点间可抵挡2500V的浪涌电压。在其他实施方式中也可采用其他浪涌电压规格的元器件。

采取上述的连接方式，可以有效提高设备的耐雷击能力。如图4所示电路的连接方式，当整合接取装置1正常工作时，第三常闭触点1121没有连接第三共通触点1123，则在两者之间可抵挡2500V的浪涌电压，由于第一常闭触点1111连接第三共通触点1123，即第一常闭触点1111和第三常闭触点1121间可抵挡2500V的浪涌电压。同时，第一常闭触点1111和第一共通触点1113已经断开连接，两者之间也可抵挡2500V的浪涌电压，则在第三常闭触点1121和第一共通触点1113间可抵挡5000V的浪涌电压。同理，在第四常闭触点1122和第二共通触点1114间也可抵挡5000V的浪涌电压。

当PSTN网络2被雷击中时，高压经由FXO接口13到达继电器切换电路11，此时继电器切换电路11可抵挡5000V高压的浪涌电压，而只使用一个继电器的传统切换电路的耐雷击能力只为2500V，即本实施方式设计的继电器切换电路11比只使用一个继电器的传统切换电路的耐雷击能力增强一倍。

依据本实施方式的设计，在其他实施方式中，也可以设计成由三个或三个以上继电器组成耐雷击能力更强的继电器切换电路，在此不再详述。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种继电器切换电路，其特征在于，包括：

第一继电器，与外部交换站接口、外部交换站电路连接，用于控制所述外部交换站接口与所述外部交换站电路的连接；

第二继电器，与所述第一继电器、外部交换局接口连接，用于控制所述第一继电器与所述外部交换局接口的连接，所述第一继电器与上述第二继电器串联连接于所述外部交换站接口和所述外部交换局接口之间；

第一控制电路，与控制器连接，用于从所述控制器接收使能信号，控制所述第一继电器是否工作；及

第二控制电路，与所述控制器连接，用于从所述控制器接收所述使能信号，控制所述第二继电器是否工作；

当所述第一控制电路和所述第二控制电路接收到所述使能信号时，所述第一继电器断开所述外部交换站接口与所述第二继电器的连接，所述第二继电器断开所述第一继电器与所述外部交换局接口的连接，以提高所述继电器切换电路的耐雷击能力。

2.如权利要求1所述的继电器切换电路，其特征在于，所述第一继电器包括：

第一常闭触点；

第二常闭触点；

第一控制端，与所述第一控制电路连接；

第二控制端，与所述第一控制电路连接；

第一共通触点，与所述外部交换站接口连接；

第二共通触点，与所述外部交换站接口连接；

第一常开触点，与所述外部交换站电路连接；及

第二常开触点，与所述外部交换站电路连接。

3.如权利要求2所述的继电器切换电路，其特征在于，所述第一控制电路包括：

第一电阻，一端与所述控制器连接；

第二电阻，一端与所述第一电阻的另一端连接，另一端接地；

第一电容，一端与所述第一电阻和所述第二电阻的公共连接点连接，另一端接地；

第一开关元件，所述第一开关元件的第一电极与所述第一电阻和所述第二电阻的公共连接点连接，所述第一开关元件的第二电极与所述第一控制端连接，所述第一开关元件的第三电极接地，所述第一开关元件用于导通或关闭所述第一控制电路；

第一保护二极管，所述第一保护二极管的阳极与所述第一开关元件的第二电极连接，所述第一保护二极管的阴极与所述第二控制端连接；及

第三电阻，一端与所述第一保护二极管的阴极连接，另一端连接电源。

4.如权利要求3所述的继电器切换电路，其特征在于，所述第一开关元件为NPN型双极晶体管，所述第一开关元件的所述第一电极为基极，所述第一开关元件的所述第二电极为集电极，所述第一开关元件的所述第三电极为发射极。

5.如权利要求3所述的继电器切换电路，其特征在于，所述第一保护二极管为所述第一控制端和所述第二控制端提供放电回路，从而保护所述第一继电器。

6.如权利要求2所述的继电器切换电路，其特征在于，所述第二继电器包括：

第三控制端，与所述第二控制电路连接；

第四控制端，与所述第二控制电路连接；

第三常闭触点，与所述外部交换局接口连接；

第四常闭触点，与所述外部交换局接口连接；

第三共通触点，与所述第一常闭触点连接；及

第四共通触点，与所述第二常闭触点连接。

7.如权利要求6所述的继电器切换电路，其特征在于，所述第一继电器和所述第二继电器不工作时，所述第一共通触点与所述第一常闭触点连接，所述第二共通触点与所述第二常闭触点连接，所述第三共通触点与所述第三常闭触点连接，所述第四共通触点与所述第四常闭触点连接；及

所述第一继电器和所述第二继电器工作时，所述第一共通触点断开与所述第一常闭触点的连接并与所述第一常开触点连接，所述第二共通触点断开与所述第二常闭触点的连接并与所述第二常开触点连接，所述第三共通触点断开与所述第三常闭触点的连接并与第三常开触点连接，所述第四共通触点断开与所述第四常闭触点的连接并与第四常开触点连接。

8.如权利要求6所述的继电器切换电路，其特征在于，所述第二控制电路包括：

第四电阻，一端与所述控制器连接；

第五电阻，一端与所述第四电阻的另一端连接，另一端接地；

第二电容，一端与所述第四电阻和所述第五电阻的公共连接点连接，另一端接地；

第二开关元件，所述第二开关元件的第一电极与所述第四电阻和所述第五电阻的公共连接点连接，所述第二开关元件的第二电极与所述第三控制端连接，所述第二开关元件的第三电极接地，所述第二开关元件用于导通或关闭所述第二控制电路；

第二保护二极管，所述第二保护二极管的阳极与所述第二开关元件的第二电极连接，所述第二保护二极管的阴极与所述第四控制端连接；及

第六电阻，一端与所述第二保护二极管的阴极连接，另一端连接电源。

9.如权利要求8所述的继电器切换电路，其特征在于，所述第二开关元件为NPN型双极晶体管，所述第二开关元件的所述第一电极为基极，所述第二开关元件的所述第二电极为集电极，所述第二开关元件的所述第三电极为发射极。

10.如权利要求8所述的继电器切换电路，其特征在于，所述第二保护二极管为所述第三控制端和所述第四控制端提供放电回路，从而保护所述第二继电器。

11.一种整合接取装置，其特征在于，包括：

外部交换站接口，用于连接电话机；

外部交换局接口，用于连接公共交换电话网络；

外部交换站电路，用于处理模拟线路信号；

外部交换局电路，用于处理及传输信号至所述外部交换局接口；

如权利要求1-10任一项所述的继电器切换电路；

控制器，连接于所述外部交换站电路、所述外部交换局电路及所述继电器切换电路，用于向所述继电器切换电路提供使能信号；

网络接口，用于连接所述公共交换电话网络；

前端电路，连接于所述网络接口与所述控制器之间，用于处理网络信号；

其中，当所述公共交换电话网络遭受雷击时，所述继电器切换电路通过两个继电器抵挡浪涌电压。