CN216057153U - 一种用于voip灵活配置适应多规格防护要求的emc电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，包括选择性防护规格电路、C级防雷电路、共模噪声消除电路以及SLIC电路，其中输入信号依次选择性防护规格电路、C级防雷电路以及共模噪声消除电路进行防雷防护和噪声滤波后输出给SLIC电路。本实用新型利用选择性防护规格电路，通过配置该电路器件和参数，可满足不同客户不同等级的雷击防护和电力线搭接要求。本实用新型采用电容采样横向介入VOIP电路的自耦变压器中心抽头直接接地的共模滤波电路，直接对地泄放共模滤波效果更好，采用经过全世界无数次验证的标准取样电路，不会影响VOIP的Tip和Ring信号。

Description

一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路

技术领域

本实用新型属于VOIP通信技术领域，具体涉及一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路。

背景技术

21世纪是信息时代，各种电信新技术推动了人类文明的进步。社会的发展对电信业务提出了越来越多的需求，虽然视频、数据、图像等非语音业务在通信业务总量中的比例迅速上升，但传统的电话、电报业务仍然在通信领域中发挥着重要的作用，尤其是语音作为一种直接传递给人的信息，是用户常用的业务类型之一。

电话接口是使用一种称为SLIC的专用接口电路来实现的。SLIC是复杂的混合信号和高压电路，包括模拟-数字和数字-模拟转换以及强大的数字信号处理能力。电话是一种需要高电压的模拟设备。SLIC产生话机所需的高电压和电流。它将电话的音频转换为网络主干网中使用的数字格式。SLIC还会放大话机的音频信号，并进行阻抗匹配以消除回声。

SLIC有三种主要运行状态，每种状态需要不同的高压电源。

On-hook-phone通常需要约-48V，所以SLIC需要供应超过-50V。

Off-hook-phone需要馈电电流通常20毫安到40毫安，约-35V

振铃-通常情况下，电话铃需要至少40Vrms的振铃信号，有时面对更长的环路或旧的机电电话，在振铃时需要至少-70V，有时大于-100V的电源。

用户线电路是适应用户环境而配置的接口，其基本功能有：

馈电是指提供话机所需的直流工作电流；过压保护是用于保护接口电路不受外界雷电、工业高压的损害；振铃是向话机馈送铃流，并能在用户摘机应答后切断；监测是指接口应能监测环路直流电流的变化，并向控制系统提供相应的摘、挂机信号和拨号信息；编解码完成模拟话音信号的PCM编码和解码；混合电路完成环线2/4线转换，以满足数字交换对四线传输的要求；测试是指用于对用户线进行测试所提供的测试端口。

从电信局到用户家的距离有几公里，电话线必将受到雷击、电力线碰接和电力线感应等高压电的干扰，如果这些高压电窜到SLIC芯片，就会把SLIC击穿。因此需要在SLIC前加过压保护器。SLIC(用户线路接口电路)是VOIP电路的主要电路，也是我们要保护的对象。

VoIP(Voice over Internet Protocol):基于IP的语音传输，是一种语音通话技术，经由网络互连协议(IP)来达成语音通话与多媒体会议，也就是经由互联网来进行通信。

VOIP是我们终端通信产品上重要的一类接口。作为ODM产品提供者，我们面对各种不同的客户，由于应用场景等不同，比如虽然终端通信产品一般情况下位于室内较好环境，但有些特殊场景下，客户会把室内终端通信产品上的VOIP端口拉线到户外，这样，VOIP端口会遭受比室内更严酷的雷击浪涌应力，有时还可能与电力线平行走线，这时还要对VOIP考虑增加电力线感应和搭接的测试，因此不同客户他们对VOIP端口的各种EMC指标尤其是雷击浪涌、电力线搭接等要求差异很大，满足单一客户产品规格的设备，不能普遍适应众多客户的不同要求。

在VOIP的应用中各个客户对VOIP端口的雷击浪涌，电力线搭接等抗扰性测试要求不一，对设备包括VOIP端口的EMI要求也不尽相同，为了满足不同客户的不同测试要求，我们提出一种用于终端通信设备VOIP端口上的适应多规格雷击浪涌、电快速脉冲群、电力线搭接等防护要求，并满足EMI(el ectro magnetic interference，电磁干扰)抑制要求的EMC (electromagnetic compatibility，电磁兼容)电路。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的 EMC电路，该电路基于通用电路，可选择灵活配置来满足客户多规格要求。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，包括选择性防护规格电路、C 级防雷电路、共模噪声消除电路以及SLIC电路，其中输入信号依次选择性防护规格电路、C 级防雷电路以及共模噪声消除电路进行防雷防护和噪声滤波后输出给SLIC电路。

进一步的，所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为电阻、电感、熔丝、PTC中的任意一种。

进一步的，所述C级防雷电路为双线可编程瞬态电压抑制器61089。

进一步的，所述共模噪声消除电路包括自耦变压器T1以及电容C4、C5，其中自耦变压器T1两端分别经电容C4和电容C5接经防雷处理的输入信号，自耦变压器T1中心抽头接地。

优选的，所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为熔丝，规格为Bel RJS1.5或者Bel RJS 2.0，阻抗匹配电阻为50Ω，串接在熔丝之后。

优选的，所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为电阻，阻抗匹配电阻为50Ω，串接在电阻之后，所述电阻阻值为50mΩ。

进一步的，还包括B级防雷电路，所述B级防雷电路包括两个防雷器件，所述两个防雷器件的一端分别连接输入信号线Tip和Ring，两个防雷器件的另一端接大地。

进一步的，所述防雷器件为压敏电阻防雷器件或者半导体放电管。

优选的，所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为PTC，PTC阻值为50Ω，阻抗匹配电阻为0Ω，串接在PTC之后。

优选的，所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为电感，阻抗匹配电阻为50Ω，串接在电感之后。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型利用选择性防护规格电路，通过配置该电路器件和参数，可满足不同客户不同等级的雷击防护和电力线搭接要求。本实用新型采用电容采样横向介入VOIP电路的自耦变压器中心抽头直接接地的共模滤波电路，直接对地泄放共模滤波效果更好，采用经过全世界无数次验证的标准取样电路，不会影响VOIP的Tip和Ring信号。

附图说明

图1是本实用新型设备接大地时的电路原理图；

图2是本实用新型选择性防护规格电路中选择性防护规格器件是熔丝的电路原理图；

图3是本实用新型选择性防护规格电路中选择性防护规格器件是PTC的电路原理图；

图4是本实用新型选择性防护规格电路中选择性防护规格器件是电阻的电路原理图；

图5是本实用新型选择性防护规格电路中选择性防护规格器件是电感的电路原理图；

图6是本实用新型设备不接大地时的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：

本实用新型是一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，基于基本EMS (Electromagnetic Susceptibility，即电磁敏感度)防护和EMI抑制框架，通过选择性防护规格电路实现多种预留兼容设计，灵活变通满足不同客户的不同要求。

如图1所示，本实用新型包括选择性防护规格电路、C级防雷电路、共模噪声消除电路以及SLIC电路，其中输入信号依次选择性防护规格电路、C级防雷电路以及共模噪声消除电路进行防雷防护和噪声滤波后输出给SLIC电路。本实用新型还包括B级防雷电路，具体是否包括B级防雷电路，要根据客户对防雷的要求来进行选择。

所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为电阻、电感、熔丝、PTC中的任意一种。

所述C级防雷电路为双线可编程瞬态电压抑制器61089，该61089双线可编程瞬态电压抑制器可以是不同厂家的不同规格产品，具体型号要根据客户要求进行选择。

所述共模噪声消除电路包括自耦变压器T1以及电容C4、C5，其中自耦变压器T1两端分别经电容C4和电容C5接经防雷处理的输入信号，自耦变压器T1中心抽头接地。

所述可选B级防雷电路包括两个防雷器件，所述两个防雷器件的一端分别连接输入信号线Tip和Ring，两个防雷器件的另一端接大地，所述防雷器件为压敏电阻防雷器件或者半导体放电管。

实施例1：

如图2所示，某些北美客户比如ADTRAN，不让用PTC，一定要用熔丝来应对电力线搭接，但他们对VOIP电话口有100A@10/1000微秒的很高的雷击要求，因此，C级防雷电路的防雷器件选择加强型防雷器件TISP61089HDM，其满足100A@10/1000微秒的要求，而常用的TISP61089B是30A@10/1000微秒；所述选择性防护规格器件选择熔丝，熔丝F1、F2规格为Bel RJS 1.5或者Bel RJS 2.0，线路所需的阻抗匹配电阻R3、R4为50Ω，放到TISP61089HDM之后且串接在熔丝之后；共模噪声消除电路不再细述。

关于RJ11接口道SLIC之间的信号线Tip和Ring上的对地电容：

直接接到SLIC的电容C6、C7用于滤波，最大只能到4.7nF，否则会影响馈电稳定性，C 级防雷电路前的电容C2和C3用于滤波，最大可以到22nF。

实施例2

如图5所示，本实施例与实施例1的不同在于：客户对VOIP没有电力线搭接测试要求， VOIP室内使用，对雷击测试要求也没有很高指标，比如差共模只有2kV@1.2/50要求，则所述选择性防护规格器件选择电阻R1、R2，阻抗匹配电阻R3、R4为50Ω，串接在电阻之后，所述电阻阻值为50mΩ。本实施例单独依靠C级防雷电路TISP61089B本身的保护能力，可以通过2kV@1.2/50差共模测试。对于电阻，其与阻抗匹配电阻可以共同构成电路阻抗，但由于其在C级防雷电路前边，容易被雷击打坏。因此采用0Ω(R1/R2)放在TISP61089B之前，50Ω阻抗匹配电阻(R3/R4)放在TISP61089B之后就没有问题，不会被击穿。这是因为同等规格的瞬态浪涌电流在电阻R1、R2(实际是50mΩ)上产生的瞬态功耗远远低于在50Ω电阻上的功耗，没有超出电阻能够耐受的程度。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1的不同在于：客户接受PTC，在他们的应用场景里可能会把VOIP拉到室外，有电力线搭接和较高等级雷击测试要求，则本实施例增加B级防雷电路，所述选择性防护规格器件选择PTC1、PTC2，PTC1、PTC2的阻值为50Ω，阻抗匹配电阻为0Ω，串接在PTC1、PTC2之后。在本实施例中，我们选50Ω直流电阻的PTC1、PTC2，这里PTC1、PTC2除了电力线搭接防护的作用，在B+C的雷击保护里起到延迟作用，B级防雷电路的防雷器件可以是压敏电阻MOV1、MOV1，也可以用TSS防雷器件代替，它们在电力线搭接时不应该动作，所以启动电压建议在350V以上。由于PTC1、PTC2的阻值为50Ω，阻抗匹配电阻R3、R4应该为0Ω。本实施例巧妙利用压敏电阻MOV1和MOV2的串联充当初级差模保护，还省掉了一个差模MOV或TSS。压敏电阻MOV(或TSS)的峰值通流能力可根据用户对设备提出的雷击浪涌规格要求来进行选型。考虑到GDT有续流问题，防雷器件不宜选用GDT。

实施例4

如图4所示，本实施例与实施例3的不同在于：客户对VOIP没有电力线搭接测试要求，但对雷击有较高要求，则所述选择性防护规格器件为电感L1、L2，阻抗匹配电阻R3、R4为50Ω，串接在电感L1、L2之后。其中电感L1、L2起着B+C两级雷击保护之间时间匹配的延迟作用，并对差模噪声有抑制作用。本实施例因没有电力线搭接测试的限制，这里的B级防雷电路的压敏电阻MOV可选低动作电压的，这样保护更灵敏。

本实用新型考虑到考虑到后级与大地的隔离要求，我们把SLIC的模拟地与大地通过高压电容C1连接，C1为2Kv，1000pf。参见图1，当然该电容同样要用于图2-图5所示的电路。

对于不接大地的设备，则电路演变为图6所示的电路。

本实用新型采用电容采样横向介入VOIP电路的自耦变压器中心抽头直接接地的共模滤波电路，区别于传统的共模电感纵向滤波共模电容横向对地分流的共模滤波方式，直接对地泄放共模滤波效果更好，采用经过全世界无数次验证的标准取样电路，不会影响VOIP的Tip 和Ring信号。而传统的纵向共模电感方式，有可能会带来两个问题：谐振和瞬态电压。共模电感不可避免地会有寄生电感，直流电阻，考虑通信距离等因素，会引起谐振，影响信号质量。另外，共模电感感量较大，且直接接在VOIP接口，实际应用中出现短路，热插拔等状态会使共模电感两端产生瞬态高压，严重时会直接损坏相关设备。

Claims (10)

1.一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：包括选择性防护规格电路、C级防雷电路、共模噪声消除电路以及SLIC电路，其中输入信号依次选择性防护规格电路、C级防雷电路以及共模噪声消除电路进行防雷防护和噪声滤波后输出给SLIC电路。

2.根据权利要求1所述的一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为电阻、电感、熔丝、PTC中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：所述C级防雷电路为双线可编程瞬态电压抑制器61089。

4.根据权利要求1所述的一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：所述共模噪声消除电路包括自耦变压器T1以及电容C4、C5，其中自耦变压器T1两端分别经电容C4和电容C5接经防雷处理的输入信号，自耦变压器T1中心抽头接地。

5.根据权利要求1、3、4任一项所述的一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为熔丝，规格为BelRJS 1.5或者Bel RJS 2.0，阻抗匹配电阻为50Ω，串接在熔丝之后。

6.根据权利要求1、3、4任一项所述的一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为电阻，阻抗匹配电阻为50Ω，串接在电阻之后，所述电阻阻值为50mΩ。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：还包括B级防雷电路，所述B级防雷电路包括两个防雷器件，所述两个防雷器件的一端分别连接输入信号线Tip和Ring，两个防雷器件的另一端接大地。

8.根据权利要求7所述的一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：所述防雷器件为压敏电阻防雷器件或者半导体放电管。

9.根据权利要求8所述的一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为PTC，PTC阻值为50Ω，阻抗匹配电阻为0Ω，串接在PTC之后。

10.根据权利要求8所述的一种用于VOIP灵活配置适应多规格防护要求的EMC电路，其特征在于：所述选择性防护规格电路包括分别串接于输入信号线Tip和Ring中的阻抗匹配电阻以及选择性防护规格器件，所述选择性防护规格器件为电感，阻抗匹配电阻为50Ω，串接在电感之后。

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