FI110906B - Kaukokäyttökytkin ja suojauspiiri - Google Patents

Description

110906

Kaukokäyttökytkin ja suojauspiiri - Fjärrstyrd brytare och skyddskrets 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on viestintäpiirit, ja erityisesti huoltopääteyksiköt, joita käytetään puhelin-piireissä .

Viime aikoina, ja erityisesti kun otetaan huomioon, että 10 säädöksiä on poistettu useista puhelinjärjestelmistä, yksityisiä viestintälaitteita on yhä enemmän asennettu tilaajakohtaisesti järjestelmään, sillä tuloksella, että on usein välttämätöntä päätellä, onko vika puhelinlinjassa tai tilaajan luona, eli tilaajan laitteissa tai johdoissa, 15 jotta voitaisiin päätellä, kenen kuuluu korjata vika. On hyvin edullista taloudelliselta kannalta, mikäli tämä päätelmä voidaan suorittaa kaukokäyttöisesti lähettämällä sopiva signaali paikallisesta vaihteesta linjaa pitkin, jolloin ei tarvitse lähettää puhelinyrityksen henkilökun- 20 taa tilaajan luo.

• · · *.*.· Puhelinlinjan testaamiseksi on välttämätöntä ensin asentaa ·"·' nk. "huoltopääteyksikkö" tai MTU (maintenance termination '• j : unit) tilaajan luona, joka pystyy irrottamaan tilaajan *••25 laitteet linjasta (sanotaan usein linjan jakamiseksi) ja ;’j‘. kytkeä a ja b eli kärki- ja soittolinjat vastaanottamaan vastaavat signaalit vaihteelta. Linjan testauksen yh-teydessä määritetään useimmiten linjan resistanssi ja ensimmäisen ja toisen linjan maaresistanssi. Myös linjan • * · • · · 30 jatkuvuus voidaan määrittää havaitsemalla MTU:n läsnäolo • · ·.'·; elektronisesti.

.···, Erimuotoisia MTUria esitetään, esimerkiksi patenttijul- kaisussa US-4.710.949 (Om Ahuja) . Tähän laitteeseen kuuluu ’ ’ 35 pari jänniteherkkää kytkintä, joista toinen sijaitsee 2 110906 kummassakin kärki- ja soittolinjassa, ja erillinen päätepiste, joka kytkee kärki- ja soittolinjat jänniteherkkien kytkinten tilaajapuolella. Jänniteherkissä kytkimissä voi kussakin olla kynnysjännite, joka on noin 16 V siten, että 5 ne ovat suljettuna normaalissa toiminnassa 48 V:n patteri- jännitteellä, mutta avautuvat kun tämä korvataan testijännitteellä, joka on alle noin 32 V linja-maa-impedanssin ja kärki-soitto -impedanssin testaamiseksi. Erillinen päätepiste voi esimerkiksi käsittää käänteis-rinnakkais-kytke-10 tyn diodin ja Zener-diodin, jotka aikaansaavat epäsymmet risen resistanssin kun niihin sovitetaan suuria jännitteitä (suurempi kuin toimintajännitteet), joilla on eri napaisuus.

15 Sen lisäksi, että viestintäjärjestelmään sovitetaan MTU, järjestelmä on yleensä suojattava ylivirtoja vastaan ja myös ylijännitteitä vastaan viestintäkanavassa, jotka voivat aiheutua esimerkiksi laitteistovioista, sähkömagneettisesta interferenssistä, sähköstaattisesta purkautu-. 20 misesta, kytkeytymisestä pääjännitesyöttöihin ja vastaa- * " vista syistä. Tämä saavutetaan normaalisti sisällyttämällä erillisiä komponentteja, kuten kipinäväli, triakkeja jne. järjestelmään.

Esillä oleva keksintö perustuu siihen olettamukseen, että on mahdollista käyttää samaa kytkentäpiiriä sekä kauko-käyttökytkimenä tilaajan eristämiseksi, tai testien lähet-tämiseksi takaisin, ja myös laitteena, jolla suojataan tilaajalaitteet tai vaihdelaitteet ylivirralta tai ylijän-30 nitteeltä.

• · · Täten, esillä olevan keksinnön mukaisesti aikaansaadaan .···. kytkinjärjestely, joka voidaan kytkeä viestintäkanavaan, • · johon kuuluu pari linjaa, päätelaitteiden joukkojen vä-35 liin, ja johon kuuluu: 3 110906 (i) pari sarjakytkinpiiriä, joista kukin voidaan sarjakytkeä yhteen linjoista, ja joka avautuu kun vastaavaan linjaan kohdistuu ylivirta; ja/tai (ii) yksi tai useampi rinnakkaiskytkinpiiri, joka on 5 kytketty linjojen väliin, tai yhden tai molempien linjojen ja maan väliin, ja joka sulkeutuu kun siihen kohdistuu ylijännite vastaavassa linjassa; jossa kytkinpiiri tai kumpikin kytkinpiiri voidaan kauko-kytkeä testisignaalin avulla, joka lähetetään kanavassa.

10

Esillä olevan keksinnön mukainen kytkinjärjestely omaa sen edun, että käytetään yhtä ainoata kytkintä kussakin sig-naalilinjassa (sarjakytkinten tapauksessa) kahden toiminnon aikaansaamiseksi, sekä kaukoirtikytkennän että ylivir-15 tasuojan aikaansaamiseksi, jolloin parannetaan järjestelyn luotettavuus, vähennetään linjojen väliinkytkemisvaimen-nus, ja pienennetään kustannuksia vähentämällä signaalin käsittelykomponenttien lukumäärää. Lisäksi rinnakkais- ja sarjakytkinpiirejä voidaan käyttää toivottaessa, jolloin . 20 mahdollistetaan piirisuojan kaukotestaus.

• M » • · '.V Kytkimien ohjauspiiri voidaan aktivoida usealla eri taval- la, esim. linjaan sovitettavalla tasaj ännitteellä (DC- jännitteellä) tai tietyn taajuuden omaavalla vaihtovir- •••25 tasignaalilla (ac-signaali) . Keksinnön edullisen suoritus- muodon mukaisesti DC-jänniteikkuna-ilmaisinpiiri (jota kutsutaan ikkunailmaisinpiiriksi) kytketään linjojen väliin, ja se mahdollistaa virran kulun sen läpi kun ja [.’J! ainoastaan kun linjojen välinen jännite on ennalta määrä- * · · 30 tyn kaistan sisällä, ja virta, joka kulkee ikkunailmaisin- ·,’·· piirin läpi, aktivoi kytkinpiirejä .

• · ,·'··_ Koska testi jännite, joka sovitetaan järjestelyyn sarjakyt- • · kinpiirien avaamiseksi ja rinnakkaiskytkinpiirin sulkemi- 4 110906 jännite, jota käytetään soiton yhteydessä, kytkinpiirit pyrkisivät kytkeytymään soittojakson aikana, jolloin käytetty jännite on ennalta määrätyn kaistan sisällä. Tällainen kytkeytyminen voidaan estää sisällyttämällä 5 järjestelyyn alapäästösuodatin, jolla on riittävän alhai nen rajataajuus. Tarvittava rajataajuus riippuu jännite-kaistan leveydestä, jossa virta kulkee ikkunapiirissä; mitä kapeampi kaista on, sitä suurempi rajataajuus on, koska käytetty jännite pysyy lyhyemmän ajan ennalta määrä-10 tyn kaistan sisällä kussakin jaksossa. Esimerkiksi jänni- tekaista 20 V vastaa rajataajuutta noin 300 Hz.

Ikkunailmaisinpiiri, joka määrittää käytetyn jännitteen, jolla kytkimet aukeavat ja sulkeutuvat, voi sisältää 15 Zener-diodin, joka määrää sovitetun jännitteen alarajan, joka aikaansaa virran virtauksen. Käytetyn jännitteen yläraja voidaan sopivasti asettaa ylävirtakytkinpiirin avulla, joka avautuu mikäli virta, joka kulkee piirin läpi, ja täten tämän yli vallitseva jännite, ylittää 20 ennalta määrätyn arvon. Mikäli käytetty jännite on tämän • · • ” kaistan sisällä, ikkunapiiri lähettää jonkuntyyppisen • · ·’.·.·' signaalin kytkinpiireille.

: : : Keksinnön edullisella suoritusmuodolla on se etu, että •••25 sitä voidaan aktivoida signaalilla, jonka amplitudi on normaalien viestintäsignaalien ja soittosignaalin välillä ilman, että soittosignaali Hipaisee kytkintä tai kytki-miä, ja ilman, että tarvitaan soiton ohituskondensaatto-’.‘l! reita linjoissa. Soittosignaalin häiriöt vähenevät käyttä- 30 en ylivirtakytkinpiirejä, kuten sarjakytkimiä. Esillä :.'i olevan keksinnön mukaisessa järjestelmässä käytetyt piirit *:·*: voivat kytkeytyä johtavaan tilaan käytetyillä jännitteil- lä, jotka ovat niin matalia kuin p-n -liitoksen jännitehä-viö (0,6 V), joka yhdistettynä minkä tahansa diodisillan * ‘ 35 jännitehäviön kanssa aiheuttaa ylityshäiriön, joka on alle 5 110906 2 V soittosignaalilla verrattuna noin 32 V:n häiriöön, joka esiintyy US-patentissa 4.710949 mikäli ei käytetä soiton ohituskondensaattoreita.

5 Kunkin linjan sarjakytkinpiiri on yleensä puolijohdekyt- kin, joka normaalisti on muodostettu piihin ja johon edullisesti kuuluu kytkentätransistori, jonka ottojänni-tettä ohjataan ylivirtaohjauselementillä, joka kytkeytyy mikäli kytkinpiiriin kohdistuu ylivirta, jolloin kytkentä-10 transistori kytkeytyy pois. Tällainen piiri kytkee itses tään ainoastaan mikäli ylivirta esiintyy vastaavassa linjassa. Piiriin kuuluu kuitenkin myös testiohjausele-mentti, joka myös ohjaa kytkentätransistorin ottojännitet-tä. Testiohjauselementti kytkeytyy mikäli virta kulkee 15 ikkunapiirissä, jolloin kytkentätransistori kytkeytyy pois. Täten sarjakytkinpiirejä voidaan tällä tavalla aktivoida joko kaukokäyttöisesti tai linjan ylivirralla. Ohjauselementit voidaan muodostaa miten monesta laitteesta tahansa, ja ohjauselementtien valinta riippuu jossain 20 määrin käytetystä kytkentätransistorin tyypistä. Ylivirran : *' ohjauselementti voi esimerkiksi käsittää transistorin, V.: jonka kanta tai hila pidetään potentiaalin jakajassa, joka säätää kytkentätransistoria siten, että kanta-emitteri tai : hila-emitteri -jännite lisääntyy kun linjan virta lisään- h.25 tyy. Vaihtoehtoisesti ohjauselementtiin voi kuulua kompa- .·;·. raattori, joka vertaa jännitteen osaa kytkentätransistorin yli referenssijännitteeseen, ja avaa kytkimen, mikäli mitattu osa on suurempi kuin referenssijännite, kuten on Mi esitetty sisarhakemuksessa PCT/GB91/02215. Mikäli käyte- *’ ‘30 tään normaalia FET-transistoria, kuten JFET- tai MOSFET- * * transistoria kytkentätransistorina, voidaan käyttää nega-i”: tiivistä jännitegeneraattoria, esim. varauspumppua, tai valokytkintä ohjauselementtinä, kuten on esitetty sisarha- 9 » kemuksessa GB 9114717.3. Näiden sisältö sisällytetään * ’’35 tähän.

6 110906

Yleensä on toivottavaa, että rinnakkaiskytkinpiiri voidaan kytkeä riippumatta sarjakytkinpiireistä. Rinnakkaiskytkinpiiri halutaan usein esimerkiksi sulkea kaikutestin aikana määrittämään linjan jatkuvuus (jossa tapauksessa ei itse 5 asiassa sillä ole väliä, onko sarjakytkinpiirit auki vai suljettuina), kun toisaalta rinnakkaiskytkentäpiirin ja sarjakytkentäpiirien tulee kaikkien olla auki linjan eristysresistanssin määrittämiseksi (kärki-soittoresis-tanssi jne.). Kytkimien riippumaton toiminta voidaan 10 aikaansaada esimerkiksi vaihtamalla käytetyn DC-signaalin napaisuutta eri kytkinten aktivoimiseksi. Tässä tapauksessa ottosignaalit rinnakkais- ja sarjakytkinpiirejä varten voidaan kytkeä ikkunapiirin eri linjoihin, joissa kussakin virta pakotetaan virtaamaan ainoastaan mikäli DC-aktivoin-15 tisignaalilla on oikea napaisuus.

Kukin sarjakytkinpiiri pystyy edullisesti jäämään avoimeen tilaan tietyn ajan sen jälkeen, kun DC-signaalin aktivointi on lopetettu jotta voidaan suorittaa yhtä tai useita 20 testejä linjassa ilman, että tarvitaan DC-signaalia tai, : “ kun signaalin napaisuus on käännetty. Esimerkiksi piiri » · \V voi jäädä avoimeksi jopa minuutiksi, mutta useimmin 20 - 40 sekuntia, ja yleensä ainakin 5 sekuntia. Yllä mainitus-sa piirissä tämä voidaan aikaansaada sisällyttämällä •••25 kondensaattori kanta- ja emitteriliittimien väliin tai * hila- ja emitteriliittimien väliin testiohjauselementissä.

k

Kondensaattori latautuu kytkimen aktivoinnin yhteydessä DC-signaalilla, ja pitää testiohjauselementin päällä ja täten kytkentätransistorin pois päältä tietyn ajan DC- * * t 30 signaalin aktivoinnista.

* · » · * * i · » · ‘C·.’ Sarjakytkentäpiireissä voidaan käyttää kaksikanavatransis- .··*, toreita ja/tai kanavatransistoreita (FET) . Mikäli kaksi- kanavatransistoreita käytetään, nämä käytetään yleensä * » * 35 Darlington-muodossa kytkentätransistorina tarvittavan 7 110906 kantavirran pienentämiseksi, kun transistori kytketään päälle. Kantavirta on syötettävä vastuksen kautta, joka on kytketty kytkentätransistorin kannan ja kollektorin väliin. Kun piiri siirtyy esto- tai avoimeen tilaansa, 5 kytkentätransistorin kantavirta ohjautuu ohjauselementin kautta (joka nyt on päällä), ja tulee vuotovirraksi. Kuitenkin, koska jännitehäviö vastuksen yli on paljon suurempi kun järjestely on estotilassaan, vuotovirta on suurempi kuin kytkentätransistorin kantavirta. Mikäli 10 käytetään Darlington-paria tai kolmikkoa, tehokas DC- virtavahvistus lisääntyy huomattavasti, jolloin voidaan käyttää huomattavasti suurempaa vastusta.

Mikäli käytetään kanavatransistoreita, MOSFET:it ovat 15 edullisia, esimerkiksi avausfettejä voidaan käyttää tyh- jennystransistoreiden sijasta. Esimerkkejä tyhjennystran-sistorikytkimistä on esitetty sisarhakemuksessa GB 911471- 7.3, joka on mainittu yllä. Mainitut vastukset kytkinpii-reissä voidaan toteuttaa myös MOSFET:eilla, esimerkiksi 20 siten, että hila ja kollektori kytketään NMOS-tyyppisesti.

i ! Vaihtoehtoisesti ohjaustransistori ja vastus voivat yhdes- » » V/ sä muodostaa jännitteenjakajan kytkentätransistorin kantaa :**! ja hilaa varten, ja voidaan toteuttaa komplementaarisilla ; j‘; n-kanava- ja p-kanavaparilla FET:ejä, jotka on kytketty .125 CMOS-tyyppisesti.

> t · » * » .

* i « t * I

On edullista, että sarjakytkentäpiireihin ei sisällytetä . vastuskomponentteja kytkentätransistorin kanssa sarjaan.

·· » f Tällainen järjestely vähentää jännitehäviötä tai väliin-*’ ’30 kytkemisvaimennusta piirin linjassa, ja vähentää lisäksi • t ‘! tarvittavan piin määrää, joka tarvitaan integroidussa piirissä, jolloin myös kustannukset pienenevät.

• i » i > t *

Rmnakkaiskytkentäpiiriin kuuluu normaalisti triakki, joka » * » ’ ‘‘35 on kytketty linjojen väliin. Triakin hila kytketään yhteen 8 110906 linjoista käänteis-rinnakkais-kytkettyjen Zener-diodien parin kautta siten, että ylijännite, joka on suurempi kuin Zener-diodin läpilyöntijännite aiheuttaa, että virtapulssi sovitetaan triakin hilaan ja saattaa triakin toimintaan. 5 Lisäksi triakin hila voidaan kytkeä ikkunapiiriin siten, että ikkunapiirissä virtaava virta ohjaa myös triakkia. Kuten sarjakytkentäpiireissä, käytetään tässä myös ali-päästösuodatinta rinnakkaiskytkentäpiirissä estämään rinnakkaiskytkentäpiirin haitallista laukaisua soittosig-10 naalin vaikutuksesta. Rinnakkaiskytkentäpiiriin voi sisäl tyä kaksi linjaa yhdessä suoraan tai lisäkomponenttien kautta. Linjat voidaan esimerkiksi kytkeä yhteen erillisen päätepisteen kautta, esim. diodin ja Zener-diodin kään-teisrinnakkaiskytkennän kautta siten, että päätepisteen 15 resistanssi on epälineaarinen ja napaisuudesta riippuva.

Ikkunapiiri voidaan kytkeä kytkentäpiireihin lukuisalla eri tavalla. Esimerkiksi tietyntyyppisissä laitteissa ne voidaan kytkeä optoelektronisten kytkinten välityksellä. 20 Muuntyyppisissä laitteissa ne voidaan DC-kytkeä ikkunapii- • · : ” riin ottamalla esimerkiksi aktivointijännitteen ikkunapii- • · :.V rin vastuksen yli tapahtuvana jännitehäviönä.

« · · · ’·.·_: Edullisesti järjestelyn kaikki komponentit ottavat tehonsa ••*25 linjojen virrasta tai näiden välisestä jännitehäviöstä • * I · siten, että ei tarvita erillisiä jännitelähteitä.

On myös mahdollista aikaansaada eri järjestelyjä, joilla on eri DC-aktivointijänniteikkuna siten, että ne voidaan ’. 30 kytkeä eri kohdista kanavaan kanavan jakamiseksi osiin ·.'·.· vian paikallistamiseksi.

,···. Seuraavassa selostetaan keksinnön kahta suoritusmuotoa viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa: 35 kuvio 1 on lohkokaavio, jossa esitetään esillä olevan 9 110906 keksinnön mukaisen järjestelyn pääkomponentit; kuvio 2 on piirikaavio kuvion 1 järjestelyn yhdestä muodosta; kuvio 3 on graafinen esitys, jossa esitetään linjajännite 5 ja ikkunapiirin antojännite kuvion 2 järjestelyssä soit- tosignaalin yhteydessä; ja kuvio 4 on piirikaavio järjestelyn toisesta muodosta.

Seuraavassa viitataan kuvioihin, joissa nähdään huoltopää-10 teyksikkö 1 puhelinlinjaa varten, johon kuuluu pari sarja- kytkentäpiiriä 2, jotka sijaitsevat viestikanavan kussakin linjassa, ja joita kutakin sarjakytkentäpiiriä ohjataan ikkunapiirin 3 avulla. Ikkunapiiri 3 ohjaa myös ylijänni-te-rinnakkaiskytkentäpiiriä 4, joka ohjaa ylijännitteen 15 kuorman viereen. Vaihtoehtoisessa piirissä on mahdollista käyttää maakytkentää, jolloin ylijännitepiiri voidaan sovittaa kytkemään ylijännite kuorman vierestä maahan.

Huoltotestin suorittamiseksi linjassa, joka voi olla 20 rutiinitesti tai johtua tilaajan valituksista, sovitetaan : ·* positiivinen DC-jännite 80 - 100 V linjojen väliin, jol- loin rinnakkaiskytkentäpiiri 4 sulkeutuu ja kytkee linjat yhteen. Tämä mahdollistaa kaikutestin suorituksen, jossa ; linjan kokonaisresistanssi voidaan mitata. Heti, kun ••25 sovitettu jännite poistetaan, rinnakkaiskytkentäpiiri .·;·. aukeaa. Negatiivisen jännitteen sovittaminen, joka on välillä 80 - 100 V linjojen välille aiheuttaa sen, että . sarjakytkentäpiirit 2 aukeaa, jolloin tilaaja kytketään *” irti linjasta. Sarjakytkentäpiirit jäävät avoimeen tilaan *. 30 noin 20 sekuntia sen jälkeen, kun jännite on poistettu, : joka mahdollistaa linja-linja ja linja-maa -resistanssien ·;· määrityksen.

• · .1” Sähköpiiri, joka muodostaa MTU:n, on esitetty kuviossa 2.

:· '*’35 10 110906

Kuhunkin sarjakytkentäpiiriin 2 ja 2' kuuluu kolme transistoria T3, T2 ja T3/ jotka on kytketty komplementaariseen Darlington-muotoon, ja sarjakytketty vastaavaan linjaan diodisillan BRlf ja muodostavat kytkentätransistorin.

5 Darlington-kolmikon kantaliitin kytketään potentiaalin jakajaan, joka muodostuu vastuksesta Rx ja ylivirtaohjaus- transistorista T4, ja potentiaalijakaja säätää Darlington- kolmikkoa, ja ohjaustransistorin T4 kantaliitin pidetään itsessään potentiaalin jakajassa, joka muodostuu vastuk- 10 sista R2 ja R3, ja joka myös säätää Darlington-kolmikon kytkentätransistoria. Tämä piiri suojaa järjestelmää ylivirralta kärki- tai soittolinjassa seuraavasti: Kun linjan jännite lisääntyy nollasta, kaikki transistorit ovat poiskytketty, kunnes jännite piirin yli ylittää 15 jännitehäviön diodisillan yli lisättynä pn-liitoksen häviöstä kytkentätransistorissa. Kytkentätransistori kytkeytyy tällöin päälle, ja mahdollistaa virran kulun, mutta ohjaustransistori T4 jää pois päältä. Mikäli linjan virta lisääntyy, ohjaustransistorin T4 kantajännite lisään- , 20 tyy johtuen R3:n jännitehäviöstä kunnes transistori T4 • · \ # kytkeytyy päälle kun ylivirta havaitaan. Tämä aiheuttaa '·*·* sen, että kanta-emitteri-liittimet kytkentätransistorista • * oikosul j etaan, ja kytkentätransistori kytkeytyy pois, :,j.: jolloin se estää virran kulun linjassa. Tässä tilassa .^:^25 vuotovirran määrittää R1; R2 ja R3 -vastusten arvot, jotka tyypillisesti ovat alueella 50 1<Ω - 1 ΜΩ. 100 nF:n konden-saattori C3 kytketään rinnan vastuksen R3 kanssa estämään transistorin T3 päälle kytkemisen. Tämä estää kytkentäpii-rin laukaisun, joka johtuu lyhytaikaisista syöksy virroi s-*-30 ta, jotka ovat peräisin linjan induktanssista ja ka- ·: pasitanssista, kun järjestelmä kytketään päälle ensimmäi- sen kerran. Lisäksi Zener-diodi Z1 on kytketty transistorin ,···. T3 yli suojaamaan kytkentäpiiriä 2 jännitteiltä, jotka ;·,·. ylittävät transistorien toimintajännitteitä, esimerkiksi ‘35 suuria induktiivisia huippuja.

11 110906

Lisäksi ylivirtaohjaustransistorin T4 lisäksi avausfetti T5 on kytketty kytkentätransistorin kannan ja emitterin väliin. FET:in T5 hilaliitin on kytketty ikkunapiiriin siten, että kytkentäpiiri voidaan kytkeä päälle ja pois 5 kauko-ohjatusti.

Rinnakkaiskytkentäpiiriin 4 kuuluu triakki TR4, joka on kytketty kärki- ja soittolinjojen väliin, ja jonka hila-liitin on kytketty kärkilinjaan parin käänteis-rinnakkais-10 kytketyn Zener-diodin Z5 ja Z6 kautta ja hilavirtaa rajoit tavan vastuksen R17 kautta. Kun ylijännite todetaan, joka ylittää Zener-diodien Z5 ja Z6 läpilyöntijännitteen, virta-pulssi lähetetään triakin hilalle aiheuttaen, että kärki-ja soittolinjat oikosuljetaan. Avausfetti T14 on myös 15 kytketty triakin TRj ja kärkilinjan väliin mahdollistamaan rinnakkaiskytkentäpiirin 4 kaukokytkeminen. Diodi D5 sisältyy myös, ja mahdollistaa FET:in T14 käänteisen läpilyön-tisuojan.

20 Ikkunapiiriin kuuluu jännitetason ilmaisin Zener-diodi Z4, * “ ja virtatason ilmaisupiiri 6, jotka on kytketty sarjaan diodisillan BR2 kanssa, joka on kytketty kärki- ja soitto-linjojen väliin. Zener-diodi Z4 sallii virran kulun ik-: : : kunapiirin läpi ainoastaan kun jännite sen yli on 75 V, •••25 joka vastaa linjojen välistä jännitettä 80 V, koska virta- taso ilmaisinpiiri 6 estää virran kulun ikkunapiirin läpi virroilla, jotka liittyvät kärki-soitto-jännitteeseen, joka ylittää 100 V. Virtatason ilmaisinpiiri 6 toimii olennaisesti samalla tavalla kuin sarjakytkentäpiirit 2 ja *.30 2'. Komplementaarinen Darlington-transistoripari T7 ja T8 ’·,·· muodostavat kytkentätransistorin, jonka kantaliitin pide- ·:*·: tään potentiaali jakajassa, jonka muodostaa 1 ΜΩ:η vastus

Rn ja ohjaa transistori T9, jonka kantaliitin pidetään .!’! jännite jakajassa, jonka muodostaa kaksi 1 ΜΩ:η vastusta R12 * * 35 ja R13. Kun transistorin T7 yli oleva jännite ylittää pn- 12 110906 liitoksen häviön, virta kulkee kunnes jännite vastuksen R13 yli on riittävä kytkemään transistorin T9 päälle, jolloin transistorin T8 kanta-emitteri-liittimet oikosulkeutuvat ja Darlington-pari kytkeytyy pois päältä.

5

Kolme opto-eristin OPTOl-3 on kytketty otoillaan sarjaan jännitetason ilmaisin Zener-diodin Z4 ja virtatason il-maisinpiirin 6 kanssa, ja annoillaan kytketty sarja- ja rinnakkaiskytkentäpiireihin. Eristimeet OPTOl ja 0PT02, 10 jotka on kytketty sarjakytkentäpiireihin, sijaitsevat sarjassa toistensa kanssa ja rinnan opto-eristimen 0PT03 kanssa, joka on kytketty rinnakkaiskytkentäpiiriin 4. Opto-eristimen 0PT03 otto on kytketty vastakkaisella napaisuudella eristimiin OPTOl ja 0PT02 nähden siten, että 15 sarja- ja rinnakkaiskytkentäpiirit aktivoituvat käytetyil lä jännitteillä, joilla on käänteinen napaisuus. Diodit D3 ja D4 sisältyvät myös piiriin estämään LED:ien käänteinen läpilyönti opto-eristimissä, jonka voi aiheuttaa suuri käänteinen jännite.

. 20 \ t Kun DC-signaali välillä 80 - 100 V oikealla napaisuudella sovitetaan linjoihin, virta, joka on noin 10 mA kulkee ' *· opto-eristimien OPTOl ja 0PT02 LED-ottojen läpi. Kunkin opto-eristimen anto viedään alipäästö-RC-suodattimen kautta, jonka vastus RB ja kondensaattori C3 muodostavat, ja joka estää kytkentäpiirien viallisia kytkeytymisiä, ja « lataa kondensaattoria C2, joka on kytketty testiohjaus FET:n T5 kannan ja emitterin väliin. Diodi D3 sallii virran kulkea OPTOl :stä kondensaattoriin, mutta ei toiseen suun-30 taan, jolloin kondensaattorin CL purkautuminen ohjataan .*·: vastuksella R4, joka on myös kytketty FET: in T5 hilan ja emitterin väliin.

Täten, kun kondensaattori C2 on kerran latautunut riittä-35 västi ylittääkseen testiohjaus-FET:in T5 hilajännitteen, 13 110906 sarjakytkentäpiiri avautuu ja kytkee irti tilaajan, ja jää avoimeen tilaan sen jälkeen, kun aktivoiva DC-signaali poistetaan kunnes kondensaattori C2 on purkautunut vastuksen R4 kautta.

5

Mikäli DC-signaalin napaisuus käännetään 10 mA virta kulkee opto-eristimen 0PT03 LED:in kautta. Antojännite viedään alipäästö-RC-suodattimen kautta, jonka muodostavat vastukset R14, R15, R16, C7 ja C8, ja edelleen FET:in T14 10 hilalle, joka kytkee FETtin päälle ja liipaisee triakin tehokkaasti oikosulkien molemmat linjat yhteen ja mahdollistaen järjestelmän kaikutestauksen.

Järjestelmää voidaan myös käyttää mikäli vika johtuu 15 tilaajalaitteen oikosulusta. Tässä tapauksessa vaihteesta tuleva jännite häviää linjassa siten, että ei ole mahdollista sovittaa tarvittava aktivointijännite ikkunapiiriin. Mikäli kuitenkin sovitettu jännite laskee alle 3,6 V, jännitehäviö, joka esiintyy kytkentätransistorin yli 20 kussakin sarjakytkimessä, on riittämätön ylläpitämään • ” kytkin suljettuna, ja vika voidaan täten jakaa.

Viallinen rinnakkais- ja sarjakytkentäpiirin liipaisu johtuen linjojen soittosignaalista, estetään kuvion 3 ·;·25 esittämällä tavalla. Kuviossa 3a esitetään jännite, joka esiintyy kärki- ja soittolinjoissa kun soittosignaali lähetetään. Signaaliin sisältyy sinimuotoinen soittosig-naali, jonka taajuus on 20 Hz, ja amplitudi 80 V RMS (226 V huipusta huippuun) , joka on kerrostettu patterijännit-30 teen 48 V päälle. Vaikkakin linjan hetkellinen jännite ·.’· ylittää testijännitteen huomattavan pitkän ajan, ainoa kerta, jolloin virtaa generoituu ikkunapiirissä 3 on, kun .···. linjojen välinen jännite on välillä 80 - 100 V soittosig- naalin etureunalla. Kuviossa 3b esitetään opto-eristimien ' 35 sovitus (linja 1). Tähän sisältyy pulssijono, jonka leveys 14 110906 on noin 1,7 ms ja joka esiintyy kerran per soittojakso. Opto-eristimien anto (avoin pää) on esitetty linjassa 2. Tämä anto alkaa nousta kun LED-virta on noussut arvoon noin 5 mA. Pulssit voidaan yksinkertaisesti suodattaa pois 5 RC-suodattimien avulla, jotka muodostuvat C3:sta ja R5:sta sarjakytkentäpiirissä ja C7:sta, C8:sta, R14:sta, R15:sta ja R16:sta rinnakkaiskytkentäpiirissä. Yleensä suodattimilla on rajapiste, joka on ainakin 50 Hz, mutta yleensä alle 500 Hz.

10

Kuviossa 4 esitetään järjestelyn vaihtoehtoinen muoto, jossa ikkunapiiri on kytketty suoraan sarjakytkentäpiirei-hin. Sarjakytkentäpiirit 2 ja 2' ovat olennaisesti samat kuin kuvion 2, kuten myös yhdistelmä virtatason ilmaisin-15 piiristä 6 ja Zener-diodista Z4, joilla määritetään jänni- teikkuna, joka aktivoi kytkimet.

Sarjakytkentäpiiriin 2 kuuluu p-kanava avausfetti 41, ja kytkentäpiiriin 2' kuuluu n-kanava avausfetti 42 testioh-20 jauselementteinä.

• * V.' Ikkunapiiriin kuuluu pari vastusta 44 ja 47, joista hila- jännitteet FET:eille 41 ja 42 saadaan. Kondensaattorit 9 ’·'·/· ja 10 kytketään rinnan vastusten 44 ja 47 kanssa hetkit- *:*25 täisten lyhyiden signaalien suodattamiseksi pois ja myös siten, että ne varautuvat vastaanottaessaan oikean testi-jännitteen ja pitävät FET: it 41 ja 42 auki tietyn ajan sen jälkeen, kun DC-aktivointisignaali on loppunut. Ohjaus-diodit sovitetaan estämään käänteisjärjestelmän jännittei-30 tä vaikuttamasta kahteen FET: iin 41 ja 42.

» t i * I

‘F*: Kun testijännitesignaali vastaanotetaan, virta kulkee ,···, ikkunapiirin 3 kautta ja jännitehäviö esiintyy vastuksissa * t 44 ja 47, jolloin FET: in 41 hila tulee negatiivisemmaksi 35 kuin sen emitteri, ja FET:in 42 hila tulee positiivisem- 15 110906 maksi kuin sen emitteri, jolloin kytkentäpiirit 2 ja 2' avautuvat.

Vastaava lisäikkunapiiri, jolla on vastakkainen napaisuus, 5 voidaan sovittaa ohjaamaan rinnakkaiskytkentäpiiriä.

• ·· • · * « · ·

I » I

* * * • · · • « t » · • »

Claims (10)

16 110906 Pat ent t i vaat Iimikse t

1. Kytkinjärjestely (1), joka voidaan kytkeä viestintäkanavaan, jossa on linjapari, päätelaitteiden joukkojen vä- 5 liin, johon kytkinjärjestelyyn kuuluu: (i) pari sarjakytkinpiirejä (2) , joista kukin voidaan sar-jakytkeä yhteen linjoista, ja jotka avautuvat kun toiseen linjaan kohdistuu ylivirta; ja/tai (ii) yksi tai useampi rinnakkaiskytkinpiiri (4), joka on 10 kytketty linjojen väliin, tai yhden tai molempien linjojen ja maan väliin, ja joka sulkeutuu kun siihen kohdistuu ylijännite toisessa linjassa; tunnettu siitä, että kytkinpiiri tai kumpikin kytkinpiiri voidaan kaukokytkeä testisignaalin avulla, joka lähetetään 15 kanavassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kuhunkin sarjakytkentäpiiriin (2) kuuluu kyt-kentätransistori (Tl, T2, T3), jonka kanta- tai hilajän- : · 20 nitettä ohjataan ylivirtaohjauselementillä (Rl, T4) , joka , kytkeytyy päälle, kun kytkentäpiiriin tulee ylivirta, ja *:'· täten kytkee kytkentätransistorin pois päältä. j.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestely, tunnettu 25 siitä, että ylivirtaohjauselementti on transistori (T4) , jonka kanta tai hila pidetään jännitejakajassa, joka säätää sarjakytkentäpiiriä siten, että sen kanta-emitteri tai hilalähdejännite lisääntyy, kun linjan virta lisääntyy. '· 3 0

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen järjestely, tun nettu siitä, että kuhunkin sarjakytkentäpiiriin kuuluu • ‘ testiohjauselementti (T5), joka myös ohjaa kytkentätran- sistorin (Tl, T2, T3) kanta- tai hilajännitettä, joka testiohjauselementti kytkeytyy päälle testisignaalin vaikutuk-:·' 35 sesta.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen järjestely, 17 110906 tunnettu siitä, että siihen kuuluu DC-jänniteikkunailmai-sinpiiri, joka on kytketty linjojen väliin ja joka sallii virran kulun lävitseen ainoastaan kun jännite linjojen välillä on ennalta määrätyn kaistan sisällä, joka ikkuna-5 ilmaisinpiirin läpi kulkeva virta aktivoi kytkentäpiirejä (Tl, T2, T3) .

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että rinnakkaiskytkentäpiiri (4) kytkee 10 linjat erillisen päätepisteen kautta testisignaalin aktivoimana.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että rinnakkaiskytkentäpiiriin (4) kuuluu 15 triakki (TRI), joka on kytketty linjojen väliin.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ikkunailmaisinpiiri (3) on kytketty kytkentä-piiriin tai kytkentäpiireihin (2) opto-elektronisen kytki- ; 20 men kautta. :1·

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen järjestely, : tunnettu siitä, että kuhunkin sarjakytkentäpiiriin (2) kuuluu kondensaattori (C2) , joka on kytketty testiohjaus-25 transistorin ottoliittimeen, jolloin kondensaattoria lada- * I « taan kytkentäpiirien aktivoinnin aikana DC-signaalilla ja kondensaattori pitää kytkentäpiirin avoinna tietyn ajan DC-signaalin poistuttua.

10. Jonkin patenttivaatimusten 1-9 mukainen järjestelyjen ·... ryhmä, tunnettu siitä, että ne on kytketty viestikanavaan • · jakamaan kanava osiin vian paikallistamiseksi, jolloin ,,,.· kullakin järjestelyllä on eri DC-jänniteaktivointi-ikkuna, . . joka poikkeaa toisesta tai toisista järjestelyistä. 35 18 110906