JPH1075529A - 電話線のインターフェイスの過電圧に対する保護 - Google Patents
電話線のインターフェイスの過電圧に対する保護Info
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- JPH1075529A JPH1075529A JP9090045A JP9004597A JPH1075529A JP H1075529 A JPH1075529 A JP H1075529A JP 9090045 A JP9090045 A JP 9090045A JP 9004597 A JP9004597 A JP 9004597A JP H1075529 A JPH1075529 A JP H1075529A
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- Devices For Supply Of Signal Current (AREA)
Abstract
ステムを開示する。 【解決手段】 電話システムは電話交換局、リンギング
装置、及び加入者線に入力信号を受けるため結合された
インターフェイスを含んでいる。入力信号は電話交換局
又は電話システムの動作モードに左右されるリンギング
装置のいずれかに進む。電話線は動作モードを示す信号
を供給している。本発明の単独の保護装置は加入者線の
入力と該インターフェイスの間に結合されている。該保
護装置は動作モード信号により制御され、リンギング装
置及び電話交換局の両方を保護する論理回路を含んでい
る。
Description
細には電話線と交換局の間のインターフェイスの過電圧
に対する保護に関する。現在、当業者には加入者線イン
ターフェイス回路(SLIC)と呼ばれているこの種の
インターフェイスは一般に例えば8本の電話線を受ける
基板から構成されている。
中で記載するが、本発明は他の電気または電子回路に接
続される一つまたは幾つかの電気的導体の保護にも適用
できる保護システムを提供することに注目しなければな
らない。
ている。加入者電話線の導体T及びR(チップ及びリン
グ)とSLICインターフェイス1の間に、リンギング
リレーと呼ばれる反転用リレーの回路2が置かれてい
る。リンギングリレーは二つの動作モードの間で電話線
を切り替える役目をする。一番目の所謂“リンギング”
動作モードにより導体T及びRはそれぞれリレーI1及
びI2を通し電話線3a及び3bを経由してリンギング
発生器3に接続される。(図1に示している)二番目の
所謂“音声”動作モードでは、導体T及びRはリレーI
1及びI2を通り、電話線E1 及びE2 を経由して回路
1に接続されている。
でトランジスタを制御している。回路1はリレーI1及
びI2を動作させるブロック5を制御するための二つの
状態の信号を発生する制御出力4を有している。ブロッ
ク5の制御は一般にトランジスタTcを通して行われ、
該トランジスタのトランスミッタは接地され、コレクタ
はブロック5の制御入力に接続され、ベースは抵抗Rc
を通して端子4に接続されている。ブロック5は正電圧
V(一般的には約5ボルト)が供給されている。他の方
法として、トランジスタTcと抵抗Rcからなる構成部
品はSLIC回路1内に集約することができる。
の保護は線路とリレー回路2の間に保護装置6を置き、
更にSLIC回路1と回路2の間に保護装置7を置くこ
とにより行われる。
200ボルトの電圧を越えるとすぐ、導体T及びRの一
方または他方を接地することにより、リレーI1及びI
2が線路に接続される時(リンギングモード)リンギン
グ発生器3を保護する。電圧の閾値の選択はリンギング
発生器の動作モードにより決定される。該リンギングモ
ードでは、リンギング信号と呼ばれる交流電圧は線路に
加えられ、一般に実効値が50ボルトから100ボルト
の間のピーク値を有している。装置6の機能は該リンギ
ングピーク電圧より高いあらゆる電圧を押えることであ
る。
接続される時(図1に示す位置で、通話モード)SLI
C回路1を保護する機能を有している。装置7は線路上
の電圧が線路上の通常の電圧レベルに対応した所定の閾
値を越えるとすぐ接続子TまたはRの一方または他方を
接地する働きをする。通話モードでは、回路1には基準
として接地を使用した一般に直流−30ボルトと−70
ボルトの間に入る負電圧(例えば−48ボルト)が供給
されている。この電圧は“バッテリー電圧”と呼ばれて
いる。線路側にある回路1のそれぞれE1 及びE2 の入
力は該バッテリー電圧より負であるあらゆる電圧と共
に、あらゆる正の電圧から保護される。
装置である。典型的な保護装置の実施例及び該保護装置
の例の電流−電圧特性をそれぞれ図2A及び図2Bに示
している。
ーバータイプの片側保護回路の従来の実施態様を示して
いる。図2Aにおいて、導体T及びRのそれぞれと接地
の間の構造は同じなので保護装置6の半分のみ示してい
る。
護)、装置6は導体Tと接地の間に取り付けられた1番
目のアノード−ゲートサイリスタTh1 を含んでおり、
該サイリスタのカソードは接地されている。サイリスタ
Th1 のゲートはアバランシェダイオードZ1 のカソー
ドに接続され、そのアノードは接地されている。ダイオ
ードZ1 のアバランシェ電圧を越える正の過電圧が導体
Tに生ずると、ダイオードZ1 はアバランシェを開始
し、サイリスタTh1 をオンにする。装置6は導体Tと
接地の間に取り付けられた二番目のカソード−ゲートサ
イリスタTh2 を含んでおり、そのアノードは接地され
ている。サイリスタTh2 のゲートはサイリスタTh1
に関連したアバランシェダイオードZ1 のバイアスと反
対にバイアスされ取り付けられた二番目のアバランシェ
ダイオードZ2 を通して接地されている。ダイオードZ
2 はアバランシェ電圧を越える負の過電圧が導体Tに生
ずる時アバランシェを開始し、サイリスタTh2 がオン
となる。
圧は例えば±200ボルトである回路保護閾値電圧に対
応して設定される。
流−電圧特性を示している。この図はサイリスタTh1
及びTh2 の電圧Vt に基づき導通するサイリスタTh
1 及びTh2 を通る電流It の形を示している。曲線の
右側部分はサイリスタTh1及びダイオードZ1 の動作
に対応しており、曲線の左側部分はサイリスタTh2及
びダイオードZ2 の動作に対応している。
装置6の保護装置と同じ構造を有しているが、例えば0
ボルトと−50ボルトのように異なる非対称のトリガ用
閾値を有している。音声モードでは、装置6は装置7が
最初にトリガされるので必要ないことに注意する必要が
ある。
れて電源が供給され取り付けられる少なくとも二つの保
護装置が必要であるので、保護の費用が高いことであ
る。
1とI2により線路がSLIC回路1に接続される時過
電圧を生ずるならば保護装置7は動作を開始する。しか
し、過負荷の期間、強い電流がリレーI1及びI2の接
点を通して流れ、これにより該接点に損傷を与える危険
が生じ、静止リレーを使用することができない。
ンギングリレー内に過度な電流の発生を避けることがで
きる加入者のインターフェイスを保護する新規なシステ
ムを提示することにより周知の保護システムの欠点を解
決している。
のリレーを通し少なくとも一つの導体に接続された回路
を保護し、異なる保護の閾値を有することが求められて
いるシステムを提示している。
話交換局と加入者線に接続されたリレーとの間の過負荷
に対し保護を行うための方法を提示している。本方法は
加入者線とリレーとの間に、単独の保護装置を接続する
段階を含んでおり、該保護装置の動作のパラメータは該
リレーを制御するため加入者インターフェイスが発生す
る信号に基づき決定される。
者線に接続されたリレーとの間のインターフェイス内の
過負荷に対し保護するための装置を提示しており、該保
護装置は線路の各導体に対し、過電圧が閾値を越える場
合該導体を接地する少なくとも一つのスイッチング手段
と、該リレーを制御するための信号に基づく閾値を自動
的に設定するための少なくとも一つの手段とを含んでい
る。
を設定するための手段は該スイッチング手段の電圧制御
端子と所定の電位との間に取り付けられたスイッチを含
み、該スイッチはインターフェイスが発生し該リレーを
制御するための信号の状態に基づき制御される。
チング手段は導体と接地との間に取り付けられたサイリ
スタを含み、該サイリスタのゲートはアバランシェダイ
オードを通り接地されており、該スイッチは閾値がダイ
オードのアバランシェ電圧に対応している一番目の動作
モードと、該閾値が所定の電位に対応している二番目の
動作モードとの間にスイッチング手段を構成している。
イッチは該リレーを制御する信号の状態に応じて制御さ
れるトランジスタを含んでいる。
置は各導体に対し正の過電圧に対し保護する一番目のユ
ニットと、負の過電圧に対し保護する二番目のユニット
を含んでおり、それぞれのユニットはスイッチング手段
に関連したスイッチを含んでいる。
目のユニットのスイッチに関連した所定の電位は接地電
圧であり、二番目のユニットのスイッチに関連した所定
の電位はインターフェイスのバッテリー電位に対応して
いる。
加入者線に接続されたリレーとの間の過負荷に対する保
護のシステムは線路とリレーとの間に結合された単独の
保護装置を含んでいる。
も一つのリレーを通り少なくとも一つの導体に接続され
る二つの回路を過負荷に対し保護するシステムは、導体
と二つの電圧制御スイッチング手段を含むリレーとの間
に結合された保護装置を含んでおり、過電圧が二つの閾
値の間の一つを越えた時該導体を基準電位に接続し、該
閾値により該回路の一つに関連した動作範囲が定められ
る。保護装置は更に該リレーを制御する信号に基づき閾
値のそれぞれを自動的に設定する二つの手段を含んでい
る。
を設定するそれぞれの手段は関連したスイッチング手段
の制御端子を所定の電位に接続するスイッチを含んでお
り、該制御端子は更にアバランシェダイオードを通り接
地されている。
のものと同様に添付の図面に関連して述べる本発明の実
施態様の以下の詳細な記載から明らかになる。
異なる図面でも同じ参照番号により記載している。
目の実施態様を示している。
グ発生器3の両方に対し単独の保護装置10を与えるこ
とである。図3は図1と同じタイプの図であるが、従来
の保護装置6と7は(図1)本発明に基づくただ1つの
保護装置10で置き換えられている。
ングリレーI1及びI2又は他の検出及び制御回路を含
む回路2は一方では加入者線(導体T及びR)に、他方
ではSLICインターフェイス1及びリンギング発生器
3に接続されている。
及びI2の位置に基づく二つの動作モードを有している
ことである。装置10の動作モードの選択は一番目の出
力端子4を通して回路1が発生し回路2を制御する信号
により行われる。
負荷がリレーI1及びI2に届く前に電話線から過負荷
を押える。本発明に基づく保護装置は更にリレー回路2
も保護し、静止リレーの使用を可能にする。
様の一部の概略を示している。図4では、装置10の半
分のみ示している(導体T又はRの一方の過負荷に対す
る保護を行う)。全体の保護装置10は図4に示すよう
な二つの構成部品を含んでおり、それぞれ導体T及びR
に関連している。
の導体R又はTに対し、正の過電圧に対するユニット1
1と負の過電圧に対するユニット12を含んでいる。
取り付けられたアノード−ゲートサイリスタTh1 を含
んでいる。サイリスタTh1 のゲートも一番目のアバラ
ンシェダイオードZ1 を通して接地されている。
イオードZ1 と平行に取り付けられており、リレー回路
2を制御するための信号4により制御されていることで
ある。
(図3)が線路とインターフェイス1の間の接触を行う
時(音声モード)アバランシェダイオードZ1 の回路を
短絡することにより保護にトリガーをかける所定の電位
を設定し正の電圧が導体T又はRに現れるとすぐにサイ
リスタTh1 をオンにすることである。
とリンギング発生器3との間の接触が行われる時、スイ
ッチK1はオープンでありアバランシェダイオードZ1
に関連したサイリスタTh1 は図2Aに示す従来の装置
のように動作する。
に取り付けられたカソード−ゲートサイリスタTh2 を
含んでいる。サイリスタTh2 のゲートもアバランシェ
ダイオードZ2 を通して接地されている。
Th2 のゲートと負の電位−Vbatとの間に二番目の
スイッチK2を含んでいることであり、該負の電位はイ
ンターフェイス1を保護するための負の電位の閾値、即
ちバッテリー電圧−Vbatに対応して決定される。
とSLICインターフェイス1の間の接触を行うように
置かれている時(音声モード)サイリスタTh2 のゲー
トの電位を電位−Vbatにする機能を有している。電
位−VbatはスイッチK2の端子を加入者基板、例え
ばSLICインターフェイス1の二番目の出力端子13
に存在するバッテリー電圧に接続することにより得られ
る。このように、音声モードでは、線路T又はRの上の
電位が−Vbatより更に負になるとすぐ保護が働く。
本発明によれば、スイッチK2はスイッチK1のように
信号4により制御される。
フであり、ユニット12は図2Aに関連して述べた従来
の回路と同じく動作する。
ットのトリガー用電位をリレーI1及びI2の制御用信
号の状態に基づく所望の値に自動的に設定する手段1
1、12を構成している。Z1 又はZ2 であるダイオー
ドのアバランシェ電圧に対応したトリガー用電位の一番
目の値と、0又は−Vbatである所定の電位に対応し
た二番目の値にそれぞれK1又はK2のスイッチが接続
される。
のパラメータは二つの動作モード(音声及びリンギン
グ)の間で決定される。更に、該動作モードの選択は本
発明に基づきSLICインターフェイスで利用される制
御信号により自動的に行われ、従来の回路のようにリレ
ー回路2を制御することを意味している。
Cインターフェイス1、リンギング発生器3更にリレー
回路2も線路からの過電圧に対し保護している。
護装置に部品が追加された二つの詳細な実施態様を示し
ている。図5に示す最初の実施態様は図3に示すような
システムに対する保護装置の実際的な実施例に対応して
おり、リレー回路2の制御トランジスタTc及び制御抵
抗RcはSLICインターフェイス1の外側にある。図
6に示す二番目の実施態様は、SLIC回路が制御トラ
ンジスタTcと抵抗Rcを集約しており、出力4に一番
目の実施態様に対し反転された制御信号を発生するシス
テムに使用されている。
チK1はNPN両極性トランジスタT1からなり、該ト
ランジスタのトランスミッタは接地され、コレクタはサ
イリスタTh1 のゲートに接続されている。トランジス
タT1のベースは保護抵抗Rpを通り導体T又はRに接
続されていると共にNPNトランジスタT3のコレクタ
に接続されている。トランジスタT3はそのベースに抵
抗R1を通り、SLICインターフェイス1の端子4が
発生する制御信号を受ける。トランジスタT3のトラン
スミッタは接地されていると共に、抵抗R2を通りベー
スに接続されている。抵抗R1及びR2の機能はトラン
ジスタT3にバイアスを与えることである。
る制御信号は音声モードではローの状態(0ボルト)に
あり、リンギングモードではハイの状態(5ボルト)に
あると仮定している。
抵抗R1を通りベース電流を受けこのように飽和する。
トランジスタT1はそのベースがゼロボルトのレベルに
あるのでこのように動作を停止する。これはスイッチK
1のオフ状態に対応している。
を停止し、導体T又はRの電圧が正の時トランジスタT
1のベースはこの様に電流を受ける。この様に、導体T
又はRの電圧が正になるとすぐにトランジスタT1は飽
和し、更にこの様にあらゆる正の過電圧を押える。トラ
ンジスタT1の保護抵抗Rpはこのトランジスタが飽和
する様に選択されている。
が抵抗R1及びR2用に選択でき、10kΩの値が抵抗
R3用に選択できる。
プの両極性トランジスタT2からなり、該トランジスタ
のトランスミッタはサイリスタTh2 のゲートに接続さ
れ、コレクタは電圧−Vbatを発生する端子13に接
続されている。トランジスタT2のベースは抵抗R7を
通りPNP両極性トランジスタT4のコレクタに接続さ
れ、そのトランスミッタは接地され、更にベースは抵抗
R4を通して端子4に接続されている。トランジスタT
2のベースも抵抗R5を通りそのトランスミッタに接続
され、トランジスタT4のベースは抵抗R6を通りトラ
ンジスタT2のコレクタに接続されている。
のベース−トランスミッタ接合は端子4が正の電位にあ
るので逆バイアスされている。トランジスタT4はこの
様に動作が停止され、トランジスタT2も抵抗R5によ
り動作が停止されている。これはスイッチK2のオフ状
態に対応している。
R4及びR6によりバイアスされ、この様に飽和してい
る。この様に、電流は飽和するトランジスタT2のベー
スを通して流れる。これはスイッチK2のオン状態に対
応している。
停止がリンギングモードになる様に選択されている。ト
ランジスタT4のバイアス電圧を分割するブリッジを構
成する抵抗R4とR6は、端子4がゼロ電位である時そ
れらの中間点(トランジスタT4のベース)が−0.6
ボルト未満の電位である様に選択され、更に端子4が他
の状態に対応した電位(例えば5ボルト)である時トラ
ンジスタT4のベースが−0.6ボルトを越える電位で
ある様に選択される。
100Ωの値を、抵抗R5は1MΩの値を、更に抵抗R
6は4.7kΩの値を有している。
2(ユニット12)はダイオードZ1 及びZ2 のアバラ
ンシェ電圧に少なくとも等しい電圧を生ずる様に選択さ
れている。この状態はトランジスタT3のみが端子4の
制御電圧を見ているのでトランジスタT3(ユニット1
1)には必要でない。
合、サイリスタTh1 及びTh2 のスイッチングにベー
ス−エミッタ間の電圧、及び抵抗による電圧の影響があ
る。
cがSLICインターフェイス回路1に集約され、更に
端子4がリンギング状態ではロー状態にあり音声モード
ではハイ状態にある制御信号を発生する場合の保護装置
10の二番目の詳細な実施態様を示している。
スタT3はもはや必要ではなく、ユニット11’の抵抗
R2(図6)は直接トランジスタT1に取り付けられ
る。ユニット12’に対し、インターフェイス1の端子
4から発生する信号は反転される必要がある。これを行
うため、抵抗R3とNPN両極性トランジスタT5は端
子4とトランジスタT4のベースの間に挿入されてい
る。トランジスタT5のコレクタはトランジスタT4の
ベースに接続されているが、そのトランスミッタは接地
されている。トランジスタT5のベースは抵抗R3を通
り端子4に接続されている。
て述べた動作から推論できる。
変更、修正及び改善を有していることは勿論である。特
に、抵抗の値の選択は保護装置の動作電圧により左右さ
れる。同様に、種々の両極性トランジスタは必要な場合
MOSトランジスタと置き換えられる。
又は幾つかの導体に接続され、保護の閾値が各回路に対
し異なるあらゆるシステムに適用できる。この種の応用
においては、基準電圧は接地でなく正又は負の電位であ
ることに注意する必要がある。更に、あらゆるユニット
11又は12は二つの導体の間で対称的に又は非対称的
に動作する様に与えることができる。更に、保護される
導体の数は必ずしも二つでなく多くの数とすることがで
きる。
一部であり、本発明の精神及び範囲の中である。従っ
て、前述の記載は一例であり、これにより制限されるも
のではない。
である。
図である。
図である。
ク図である。
装置の一番目の実施態様の部分的及び概略的な図であ
る。
態様の詳細な電気回路図である。
態様の詳細な電気回路図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 電話交換局と加入者線(T,R)に接続
されたリレー(I1,I2)との間のインターフェイス
(1)を過負荷に対して保護する方法であって、該リレ
ー(I1,I2)に対して加入者線の側に単独の保護装
置(10)を接続することからなり、該装置の動作のパ
ラメータがインターフェイス(1)により発生されリレ
ー(I1,I2)を制御するための信号に基づき定めら
れることを特徴とする保護法。 - 【請求項2】 電話交換局と加入者線(T,R)に接続
されたリレー(I1,I2)との間のインターフェイス
(1)を過負荷に対して保護する装置であって、該加入
者線の各導線(T,R)に対し閾値を越える過電圧の場
合該導線(T,R)を接地するための少なくとも1つの
スイッチング手段(Th1 −Z1 ;Th2 −Z2 )を含
み、リレー(I1,I2)を制御するための信号に基づ
く閾値を自動的に設定する少なくとも1つの手段(K
1,K2)を含むタイプであることを特徴とする保護装
置。 - 【請求項3】 閾値を設定するための手段がスイッチン
グ手段(Th1 −Z1 ;Th2 −Z2 )の電圧制御端子
と所定の電位(0,−Vbat)の間に取り付けられた
スイッチ(K1;K2)を含み、該スイッチ(K1;K
2)がインターフェイス(1)により発生されリレー
(I1,I2)を制御するための信号の状態に基づき制
御されることを特徴とする請求項2に記載の保護装置。 - 【請求項4】 スイッチング手段(Th1 −Z1 ;Th
2 −Z2 )が導体(T,R)と接地との間に取り付けら
れたサイリスタ(Th1 ;Th2 )を含み、該サイリス
タのゲートがアバランシェダイオード(Z1 ;Z2 )を
通り接地され、閾値がダイオード(Z1 ;Z2 )のアバ
ランシェ電圧に対応している一番目の動作モードと閾値
が所定の電位(0;−Vbat)に対応している二番目
の動作モードとの間でスイッチ(K1;K2)がスイッ
チング手段(Th1 −Z1 ;Th2 −Z2 )を構成して
いることを特徴とする請求項3に記載の保護装置。 - 【請求項5】 スイッチ(K1;K2)がリレー(I
1,I2)を制御するための信号の状態に基づき制御さ
れるトランジスタ(T1;T2)を含むことを特徴とす
る請求項3または4のいずれかに記載の保護装置。 - 【請求項6】 各導体(T,R)に対し、正の過電圧に
対し保護する一番目のユニット(11,11’)と負の
過電圧に対し保護する二番目のユニット(12,1
2’)とを含み、それぞれのユニット(11,11’;
12,12’)がスイッチ手段(Th1 −Z1 ;Th2
−Z2 )に関連したスイッチ(K1;K2)を含むこと
を特徴とする請求項3から5のいずれか1つに記載の保
護装置。 - 【請求項7】 一番目のユニット(11,11’)のス
イッチ(K1)に関連した所定の電位が接地電圧であ
り、二番目のユニット(12,12’)のスイッチ(K
2)に関連した所定の電位がインターフェイス(1)の
バッテリー電位(−Vbat)に対応していることを特
徴とする請求項6に記載の保護装置。 - 【請求項8】 電話交換局と加入者線(T,R)に接続
されたリレー(I1,I2)との間のインターフェイス
(1)を過負荷に対し保護するシステムであって、該加
入者線(T,R)とリレー(I1,I2)の間に請求項
2から7のいずれか1つに記載の単独の保護装置を含む
ことを特徴とする保護システム。 - 【請求項9】 少なくとも一つのリレー(I1,I2)
を通り少なくとも一つの導体(T,R)に接続された2
つの回路(1,3)を過負荷に対し保護するシステムで
あって、 該回路(1,3)の一つに関連した動作範囲を定める2
つの閾値の一つを越える過電圧の場合、導体(T,R)
を基準電位(0)に接続する2つの電圧制御スイッチン
グ手段(Th1 −Z1 ;Th2 −Z2 )と;リレー(I
1,I2)を制御するための信号に基づく閾値のそれぞ
れを自動的に設定する2つの手段(K1,K2)と;を
含む保護装置を導体(T,R)とリレー(I1,I2)
の間に含むことを特徴とする保護システム。 - 【請求項10】 閾値を設定するためのそれぞれの手段
が関連のあるスイッチング手段(Th1 −Z1 ;Th2
−Z2 )の制御端子を所定の電位(0,−Vbat)に
接続するスイッチ(K1,K2)を含み、該制御端子が
更にアバランシェダイオード(Z1 ,Z2 )を通り接地
されていることを特徴とする請求項9に記載の過負荷に
対する保護システム。
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