JPS59162715A - 通信用保安器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は通信用保安器の回路構成に関するものである。

〔従来技術〕

半導体デバイスの機能拡大と価格低減のためｔこ、電話
機、電話交換機等の通信装置に、サージ耐量の小さな半
導体集積回路が大幅に導入されつつある。これらのサー
ジ耐量の小さな半導体集積回路を雷サージから防護する
ため、従来より種々の保安器が使用されている。

第１図は従来用いられている保安器の代表的な回路構成
を示すものである。第１図屹おいて、Ｌ＋、Ｌ２はこの
保安回路の線路側端子、８＋、Ｓ２は被保護機器側端子
でこれに電話交換機等の通信機本体が接続される。Ｅは
大地へのアース端子である。Ｇ、Ｐは３極ガスギヤツプ
アレスタ、Ｒａ１゜Ｒ，＋２　、　’Ｒ２＋　、　Ｒ２
２ハＩＩＥ　Ｒ制限抵抗、Ｚｌｌ、　Ｚ＋２．　Ｚ２１
　、Ｚｚ２ハサージ抑制特性を改善させるために挿入し
た金属醇化物バリスタ等の電圧非直線性素子であり、Ｆ
ｌ、Ｆｚは通信線と電力線との混触等により過電流が被
保護機器に流入するこさを防止するためのヒユーズ等の
過電流防護素子である。

第１図の回路動作を説明する。線路側端子Ｌ＋。

Ｌ２とアース端子Ｅとの間に侵入する誘導雷サージの大
部分のエネルギーは、３極ガスギャップアレスタＧ、Ｐ
の放電により大地に逃がす。ところが、３極ガスギヤツ
プアレスタは、数マイクロセカンドから数十マイクロセ
カンド程度の放電遅れ時間があるため、例えば直流放電
開始電圧を２３０ボルトに選定しても、放電遅れの時間
では約６００〜１０００ボルトのピーク電圧が線路地気
間匿残る。一方、被保護機器のサージ電圧耐量は、たか
だか２００ないし４００ボルト以下であることが多く、
従ってサージ電圧の制限特性を更に低くする必要がある
。この為に挿入された素子が図示の電流制限抵抗Ｒ＋＋
　、　Ｒ＋ｚ　、　＆１．　Ｒ２２およヒ電圧非直線性
ｐｉ、　子Ｚ＋＋　、　、Ｚ＋２．　Ｚ２＋　、　Ｚ２
２　テあるｏすなわち、直列インピーダンスＲ，＋＋　
、５　Ｚ＋＋、さらにＲ２＋とＺ２１とで、６極ガスギ
ャップアレスタＱ、Ｐの放電遅れ時間に残るサージ電圧
をそれぞれ分圧することにより、制限特性を改善するも
のである。

以上説明した従来の通、信用保安回路では、被保護機器
に使用している半導体デバイスを十分防護することは可
能であるが、３極ガスギャップアレスタＧ、Ｐが現在非
常に高価であるという問題を残していた。

〔発明の目的〕

本発明は前述した問題点ｌこ鑑みて発明されたもので、
安価に通信用保安器を構成する回路を提供することを目
的とする。

〔発明の概要〕

本発明者らは保安器回路の詳細な回路解析を進めた結果
、回路定数の組合せのある条件において、高価なガスギ
ャップアレスタを除去しても安定な保護能力を持つこと
を見出した。即ち、本発明は、−次側のそれぞれの線路
と被保護機器との間に接続された通信用保安器であって
、−次側のそれぞれの線路と直列に接続された第１の電
流制限抵抗、過電流防護素子及び第２の電流制限抵抗と
、上記過電流防護素子と上記第２の電流制限抵抗の接続
点と大地の間に接続された第１の電圧非直線性素子と、
上記第２の電流制限抵抗と上記被保護機器の接続点と大
地の間に接続された第２の電圧非直線性素子とを備える
とともに、上記第１の電流制限抵抗の値を上記第２の電
流制限抵抗の値より大きく選んで構成したことを特徴さ
する。

〔発明の実施例〕

以下第２図に具体的回路構成を示し、本発明の一実施例
を詳述する。第２図において第１図と同一符号を付しで
あるものは、第１図のものと同一機能を有するものであ
り、Ｒ＋＋’及びＲ１２′は第１の電流制限抵抗、Ｒ２
ｊ’及びＲ２２′は第２の電流制限抵抗である。

線路側端子Ｌ＋、Ｌ２とアース端子８間に侵入する雷サ
ージは、落雷により通信ケーブルｌこ誘導。

伝搬されたサージ電圧である。このサージ電圧のピーク
値は、ケーブルの種類や大地導電率その他の状況により
異なるが、２０００ボルト以下が大部分である。

この種のサージ匿ついて詳細な検討をした結果、第２図
の構成において第１の電流制限抵抗Ｒ１＋’　、　Ｒ＋
２’の値を、第２の電流制限抵抗Ｒ２１’　、　Ｒ２２
’の値より大きくすることにより、代表的にはその抵抗
比を”３”に選択することにより目的とする効果が得ら
れることを見出した。すなわち侵入雷サージの大部分の
ピーク電圧は２０００ボルト以下であるが、当該保安器
回路のサージ抑圧特性を具体的に算出した結果の一例を
第１表に示す。

第１表　「本発明による保安回路の特性」すなわち高価
な６極ガスギヤツプアレスタを除去した本発明の保安回
路であっても、半導体デバイスを十分に防護できる特性
を有することが明らかにできた。また保安器に侵入する
雷サージのエネルギーは、前段の金属酸化物バリスタ等
の電圧非直線素子Ｚ＋＋　、　Ｚｕで吸収されるが、こ
のエネル、ギーの大きさは第１表に示す如く、２０００
Ｖの雷サージ侵入時でたかだか２ジユールであり、金属
酸化物バリスタの形状寸法およびコストは、従来回路に
使用しているものと比較し大差はない。

〔発明の効果〕

上記した通り、本発明の通信用保安器では、目的とする
雷サージの抑圧機能を十分満足し、かつ高価な３極ガス
ギヤツプアレスタを使用しないので、安価に製造するこ
吉が可能であり、その工業的価値はきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の通信用保安器の回路図、第２図は本発明
による通信用保安器の回路図を焚チーＲ＋＋’　、　Ｒ
Ｉ２’・・・第１の電流制限抵抗、＆＋’　、　Ｒ２２
’・第２の電流制限抵抗、Ｆｌ、Ｆ２　　・・過電流肋
膜素子、 Ｚ１＋　、　Ｚ＋２．　Ｚ２１　、　Ｚ２２・・・電圧
非直線性素子。 第　／　図 第　２ＷＪ 号 ■出　願　人　日本電気株式会社 東京都港区芝五丁目３３番１号 ■出　願　人　富士通株式会社 川崎市中原区上小田中１０１５番地

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一次側のそれぞれの線路と被保護機器との間に接続され
   た通信用保安器であって、−次側のそれぞれの線路と直
   列に接続された第１の電流制限抵抗、過電流防護素子及
   び第２の電流制限抵抗と、上記過電流防護素子と上記第
   ２の電流制限抵抗の接続点と大地の間に接続された第１
   の電圧非直線性素子と、上記第２の電流制限抵抗と上記
   被保護機器の接続点と大地の間に接続された第２の電圧
   非直線性素子とを備えるとともに、上記第１の電流制限
   抵抗の値を上記第２の電流制限抵抗の値より大きく選ん
   で構成されたことを特徴とする通信用保安器。 ２、上記第１及び第２の電圧非直線性素子として、金属
   酸化物バリスタを使用したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の通信用保安器。