KR101186304B1

KR101186304B1 - 회로 보호 엘리먼트의 상태를 검출하는 회로 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101186304B1
Application number: KR1020077016966A
Authority: KR
Inventors: 베른하르트 지이벤
Original assignee: 노키아 지멘스 네트웍스 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2012-09-26
Also published as: CN101124706A; CN101124706B; EP1831979A2; KR20070094632A; WO2006067024A3; WO2006067024A2; EP1831979B1; DE102004061909B3; US20090021876A1; US7742267B2

Abstract

본 발명은 특히 보호 엘리먼트(50)를 포함하는 회로 장치(10)에 관한 것이다. 보호 엘리먼트(50)의 상태는 평가 유니트(58) 외에, 검출 유니트(80,82,84) 및 규정 유니트(60,86)에 의해 간단하고 안전한 방식으로 결정된다.

Description

회로 보호 엘리먼트의 상태를 검출하는 회로 장치 및 방법{CIRCUIT ARRANGEMENT AND METHOD FOR DETECTING THE STATE OF A CIRCUIT PROTECTION ELEMENT}

본 발명은 특히 보호 엘리먼트를 가진 회로 장치에 관한 것이고, 상기 보호 엘리먼트의 오움 저항은 상기 보호 엘리먼트를 통과하는 전류의 흐름에 좌우된다.

하나의 전압 범위에서, 보호 엘리먼트를 통과하는 전류의 흐름 및 보호 엘리먼트상 전압은 서로 동기하여 변화한다. 그러나, 다른 전압 범위에서, 전류의 흐름 및 전압은 서로 반대 방향으로 변화한다. 다른 말로 보호 엘리먼트는 하나의 전압 범위에서 양의 차동 저항 및 다른 전압 범위에서 음의 차동 저항을 가진 특성 곡선을 가진다. 상기 보호 엘리먼트의 한가지 예는 PTC(양의 온도 계수) 저항기이다.

상기 보호 엘리먼트들은 예를들어 가입자 라인 회로들의 사이리스터들과 더불어 회로들의 보호에 사용되고, 상기 보호 엘리먼트들의 도움으로 가입자 단자들은 원격통신 네트워크, 특히 직속 접속 원격통신 네트워크에 접속된다. 만약, 예를들어, 가입자 라인 회로가 가입자 라인 또는 가입자 단말기를 검사하기 위한 검사 회로로서 사용되면, 보호 엘리먼트는 보호 엘리먼트의 전류 동작 상태가 정확하게 공지되지 않은 경우 비선형 특성 곡선으로 인해 측정을 왜곡할 수 있다. 유사한 문제들은 다른 기술 분야들에서도 발생한다.

본 발명의 목적은 보호 엘리먼트의 상태를 검출하기 위해 간단히 구성된 회로 장치를 제공하는 것이다. 특히, 상기 회로 장치는 많은 다른 종류의 오기능의 안전한 검출을 촉진시키기 위한 것이고, 여기서 보호 엘리먼트는 회로 장치를 보호한다. 특히, 상기 회로 장치는 특히 만약 상태 검출이 매우 큰 허용 오차에 의해 방해되더라도 안전한 검출을 촉진하여야 한다. 회로 보호 엘리먼트의 상태를 검출하기 위한 방법은 부가적으로 제공된다.

상기 회로 장치에 관련된 목적은 청구항 제 1 항에 기술된 유니트들을 가지는 회로 장치에 의해 달성된다. 개선점들은 종속들에 기술된다.

본 발명의 회로 장치에서 보호 엘리먼트의 차동 저항 또는 차동 저항의 부호는 소위 서미스터의 PCT 저항기(양의 온도 계수)로 결정된다. 이것은 보호 엘리먼트의 상태에 관한 정확한 설명이 이루어지게 한다. 만약 보호 엘리먼트의 차동 저항이 양이면, 보호 엘리먼트, 예를들어 PTC는 낮은 저항이다. 그러나, 만약 차동 저항이 음이면, 보호 엘리먼트는 높은 저항이다. 이런 방법에서 차동 저항의 정밀한 값이 결정되는 것은 요구되지 않는다. 그러므로 상기 방법은 검출 허용 오차에 관련하여 강하고 특히 측정 허용 오차와 관련하여 강하다. 게다가, 상기 과정은 보호 엘리먼트의 저항 값에 영향을 미치는 온도 변동들에 관련하여 강하다. 게다가 상기 방법은 주어진 전류 및 주어진 온도에서 공칭 저항 값이 평균 값, 예를들어 +10 퍼센트 이상의 범위에서 -10 퍼센트의 범위, 특히 +15 퍼센트 범위에서 -15 퍼센트 범위 주위에서 변동하는 보호 엘리먼트들에 관련하여 강하다.

본 발명의 회로 장치는 보호 엘리먼트 외에, 보호 엘리먼트상에서 적어도 하나의 전위 또는 상기 보호 엘리먼트를 통과하여 흐르는 전류를 검출하는 적어도 하나의 검출 유니트를 포함한다. 게다가 회로 장치는 보호 엘리먼트상 전위에 대한 적어도 하나의 변경 또는 보호 엘리먼트를 통하여 흐르는 전류에 대한 하나의 변경을 수행하는 적어도 하나의 규정(specification) 유니트를 포함한다. 회로 장치는 또한 입력측상에서 검출 유니트의 출력에 접속되고 검출 유니트로부터의 출력 신호 또는 출력 데이터 부분에 따라, 그리고 규정 유니트에 의해 시작된 적어도 하나의 변경에 따라 출력 신호 또는 출력 데이터 부분을 생성하고, 보호 엘리먼트상 전압 전류가 동기하는지 반대 방향으로 이동하는지를 규정하는 평가 유니트를 포함한다. 회로 장치는 비록 전류 또는 전압이 1 퍼센트 이상의 허용 오차로 검출되더라도 상태가 안전하게 검출되게 한다. 예를들어, 전압 측정시 절대 허용 오차는 1 밀리암페어 초과 또는 2 밀리암페어 초과이다. 전류 또는 전압의 규정은 예를들어 1 퍼센트 보다 크거나 심지어 2 퍼센트 보다 큰 허용 오차로 수행된다. 예를들어, 전압 규정시 절대 허용 오차는 2 볼트까지의 범위이다. 심지어 섭씨 15도 내지 25도 또는 심지어 섭씨 25도 내지 80도 범위의 주변 온도 변동들은 회로 장치의 검출 정확도에 영향을 주지 못한다.

본 발명의 회로 장치는 특히 외부 전압 소스의 전류 운반 능력 및 이에 따른 사람들에 대한 위험도를 평가하기 위하여, 가입자 라인 회로로부터의 가입자 라인상 외부 전압의 경우 전류 측정이 수행되게 한다. 만약 보호 엘리먼트가 높은 저항이면, 소스가 보호 엘리먼트의 소위 브레이크오버(breakover) 전류 이상인 전류를 전달하기 때문에, 보호 엘리먼트는 라인 포트 또는 라인 회로의 도움으로 측정할 수 있는 전류를, 때때로 몇 차수의 크기만큼 감소시킨다. 보호 엘리먼트가 높은 저항인 것이 안전하게 설정될 수 있기 때문에, 측정된 전류 값은 상향으로 수정될 수 있어서, 외부 전압 소스의 위험도에 대한 정확한 설명들은 가능하다. 따라서 사람들의 보호를 위한 특정한 측정들은 실제로 필요할 때만 시작된다. 소위 "잘못된 알람들"은 거의 발생하지 않거나 전혀 발생하지 않는다.

본 발명의 회로 장치의 개선에서, 상기 회로 장치는 50 미터보다 큰 길이 또는 500 미터보다 큰 길이를 갖는 라인 또는 라인에 대한 접속 유니트를 포함한다. 회로 장치는 특히 원격통신 네트워크의 가입자 단자가 접속되는 라인을 포함한다. 접속 유니트는 예를들어 플러그, 잭, 납땜 핀 또는 고정 접속부이다. 그 길이로 인해 가입자 라인들은 예를들어 전력 공급 네트워크의 병렬로 놓여진 라인들에 대해 접촉시 외부 전압의 영향들에 영향을 받기 쉽다.

본 발명의 회로 장치의 다른 개선에서, 검출 유니트는 또한 라인 드라이버 또는 라인 드라이버의 구성요소를 포함한다. 라인 드라이버는 특히 푸쉬 풀 출력 스테이지를 포함하거나 전압이 10 배 이상 증폭되게 한다. 라인 드라이버들은 낮은 출력 저항들을 가지며, 특히 100 오움 보다 낮고 따라서 라인에 대한 낮은 손실 접속을 촉진한다.

회로 장치의 다른 개선에서, 규정 유니트는 라인 드라이버 또는 라인 드라이버의 구성요소를 포함한다. 이런 측정의 결과로서 라인 드라이버는 다중 용도를 가지므로, 회로 장치에 대한 비용은 낮다.

다른 개선에서 규정 유니트는 적어도 두 개의 변경들을 시작한다. 비록 하나의 변경이 보호 엘리먼트의 상태를 검출하기에 충분하지만, 두 개의 변경들이 있다면 검출 정확도가 규정들의 적당한 선택으로 증가되게 한다. 예를들어, 서로 다른 부호들을 가진 두 개의 직류 전압들은 선택된다. 다른 부호들을 가진 전류들은 이와 같이 공급될 수 있다. 직류 전압 또는 직류 전류 대신, 교류 전압 또는 교류 전류는 사용될 수 있다. 이 경우, 예를들어 곱셈기의 도움으로, 전류 및 전압 사이의 위상 관계 및 차동 저항의 부호는 쉽게 검출될 수 있다.

회로 장치의 다른 개선에서, 상기 회로 장치는,

- 전압 검출 유니트,

- 전류 검출 유니트, 및

- 전압 규정 유니트를 포함한다.

상기 회로 장치에서, 특히 가입자 회로에 이미 존재하는 다수의 유니트들은 보호 엘리먼트의 상태를 검출하기 위하여 사용될 수 있다. 게다가, 차동 저항의 부호를 결정하는 것 외에, 차동 저항 값이 결정되게 하여 검출 정확도를 증가시키는 것은 가능하다.

다른 개선에서, 전압 검출 유니트는 접지에 대한 보호 엘리먼트의 접속중 전압을 검출한다. 이런 측정은 전압이 보호 엘리먼트 자체를 통하여 검출될 필요가 없다는 것을 의미한다. 게다가, 차동 저항 또는 차동 저항의 부호는 공지될 라인 드라이버의 공통 모드 전압에 대한 필요성 없이 검출될 수 있다.

본 발명의 회로 장치의 다른 개선에서, 보호 엘리먼트는 PTC 저항기, 소위 폴리스위치 또는 다른 보호 엘리먼트이고, 상기 보호 엘리먼트는 도입부에 언급된 특성 곡선을 가진다. 상기 보호 엘리먼트들은 온도에 크게 좌우되는 저항기를 가지므로, 보호 엘리먼트의 동작 상태의 정확한 검출시 특히 높은 요구들이 요구된다.

다른 개선에서 회로 장치는 규정 유니트 및 평가 유니트에 대한 출력측에 접속된 제어 유니트를 포함하고 그러므로 이런 동작 모드를 제어한다. 제어 유니트는 예를들어 메모리에 저장된 프로그램 명령들을 실행하는 처리기를 포함한다. 그러나 하나의 대안에서, 제어 회로는 처리기를 포함하지 않는다.

본 발명은 특히 본 발명의 회로 장치 또는 상기 장치의 개선들중 하나를 사용하여 보호 엘리먼트의 상태를 검출하기 위한 방법들에 관한 것이다. 따라서, 상기된 기술적 효과들은 상기 방법들에 적용된다. 상기 방법들은 높은 검출 정확도로 쉽게 수행될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들은 첨부 도면들의 도움으로 하기에서 설명된다.

도 1은 가입자 라인 회로 장치를 도시한다.

도 2는 PTC의 특성 곡선을 도시한다.

도 3은 PTC의 상태를 결정하기 위한 방법 단계들을 도시한다.

도 1은 수직 점선(12) 우측에 SLIC(가입자 라인 인터페이스 회로)로서 공지된 네트워크측 라인 회로(14)를 포함하는 가입자 라인 회로 장치(10)를 도시한다. 점선(12)의 좌측에 가입자(TlnA)의 전화(18)로 유도되는 두 개의 와이어 라인이 있다. 두 개의 와이어 라인은 예를들어 각각 1 Km 길이가 넘는 길이인 와이어(20) 및 와이어(22)를 포함한다. 오기능시, 외부 전압(Uf)은 와이어(20)에 인가된다. 외부 전압(Uf)을 생성하는 외부 전압 소스는 예를들어 교류 전압 소스 또는 직류 전압 소스일 수 있다. 외부 전압 소스는 내부 저항기(Ri)를 가진다. 물결꼴 라인들(24,26)은 도 1에서 두 개의 와이어 라인의 잘려진 표현을 나타낸다. 와이어(20)는 라인 회로(14)상 단자(28)에 접속된다. 와이어(22)는 단자(30)에 접속된다. 예를들어, 단자들(28 및 30)은 잭들 또는 플러그 접속의 플러그들이다. 고정 또는 납땜 접속부들은 선택적으로 사용될 수 있다.

라인 회로(14)는,

- 두 개의 PTC 저항기들(50,52),

- 두 개의 라인 드라이버들(54,56),

- 제어 유니트(60), 및

삭제

- 평가 유니트(58)를 포함한다.

PTC 저항기들(50,52)의 특성 곡선들은 도 2의 도움으로 하기에서 보다 상세히 설명된다. 라인 드라이버들(54 및 56)은 예를들어 두 개의 출력들을 가진 푸쉬 풀 출력 스테이지의 구성요소들이고, 상기 두 개의 출력들 사이에 차동 전 압(Udiff)이 생성된다. 드라이버 전압(Utr)은 라인 드라이버(54)의 드라이버 출력으로부터 접지(M)로 제공된다.

평가 유니트(58) 및 제어 유니트(60)의 기능들은 예를들어 처리기의 도움으로 달성되고, 여기서 평가 유니트 또는 제어 유니트는 또한 아날로그 대 디지털 또는 디지털 대 아날로그 컨버터들을 포함한다. 평가 유니트(58) 및 제어 유니트(60)의 기능들은 도 3에 도시된 방법들의 설명에서 명확하게 도시된다.

접속부(61)는 단자(28)로부터 브랜치(V1)로 인도된다. 전기적으로 도전성인 접속부(62)는 브랜치(V1)로부터 PTC 저항기(50)의 하나의 단자로 인도된다. 접속부(64)는 PTC 저항기(50)의 다른 단자로부터 라인 드라이버(54)의 출력으로 인도된다. 접속부(72)는 단자(30)로부터 PTC 저항기(52)로 추가로 인도된다. 접속부(74)는 PTC 저항기(52)의 다른 단자로부터 라인 드라이버(56)의 출력으로 인도된다. 브랜치(V2)를 포함하는 접속부(66)는 라인 드라이버(54)의 입력으로 인도된다. 접속부(76)는 라인 드라이버(56)의 입력으로 인도된다.

전기적으로 도전성인 접속부(80)는 브랜치(V1)로부터 평가 유니트(58)의 입력으로 인도된다. 접속부(80)는 측정되는 측정 전압(Um)을 접지(M)에 전달하기 위하여 사용된다.

라인 드라이버(54)는 전압을 측정하기 위하여 정밀한 저항기(81)를 포함하고, 상기 저항기를 통하여(두 개의 측정 접속부들(82,84)의 도움으로) 측정 전압은 픽업될 수 있고 정밀한 저항기(81)의 공지된 저항 값(R)을 통하여 측정 전류(Im)로 전환된다. 정밀한 저항기(81)는 하기에 설명된 바와 같이 PTC 저항기(50)의 상태 를 검출하고 다른 측정 및 검사를 위하여 사용된다.

접속부(86)는 제어 유니트(60)의 출력으로부터 브랜치(V2)로 인도된다. 접속부(86)는 하기에 설명된 바와 같이 PTC 저항기(50)의 차동 저항 검출 환경에서 전압을 규정하기 위하여 사용된다. 접속부(88)는 평가 유니트(58)를 통하여 결과적인 신호 또는 결과적인 데이터 부분을 출력하기 위하여 사용된다. 접속부들(61 내지 88)은 예를들어 인쇄회로기판상 도전체 경로들이다.

도 1의 도움으로 도시된 회로 장치에서, 접지에 접속된 접속부(64 및/또는 74)에 접속된 사이리스터들이 있다. 사이리스터들의 제어 입력은 양의 동작 전압 또는 음의 동작 전압을 가진 다이오드를 통하여 각각 접속된다. 다른 예시적인 실시예들에서, 전류 측정은 예를들어 라인 회로(14)의 외부 전압 소스 및 PTC 저항기(50)기 사이에서 수행된다.

전압(Ur)은 PTC 저항기(50) 양단에 제공된다. 전화(18)는 라인 드라이버들(54,56)에 의해 출력된 차동 전압(Udiff) 출력에 의해 구동되는 로드를 나타낸다. 접지(M)에 대한 라인 드라이버(54 또는 56)의 출력상 공통 모드 섹션의 전압은 로드상 정상 동작 동안 중요하지 않다. 이런 전압의 정확한 값은 예를들어 전압 공급부에서 동작되면 공지되지 않을 수 있고, 상기 전압은 라인 드라이버(54,56)가 접속된 로드에 따라 상당한 변동들을 겪는다. 게다가, 배터리 지원 전력 공급 유니트에서, 배터리의 연속적인 방전으로 인한 시간 의존성이 있다.

다음 전압 방정식은 라인 드라이버(54)에 적용된다: Utr = U(동일) + Udiff/2, 여기서 U(동일)은 접지(M)에 대해 측정된 라인 드라이버(54)의 공통 모드 섹션의 전압이다.

다른 한편, 전압 방정식 Utr = U(동일) - Udiff/2는 푸쉬 풀 출력 스테이지에서 라인 드라이버(56)에 적용된다.

도 1에 도시된 라인 회로(14)에 대한 PTC 저항기(50)의 오움 저항에 대한 다음 방정식 결과들은 다음과 같다:

R(PTC) = (Um - Utr)/I.

라인 드라이버(54)의 전압(Utr)에 대한 상기 전압 방정식은 하기와 같다:

R(PTC) = (Um - U(동일) - Udiff/2)/I.

따라서 저항기(50)의 오움 저항(R(PTC))은 만약 전압 U(동일)이 공지되지 않으면 결정될 수 없다. 그러나, PTC 저항기(50)의 차동 오움 저항은 라인 드라이버(54)의 도움으로 두 개의 다른 전압들이 출력되면 결정되고, 두 개의 다른 전압들 및 두 개의 다른 전류들은 측정된다. 차동 저항(Rdiff(PTC))은 두 개의 전압들 및 두 개의 전류들의 차동 몫들로부터 발생한다:

Rdiff(PTC) = ΔU/Δ1 = (U1 - U2)/(I1 - I2).

예시적인 실시예에서 전압(U1)은 전압(U2) 보다 크게 선택된다. 다음은 제 1 측정시 PTC 저항기(50)상 전압(U1)을 제공한다: U1 = Um1 - Utr1.

다음은 제 2 측정시 PTC 저항기(50)상 전압(U2)을 제공한다: U2 = Um2 - Utr2.

차동 저항(Rdiff(PTC))에 대한 상기 방정식을 사용하여, 다음이 제공된다: Rdiff(PTC) = (Um1 - Utr1 - Um2 + Utr2)/(I1 - I2), 여기서 I1은 제 1 측정시 검 출된 전류의 흐름이고 I2는 저항기(50)를 통하여 흐르는 전류(I)의 제 2 측정시 검출된 전류의 흐름이다.

Utr에 대한 상기 방정식을 사용하는 것은 다음 결과를 제공한다: Rdiff(PTC) = (Um1 - Um2 - Udiff1/2 + Udiff2/2)/(I1 - I2). 이런 결과는 전압(U(동일))과 무관하다. 전압들(Udiff1 및 Udiff2)은 대응하는 입력 전압들이 제어 유니트(60)의 도움으로 라인 드라이버들(54,56)의 입력들에 인가되기 때문에 공지된다. 예를들어, 라인 드라이버들(54 및 56)을 가진 푸쉬 풀 출력 스테이지의 전압 증폭(A)은 60과 같다. 이 경우, 예를들어 10 볼트의 차동 전압(Udiff1)을 생성하기 위하여, -0.166 볼트의 전압 차는 라인 드라이버들(54,56)의 입력들에 인가된다. 예를들어 +10 볼트의 제 2 측정치에 대한 전압(Udiff2)을 생성하기 위하여, +0.166 볼트의 전압은 라인 드라이버들(54,56)의 입력들 사이의 차로서 인가된다. Rdiff(PTC)에 대한 결과는 전압(U(동일))과 무관하고 전압(Utr)과 무관하다.

다른 예시적인 실시예에서 차동 저항(Rdiff(PTC))은 가입자 회로에 대해 상기 결정된 방법에 따라 수행되고, 푸쉬 풀 스테이지가 아닌 간단한 출력 증폭기 스테이지는 사용된다. 이것은 라인 드라이버(56)가 없다는 것을 의미한다 - 도 1의 점선 참조.

다른 예시적인 실시예에서 Rdiff(PTC)의 부호만이 결정되고, 상기 경우 측정 전압(Um)은 검출될 필요가 없다. 이것은 저항(R(PTC))이 일반적으로 외부 전압 소스의 내부 저항(Ri) 보다 상당히, 예를들어 적어도 10 또는 100의 인자만큼 크기 때문에 가능하다. 이것은 PTC 저항기(50)가 높은 전압의 경우 높은 저항이 되기 때문이고 따라서 Ri의 값이 낮으면, 낮은 저항이 되기 때문이다. 예시적인 실시예에서, 예를들어 전압(Udiff)는 양의 방향으로 변화된다. 이것은 PTC 저항기(50) 상에서 전압이 음의 방향으로 이동하게 한다. 만약 PTC 저항기(50)가 낮은 저항이면, 전류는 또한 음의 방향으로 변화한다. 그러나, 만약 PTC 저항기(50)가 높은 저항이면, 전류는 PTC 저항기(50)의 음의 차동 저항으로 인해 양의 방향으로 변화한다.

측정 전압(Um)의 검출을 가지거나 측정 전압(Um)의 검출을 가지지 않는 다른 예시적인 실시예들에서, 전압(Udiff1)은 규정되지 않아서, 전압(Udiff1)의 값은 0 볼트이다.

도 2는 열 평형시 PTC 저항기(50)의 특성 곡선을 나타내기 위한 좌표 시스템(89)을 도시한다. PTC 저항기(50) 상에서 전압(Ur)은 예를들어 -150 볼트 내지 +150 볼트 범위에서 좌표 시스템(89)의 x 축(90)상에 도시된다. PCT 저항기(50)를 통과하는 전류(I)는 -100 밀리암페어 내지 +100 밀리암페어 범위에서 좌표 시스템(89)의 y축(92)에 도시된다. PTC 저항기의 특성 곡선(94)은 하기와 같다:

- -150 볼트 내지 -10 볼트의 전압 범위(B1)(예를들어)에서, 전류(I)는 음의 부호를 가지며 전압이 첫 번째 느리게 감소하고 그 다음 보다 빠르게 감소할 때 비례적으로 증가한다;

- 그러나, 예를들어 -10 볼트 내지 +10 볼트의 전압 범위(B2)에서, 전류(I)는 전압(U)이 증가할 때 선형 방식으로 증가한다,

- +10 볼트 내지 +150 볼트의 범위(B3)에서, 전류(I)는 전압(U)이 양의 전류 값으로 증가할 때 높은 전류 값(소위 브레이크오버 전류)로부터 강하하고, 상기 감소는 처음에 빠르고 그 다음 느리게 증가하게 진행한다.

도 3은 PTC 저항기(50)의 상태를 결정하기 위하여 수행된 방법 단계들을 도시한다. 상기 방법은 방법 단계(100)에서 시작한다.

방법 단계(100) 다음 순차적 시퀀스에서, 방법 단계(102)에서 전압(Ue1)은 필수적인 전압(Udiff1)을 생성하기 위하여 제어 유니트에 의해 라인 드라이버(54)의 입력에 인가된다. 추후 방법 단계(104)에서, 전압(Um1) 및 전류(Im1)는 평가 유니트(58)의 도움으로 검출된다.

추후 방법 단계(106)에서, 전압(Ue2)은 전압(Udiff2)을 생성하기 위하여 제어 유니트(60)의 도움으로 라인 드라이버(54)의 입력에 인가된다. 만약 전압(Ue2)이 측정 전압(Um2)에 제공되면 측정 전류(Im2)는 평가 유니트(58)의 도움으로 검출된다.

방법 단계(110)에서, 차동 저항(Rdiff(PTC))에 대한 부호는 상기 방정식에 따라 평가 유니트(58)에 의해 결정된다. 방법 단계(112)에서, 평가 유니트(58)는 부호가 양인지 조사한다. 만약 양이면, 방법 단계(112) 바로 다음 방법 단계(114)에서, PTC 저항(50)이 선형 범위(B2), 즉 낮은 저항 범위에 있다는 것이 주의된다. 예를들어, 데이터 부분은 저장되고 값 O을 가진다. 선택적으로 예를들어 0 볼트의 작은 전압 값을 가지는 신호는 평가 유니트(58)의 출력 라인(88) 상에 출력된다.

그러나, 만약 방법 단계(112)에서 조사되면, 신호는 음이고, 그 다음 방법 단계(112)는 PTC가 범위(B3), 즉 높은 저항 범위내에 있다는 것이 통지되는 방 법(116) 단계로 간다. 예를들어, 값 1을 가진 데이터 부분은 저장되거나 높은 전압 값, 예를들어 5 볼트의 전압 값을 가진 신호는 출력 라인(88) 상에 출력된다.

방법 단계(114) 및 방법 단계(116) 다음은 방법 단계(118)이고, 여기에서 추가 측정들은 라인 회로(14)로부터 두 개의 와이어 라인 또는 가입자(TlnA)의 전화(18)에서 수행된다. 이 경우 방법 단계(114) 또는 방법 단계(116)에서 저장된 값은 고려된다. 측정들은 수행되고 처리는 방법 단계(120)에서 종료한다. 선택적으로, 다른 측정들은 차동 저항이 결정되기 전 또는 차동 저항의 부호가 결정되기 전에도 수행된다.

다른 예시적인 실시예에서, 차동 저항(Rdiff(PTC))의 값은 상기 방정식의 도움으로 방법 단계(110)에서 부가적으로 결정된다. 이 경우 차동 저항(Rdiff(PTC))의 결정된 값은 방법 단계들(114 및 116)에 부가적으로 저장된다.

Rdiff(PTC)의 부호는 상기된 방법에 따라 검출된 측정 전압(Um1 또는 Um2) 없이 다른 예시적인 실시예에서 결정된다.

다른 예시적인 실시예들에서, 전압은 PTC 저항기(50)에 의해 변경되지 않고, 이런 PTC 저항기(50)를 통하여 흐르는 전류에 의하여 변경된다.

본 발명은 예를들어 EWSD(디지털 전자 스위칭 시스템) 타입의 지멘스 AG의 교환기에서 직송 접속 원격통신 네트워크의 교환기들에 사용될 수 있다. 음성 IVD 모듈들, 특히 (음성 통신망, 즉 아날로그 신호들 및 디지털 데이터를 하나의 라인을 통하여 동시 전송)에서, 라인 측정들은 라인 포트들에 의해 수행되므로, 부가적인 장비가 더 이상 필요하지 않다. 다른 응용 실시예들은 FastLink 또는 HiX 타입 의 지멘스 에이지로부터의 모듈들이다.

Claims

회로-보호 엘리먼트(50)의 상태를 검출하기 위한 회로 장치(circuit arrangement)(10)로서,

보호 엘리먼트(50) - 전압 범위(B2)에서는 전류의 흐름 및 전압이 서로 동기하여(in synchronism) 변화하고, 다른 전압 범위(B1,B3)에서는 상기 전류의 흐름 및 상기 전압이 서로 반대 방향으로 변화하도록 상기 보호 엘리먼트(50)의 저항이 상기 보호 엘리먼트(50) 상의 전압에 의해 좌우됨 ―;

상기 보호 엘리먼트(50) 상의 적어도 하나의 전위 또는 하나의 전압을 검출하거나, 상기 보호 엘리먼트(50)를 통하여 흐르는 전류를 검출하는 하나 이상의 검출 유니트(80,82,84);

상기 보호 엘리먼트(50) 상의 적어도 하나의 전위 변경 또는 전압 변경을 수행하거나, 상기 보호 엘리먼트(50)를 통과하는 전류에 대한 변경을 수행하는 적어도 하나의 규정(specification) 유니트(60,86); 및

입력측에서 상기 검출 유니트(80,82,84)의 출력에 접속되고, 상기 검출 유니트(80)로부터의 출력 신호 또는 출력 데이터의 일부(piece)에 따라 그리고 상기 규정 유니트(60,86)에 의해 개시된 적어도 하나의 변경에 따라 출력 신호 또는 출력 데이터의 일부를 생성하는 평가 유니트(58)를 포함하고,

상기 출력 신호 또는 출력 데이터의 일부는 상기 보호 엘리먼트(50) 상의 전압 및 전류가 동기적으로 이동하는지 또는 반대 방향으로 이동하는지 여부를 규정하는,

회로 장치(10).
제 1 항에 있어서,

라인 또는 50 미터보다 큰 길이를 갖거나 500 미터보다 큰 길이를 가지는 라인을 위한 접속 유닛(28, 30)을 특징으로 하는,

회로 장치(10).
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 검출 유니트(80,82,84)는 라인에 대한 전압 증폭을 수행하는 라인 드라이버(54) 또는 라인 드라이버(54)의 컴포넌트를 포함하는,

회로 장치(10).
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 규정 유니트(60,86)는 라인에 대한 전압 증폭을 수행하는 라인 드라이버(54) 또는 라인 드라이버(54)의 컴포넌트를 포함하는,

회로 장치(10).
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 규정 유니트(60,86)는 검출을 위하여 적어도 두 개의 변경들을 수행하는,

회로 장치(10).
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 검출 유니트는 상기 보호 엘리먼트(50) 상의 전위 또는 전압을 검출하는 전압 검출 유니트(80)를 포함하고, 상기 검출 유니트는 상기 보호 엘리먼트(50)를 통하여 흐르는 전류(I)를 등록하는 전류 검출 유니트(81,82,84)를 포함하고,

상기 규정 유니트는 상기 보호 엘리먼트(50) 상에서 전위 변경을 유발하는 적어도 하나의 전압 또는 하나의 전위를 규정하는 전압 규정 유니트(60,86)이거나 또는 상기 전압 규정 유니트(60,86)를 포함하고,

상기 평가 유니트(56)는 입력측 상에서 상기 전압 검출 유니트(80)의 출력 및 상기 전류 검출 유니트(82,84)의 출력에 접속되고,

상기 평가 유니트(56)는, 상기 전압 검출 유니트(80)로부터의 출력 신호 또는 출력 데이터의 일부에 따라 그리고 상기 전류 검출 유니트(82,84)로부터의 출력 신호 또는 출력 데이터의 일부에 따라, 상기 보호 엘리먼트(50) 상의 두 개의 다른 전압들 또는 전위들에 대한 출력 신호 또는 출력 데이터의 일부를 생성하고, 상기 출력 신호 또는 상기 출력 데이터의 일부는 상기 보호 엘리먼트(50)의 차동 저항(Rdiff)의 부호만을 규정하거나 상기 차동 저항(Rdiff)의 부호 및 양 모두를 규정하는,

회로 장치(10).
제 6 항에 있어서,

상기 전압 검출 유니트(80)는 접지에 대한 상기 보호 엘리먼트(50)의 단자 상의 전압을 검출하는,

회로 장치(10).
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보호 엘리먼트(50)는 카본-충진 중합체(carbon-filled polymer)를 포함하는 PTC 저항기 또는 안전 엘리먼트인,

회로 장치(10).
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

출력측에서 상기 규정 유니트(86) 및 상기 평가 유니트(58)에 접속되는 제어 유니트(60)를 특징으로 하는,

회로 장치(10).
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 따른 회로 장치(10)를 사용하여 보호 엘리먼트(50)의 상태를 검출하기 위한 방법으로서,

상기 보호 엘리먼트(50) 상에서 제 1 전압을 사용하여 상기 보호 엘리먼트(50)를 통과하여 흐르는 제 1 전류를 검출하는 단계;

규정된 방향으로 상기 보호 엘리먼트(50) 상의 전압을 변경하는 단계(106);

상기 변경된 전압을 사용하여 상기 보호 엘리먼트(50)를 통과하여 흐르는 제 2 전류를 검출하는 단계(108); 및

상기 검출된 제 1 전류 및 상기 검출된 제 2 전류로부터, 전류가 전압의 후속적인 변경을 변화시키는 방향을 검출하는 단계(110)

를 포함하는,

보호 엘리먼트 상태 검출 방법.
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 따른 회로 장치(10)를 사용하여 보호 엘리먼트(50)의 상태를 검출하기 위한 방법으로서,

상기 보호 엘리먼트(50)를 통과하는 제 1 전류를 사용하여 상기 보호 엘리먼트(50)상의 제 1 전압을 검출하는 단계;

규정된 방향으로 상기 보호 엘리먼트(50)를 통과하는 전류를 변경하는 단계;

상기 변경된 전류를 사용하여 상기 보호 엘리먼트(50) 상의 제 2 전압을 검출하는 단계; 및

상기 검출된 제 1 전압 및 상기 검출된 제 2 전압으로부터, 전압이 전류의 후속적인 변경을 변화시키는 방향을 검출하는 단계

를 포함하는,

보호 엘리먼트 상태 검출 방법.
제 11 항에 있어서,

전류 변경 또는 전압 변경의 방향을 규정하는 신호 또는 데이터의 일부를 자동 생성하는 단계(112 내지 116)를 포함하는,

보호 엘리먼트 상태 검출 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 라인은 원격통신 네트워크의 가입자 단말기(18)에 접속되는 라인,

회로 장치(10).
제 3 항에 있어서,

상기 라인 드라이버(54, 56)는 푸쉬-풀 원리(push-pull principle)에 따라 기능하는,

회로 장치(10).
제 4 항에 있어서,

상기 라인 드라이버(54, 56)는 푸쉬-풀 원리(push-pull principle)에 따라 기능하는,

회로 장치(10).