KR200142248Y1 - 전화 가입자 회선 인터페이스 회로용 과전압 보호수단 및 방법 - Google Patents

전화 가입자 회선 인터페이스 회로용 과전압 보호수단 및 방법 Download PDF

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Abstract

[전화 가입자 회선 인터페이스 회로용 과정압 보호 수단 및 방법]
과전압 상태가 발생할때 가입자 루프를 SLIC(즉, 10)의 회로들에 결합시키는 스위치들(즉, 14,15)을 개방함으로써, 상기 SLIC가 손상되는 것을 방지한다. 상기 과전압은 스위치들 뒤의 과전압 보호기(즉, 16)에 의해 검출된다. 상기 과전압 상태는 래칭되며(즉, 26) 공통 제어에 대해 그 상태가 통지된다. 이러한 공통 제어는 그후에 래치(latch)를 클리어하여 상기 스위치들을 다시 닫을 수도 있다. 만일 과전압이 여전히 존재한다면, 상기 스위치들은 다시 개방되고 유지 보수 구성원에게 폴트 상태가 통지된다.

Description

전화 가입자 회선 인터페이스 회로용 과전압 보호수단 및 방법
제1도는 본 고안의 실시예에 따른 가입자 회선 인터페이스 회로(SLIC)의 간략화된 구조도.
제2도는 과전압 상태를 나타내는 출력부를 갖춘 전형적인 과전압 보호기/검출기의 간략화된 회로도.
제3도는 제1도 또는 제4도의 SLIC에 사용된 전형적인 스위치의 간략화된 구조도.
제4도는 본 고안의 변형예에 따른 SLIC의 간략화된 구조도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11, 12 : 단자 13 : 스위치 셋 칩
29 : 표시기 31 : 제너 다이오드
[고안의 분야]
본 고안은 일반적으로 전화 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 가입자 루프 인터페이스 회로를 과전압으로부터 보호하는 전화 시스템에 관한 것이다.
[종래 기술의 설명]
전자 교환 시스템(ESS) 또는 전용 구내 교환기(PBX)와 같은 전화 시스템은 가입자 회선 인터페이스 회로(subscriber line interface circuit)들을 이용하여, 여러쌍의 전화기 와이어(가입자 루프들)들과 전화 시스템간의 인터페이스로서 동작하도록 한다. 상기 SLIC들은 급전용 전지(battery feed) 링잉(ringing), 감시(supervision) 및, 메시지 대기(message waiting)등의 여러 공지된 기능을 제공한다. 일반적으로 이러한 기능들은 전화 시스템내에서 공통 제어하에 있다.
SLIC 회로를 가능한한 많이 한개 또는 두개의 칩에 집적하려는 시도는 종래의 과전압 보호구조를 여러 경우에 부적절하게 만든다. 종래의 구조가 집적된 SLIC들을 충분히 보호할 수 없거나, 적절한 보호 구조의 물리적 사이즈 및 비용이 경쟁 가격 전화 시스템에 있어 너무 커서 지원할 수 없게 된다.
비용 및 물리적 사이즈가 작은 적절한 과전압 스트레스 보호를 제공하는 새로운 방법이 요구된다. 이러한 보호 장치는 집적회로와 호환가능하거나 보호될 동일 회로에 부분적으로 집적될 수 있는 것이 유리할 것이다.
[고안의 개요]
본 고안의 상기 및 다른 양상은 일반적으로 실용신안등록청구범위 제1항에서 설명된대로, 전화 시스템내에서의 사용에 있어 가입자 회선 인터페이스 회로에서 얻어질 수도 있다.
본 고안의 양상은 일반적으로, 실용신안등록청구범위 제5항에서 설명된 대로, 가입자 인터페이스 회로를 갖춘 전화 시스템을 보호하는 방법에 의해서도 얻을 수도 있다.
본 고안 자체뿐만 아니라, 본 고안의 상기 특징들은 도면을 참조로하여 더욱 상세히 기술하기로 한다.
[상세한 설명]
제1도에서 전형적인 가입자 회선 인터페이스 회로(SLIC)(10)는 전화 시스템내의 용도로 도시되어 있다. 상기 SLIC(10)는 기본적으로, 루프라 불리는 한쌍의 와이어(도시않음)를 통해 가입자의 전화(도시않됨)를 시스템(도시않됨)내의 절환 장치(switching equipment)에 결합시킨다. 상기 SLIC(10)는 제1의 단자쌍 또는 노드(11)와 제2의 단자쌍(12)을 갖는다. 상기 예에서, 칩(13)은 제1의 단자쌍(11)을 제2의 단자쌍(12)에 결합하는 스위치(14,15)들을 갖는다. 90 볼트 보호기/검출기 회로(16)는 단자쌍(12)상의 전압을 소정의 전압(90 볼트)으로 클램핑할 뿐만 아니라 단자쌍(12)상의 전압이 소정의 전압(여기서, 약 90 볼트)을 초과하는지를 검출한다. 과전압이 보호기/검출기 회로(16)에 의해 검출될때, 스위치들(14,15)은 SLIC(10)를 보호하기 위해 개방된다.
좀더 상세히 말하자면, 상기 SLIC(10)는 흔히 스위치 셋 칩(switch set chip)으로 알려진 칩(13)을 활용하여, 가입자 루프로부터 또는 그 쪽으로 다양한 신호들을 절환한다. 전형적인 스위치 셋 칩(13)은 ATT LH1208AAJ/AAR PBX 스위치 셋으로서, 리딩 펜실베니아 소재의 ATT 마이크로일렉트로닉스사에 의해 제조된다. 상기 LH1208AAJ /AAR의 동작 및 사용에 관한 설명은 펜실베니아 알렌타운 유니언 블루버트 555 번지의 ATT 마이크로일렉트로닉스사에서 사용할 수 있는 데이타 시트 및 출원 공보물(공보 번호 DS90-041HVIC 및 AP91-002HVIC)로부터 얻어질 수 있고, 본원에서 참조된다. 상기 목적을 위해, 칩(13)은 ATT LB1276AF 급전용 전자 칩(상기 참조된 공보에서 역시 언급됨)과 같은 급전용 전지 회로(17)로부터의 전류를, 가입자 루프의 팁(tip) 및 링(ring)에 결합한다. 급전용 전지 회로(17)는 음성 신호를 멀티플렉싱된 디지탈 경로(PCM 하이웨이)에 결합하기 위한 하이브리드/CODEC 장치(18)와도 결합할 수 있어, 전화 절환 장치에 의해 개선된 처리가 이루어지게 된다. 스위치 셋 칩(13)은 신호 전압과 메시지 대기 전지를 가입자 루프에 결합하는 스위치들(20,21,22)을 포함한다. 스위치 셋 칩(13)내의 모든 스위치(14,15,20 내지 22)들은 온-칩 제어 회로(23)에 의해 제어되며, 컴퓨터와 같은 공통 제어(CC)에 의해 이 온-칩 제어 회로는 제어된다. 상기 CC는 전체 절환 시스템을 제어할 수도 있다. 리셋(RST) 입력은 스위치 셋 칩(13)상에 제공되어, 스위치들이 CC로부터의 명령에 관계없이 개방되게 한다. 90 볼트 보호기/검출기(16)외에도, 300 볼트 보호기(24)는 전형적으로 스위치 셋 칩(13)내의 스위치들이 개방될때, 단자(11)(가입자 루프에 접속)상의 전압을 클램핑한다. 일반적으로, 보호기(24)를 통과해야 하기 때문에, 보호기/검출기(16)의 클램핑 전압보다 훨씬 크다. 그러나, 이런 크기의 전압은 급전용 전지(17)에 손상을 주게 된다. 그래서, 120 볼트 AC와 같은 라인 크로스(line cross)가 보호기/검출기(16)로 하여금 보호기(24)가 클램핑하지 않는동안 클램핑하도록, 보호기(24,16)의 클램핑 전압이 선택되게 된다. 보호기(12,24)들이 보호기내에서의 소모를 제한하도록 클램핑할때, 저항(25)들은 과잉 에너지를 소모시키도록 돕는다. 상기 저항(25)들의 일부는, 전류 제한/단속이 이용되지 않을때, 충분한 크기의 과전압이 보호기(24)를 손상시킬만큼 충분한 전류를 갖고 루프(여기선, 300 볼트초과)에 대해 부과된다면, 보호기(24)의 파괴를 방지하도록 휴즈로 이용됨이 인지된다.
SLIC(10)의 정상 동작동안, 스위치들(14,15)은 상기 루프 및 루프에 부착된 가입자 셋에 전류를 공급하도록 공통 제어로부터의 신호에 응답하여 닫히게 된다. 스위치들(14,15)이 닫혀 있을때, 과전압 상태가 상기 루프 양단에서 발생한다면, 90 볼트 보호기/검출기(16)는 그 전압을 정확히 상기 전압으로 클램핑한다. 선행 기술의 SLIC는 저항(25)이 파괴되거나 보호기/검출기(16) 자체가 파괴될때까지 보호기/검출기(16)를 도통시켜 SLIC내의 다른 회로의 파괴를 가능하게 하였다. 그러나, 양호한 실시예에서, 상기 보호기/검출기(16)는 과전압 상태가 존재하고 플립 플롭(26)을 셋(set)시킴을 나타내는데, 상기 플립 플롭(26)은 번갈아 스위치(14,15)(및 닫힐 수도 있는 다른 스위치(20 내지 22))들이 개방되게 한다. 상기 보호기/검출기(16)는 제2도와 연관하여 좀 더 상세히 설명될 것이다. 스위치 셋 칩(13)내의 스위치들을 개방시키는 플립 플롭(26)외에도, 상기 CC는 폴트상태(fault condition)를 인지한다. 소정의 시간이 지난후에, 상기 CC는 플립 플롭(26)을 클리어할 수도 있고 과전압이 여전히 존재하는지의 여부를 알기 위해 필요하다면 스위치들(14,15)을 닫을 수도 있다. 만일 과전압이 여전히 존재한다면, 보호기/검출기(16)는 플립 플롭(26)을 다시 셋팅하여, 스위치 셋 칩(13)내의 스위치들을 개방시킨다. 그때, 상기 CC는 폴트상태인 SLIC(10)에 접속된 루프에 대해 폴트 상태의 존재 메시지를 유지 보수 구성원(maintenance personnel)에게 전송할 수도 있다. 더우기, 플립 플롭(26)의 출력부는 구성원에게 가시적으로 경보하도록 표시기(29)(여기선, LED)를 구비할 수도 있다. 이리하여, 유지 보수 구성원은 폴트 상태의 경보를 받아, 위험한 전압이 폴트 상태의 SLIC에 접속된 루프상에 존재할 수도 있음을 경고받게 된다.
제2도에서는, 상기 보호기/검출기(16)의 전형적이고, 간략화된, 구조도가 도시된다. 상기 보호기/검출기(16)는 다이오드(30) 브리지 정류기를 이용하여 단자(12)로부터 전압이 제너 다이오드(31) 및 직렬 결합된 다이오드(32)의 양단에 걸리도록 한다. 보호기/검출기(16)를 통해 충분한 전류가 흐를때 다이오드들(32)은 트랜지스터(33)를 턴온하기에 충분하도록 전압을 강하하는 반면, 다이오드(31)는 사실상 상기 보호기/검출기(16)용 클램핑 전압을 결정한다. 트랜지스터(33)가 '턴 온'되자마자, 전류는 옵토-아이솔레이터(optoisolator)(34)내의 발광 다이오드를 통해 흐름으로써, 광감지(photo-sensitive) 트랜지스터(번호로 표시되지 않음)를 도통시킨다. 이와 같이, 옵토-아이솔레이터(34)내의 트랜지스터가 도통할때, 보호기/검출기(16)는 단자들(12)중 적어도 한 단자의 전압이 소정의 전압을 초과함을 표시하면서, 단자(12)상의 전압을 클램핑한다.
상기 보호기/검출기(16)의 클램핑 기능 및 과전압 검출기능을 분리 회로들에 의해 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 제너 다이오드(31)와 직렬 연결된 전류 제한 저항기(36)의 저항이 충분히 작다면(예를들면, 100 옴 미만), 보호기/검출기(16)는 단자(12)상의 전압을 유효하게 클램핑한다. 그러나, 만일 전류 제한 저항기(36)의 저항이 충분히 크다면(예를들어, 10 킬로옴 초과), 보호기/검출기(16)는 유효 과전압 검출을 할때까지는 전압을 제한하지 않는다. 대안적으로, 전류 제한 저항기(36)는 공핍형 FET와 같은 기타의 전류제한 수단으로 대체될 수도 있으며, 이 공핍형 FET는 정전류원을 형성하기 위해 공핍형 FET의 소스에 게이트가 결합된 공핍형 FET로서, 제너 다이오드(31)를 흐르는 전류를 FET의 IDSS또는 그 이하까지 제한한다.
스위치 셋 칩(13)으로부터의 스위치(14)가 제3도에서 간략화된 구조 형태로 도시된다. 두개의 직렬 연결된 DMOS 트랜지스터(40)들은 이들 트랜지스터(40)의 한쪽이나 양쪽이 도통하기에 충분하도록 제어 입력이 바이어스될때, 그 대응하는 일체의 보호용 다이오드(41)들과 함께, 양방향 도통 경로를 형성한다.
변형예의 SLIC 설계는 제4도에 도시된다. 이 경우에, 상기 과전압 검출 기능은 제1의 단자쌍(11)에 결합된 검출기(50)에 의해 실행된다. 제1도에 도시된 SLIC의 경우처럼, 과전압을 검출한후 플립 플롭(26)은 셋팅되고, CC는 통지를 받고, 스위치 셋 칩(13)내의 스위치들은 CC가 플립 플롭(26)을 리셋할때까지 개방된다. 이는 사실상 제1도와 관련하여 언급된 SLIC(10)의 동작과 유사하다. 전류 제한 저항기(36)(또는 상기 언급된 또다른 전류 제한 수단)의 저항이 검출기(50)가 단자쌍(11)상의 전압을 클램핑하지 않도록 전류를 충분히 제한한다면, 검출기(50) 회로는 제2도의 보호기/검출기(16) 회로와 유사할 수도 있다.
본 고안의 다른 실시예가 성립될 수도 있음이 이해된다. 특히, 상기 검출기용 소정의 클램핑 전압이 개시된 전압과 다를 수도 있다. 더우기, 상기 스위치들은 집적 반도체 설계(integrated solid state design) 대신에 중계 수단, 즉 개별의 트랜지스터일 수 있으며, 본 고안의 장점을 여전히 높일 수 있다. 또, 여기서 개시된 다수의 회로는 집적 회로상에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 플립 플롭(26)(제1도)은 스위치 셋 칩(13)상에 결합될 수도 있다.
본 고안의 바람직한 실시예가 기술되었지만, 본 내용과 함께 기타의 실시예가 이용될 수도 있음이 당업자들에게 분명해진다. 따라서, 본 고안은 개시된 실시예에 제한받아서는 안되며, 오히려 청구범위의 정신과 범위에 의해서만 제한받아야 한다.

Claims (4)

  1. 한쌍의 와이어에 대한 결합용의 제1단자쌍(11)과, 제2단자쌍(12); 제어 입력부를 가지며, 상기 제1단자쌍의 제1단자를 상기 제2단자쌍의 제1단자에 결합시키는 제1스위치(14,15); 상기 제2단자쌍에 결합된 과전압 검출기(16)를 구비하며 전화 시스템에서 사용하기 위한 가입자 회선 인터페이스 회로에 있어서, 상기 스위치의 제어 입력에 결합되며, 과전압 검출용의 상기 과전압 검출기에 응답하여 상기 제1스위치를 개방시키는 수단(23,26)을 구비하는 것을 특징으로 하는 가입자 회선 인터페이스 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개방 수단은 저장 소자로서, 상기 과전압 검출기에 응답하고 상기 스위치의 제어 입력부에 결합된 출력부를 가지며, 상기 과전압 상태 검출을 보유하고 응답하여 상기 스위치들의 개방을 유지시키는 것을 특징으로 하는 가입자 회선 인터페이스 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 저장 소자가 플립 플롭이고, 상기 과전압 검출기는 상기 제2단자쌍의 전압을 제1의 소정 전압으로 클램핑하는 제1전압 제한기(즉, 31)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가입자 회선 인터페이스 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1단자쌍에 결합되어, 상기 제1단자쌍의 전압을 상기 제1의 소정 전압보다 큰 제2의 소정 전압으로 클램핑하는 제2전압 제한기(즉, 24)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가입자 회선 인터페이스 회로.
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