TW405289B - A protective circuit - Google Patents

Description

弟861〇7〇84號專利申請案 中文說明書修正頁（89年5月） 五、發明説明（ 技術範圍 正

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明與保護電路有關，特別是關於—種保護電路用於 對用戶線路界面中之功率放大器在相關電傳線路上因諸如 雷擊而產生突然電壓改變時給予保護。 發明之背景 當功率放大器輸出接頭上出現突然電壓變化時，功率放 大器會過度激勵而使最大輸出電流及功率消耗上升直至 功率放大器中之所有補償電容器均再充電至輸出接頭上出 現之新電壓為止。如此可能損壞功率放大器。 目前對功率放大器限制方式是在放大器中之功率電晶體 串聯一電阻器。當該電阻器上之電流夠高時，電晶體即會 導電而使驅動電流岔開而不流經功率電晶體。此等串聯電 阻益（問題是彼等在正常狀態下亦需要額外之消耗電壓， 而此電壓又不一定常有。 發明之簡述 本發明疋目的是當功率放大器過度激勵時將其輸出電流 及持續時間限制於—定值。 ' 此一目的足達到是當功率放大器過度激勵時，其中補償 包谷器以本發明之方式再充電較之已知之方式為快。 因而知害持續時間及高輸出電流被加以限制。 附圖簡介 本發明將參照附圖詳加說明，其中圖1所示為具有本發明 保護電路-實施例之一本身為習知之功率放大器。 較佳實施例 --.---w-----裝------訂---.--Ί 级 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

X 297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 405289 at B7 五、發明説明（2 ) 圖中所示功率放大器具有本發明之保護電路。該功率放 大器代號爲1，且有兩個輸入接頭2與3及一輸出接頭4。 功率放大器1包括一跨導放大器A1有兩個輸入接頭及一 輪出接頭。跨導放大器A1之輸入接頭連接至功率放大器玉 之輸入接頭2、3而同時亦構成圖示功率放大器之輸入。跨 導放大器A1之輸出接頭連接至由_積分器耦合之放大器Fi 之輸入接頭，F1<輸入與輸出接頭間有一補償電容器ci。 放大器.Fl之輸出接頭透過波節n連接至跨導放大器A〗之 罘一輸入接頭5，A2之另一輸入接頭6連接至功率放大器i 之輪出接頭4。 跨導放大器A2有兩個輸出接頭7、8 ;接頭7連接至由積 分器耦合之放大器F2之輸入接頭，F2之輸入與輸出接頭間 有一補償電容器C2而其輸出接頭則接至功率放大器丨之輸 出接頭4。F2之電壓供應接頭通地。 在一對應方式中，跨導放大器A2之輸出接頭8接至積分 器耦合之放大器F3之輸入接頭，打之輸入與輸出接頭間有 一補償電容器C3而其輸出接頭亦接至功率放大器丨之輸出 接頭放大器F3之供應電壓接頭接至供應電壓VB A丁。 此處所述包括於功率放大器1中之組件爲該放大器中通常 所有者。 圖中所示本發明保護電路之實例包括連接於功率放大器五 (輸出接頭4與-連線接頭9間之第一電阻器以’經由此— 連接 之一條（未示出）饋電

-裝- *1T 旅 (請先閱讀之注意事項再填寫本頁)

本纸張尺度適财關 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __405289 _b7_ 五、發明説明（3 ) 在連線接頭9與波節N之間，亦即放大器F1之輸出接頭與 跨導放大器A2之輸入接頭5之間，以抗串聯方式連接曾纳 二極體Z1與Z2。 電阻器R2連接於放大器F1之供應電壓接頭與供應電壓 VBAT之間。且放大器F1之供應電壓接頭更連接至電晶體T1 與T2之基極，而彼等之射極則連接至供應電壓VB AT。 電晶體T1之集極一方面接至放大器F1之輸入接頭，另一 方面則接至電晶體T3之射極。電晶體T3之基極接至供應電 壓VBAT而其集極一方面接至放大器F2之輸入接頭，另一方 面接至二極體D1之陽極，其陰極則接地。 電晶體T2之集極一方面接至放大器F3之輸入接頭，另方 面則接至二極體D2之陰極，其陽極接至供應電壓VB AT。 在附圖所示實例中，功率放大器1輸入接頭2與3 —方面分 別接至電流產生器II與12而另方面透過電阻器R3與R4分別 接至連線接頭9與功率放大器1之輸出接頭4。 在正常工作中，功率放大器1之輸出電流有輸入電流II與 12差之放大副本。在此情形下，連線接頭9上之電壓等於波 節N中之電壓，亦即在放大器F1輸出接頭、跨導放大器A2 輸入接頭5及曾纳二極體Z2陽極等互接點上之電壓。 連線接頭9上之電壓突然有正或負之變化時，波節N中之 電壓不會突然改變，此係因爲波節N中之電壓受到放大器 F1轉換率之限制。 連線接頭9與波節N間之電位差對應於曾纳二極體Z1或Z2 1 之曾納電壓。當此一電位差達到曾納二極體Z1或Z2之曾納 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） ---) I-----^.------1T------^ (請&M讀背面之注*.事項再填寫本頁) - . 405289 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 電壓時，波節N中之電壓亦被迫随連線接頭9上電壓之改變 而改變，因而功率放大器1之最大輸出電流將限於曾納電壓 被電阻器R1電阻値相除之商。 若連線接頭9上之電壓變化大於曾納二極體Z1或Z2之曾 纳電壓時，波節N中之電壓亦被迫改變。 波節N中之電壓有快速正壓改變時，流過電阻器R2之電 流會變大而使電晶體T1開始導電。因而跨導放大器F1上之 電容器C1會快速再充電至出現於波節N中之電壓。以同樣 方式，跨於放大器F3上之電容器C將透過電晶體T2而再克 電，T2亦因電阻器R2上之電壓降而導電。 跨於放大器F2上之電容器C2亦透過二極體D1而再充電， 但此點並不重要，因爲放大器F2之供應電壓接頭通地而爲 無源。 波節N中之電壓有快速之負壓改變時，電容器C1會試圖 將電晶體T3之射極拉至低於供應電壓VB AT之電壓。如此則 電晶體T3開始導電而電容器C1會快速再充電至出現於波節 N中之電壓。對電容器C1充電之電流通過電晶體T3亦用來 對電容器C2快速再充電。電容器C3是經由二極體D2再充 電，但此一再充電並不重要，因爲放大器F3在此情形下爲 無源。 藉本發明保護電路對功率放大器中之補償電容器快速再 充電，在發生過度激勵時，功率放大器可能輸出之最大輸 出電流以及功率放大器因過度激勵而輸出最大輸出電流之 1 時間均可受到限制。 請 讀. 背 注 意. 事 項 再 填I裝 頁 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 第86107084號專利申請案 厂—一一―— 一 法正頁（89年5月）丨B7 泛二！ 五、發明説明（ς) 丨槪5. J9 : : ^ 上述對功率放大器I在其輸出接頭4上出現正、負電壓突 然改變時給予保護之本發明保護電路可使功率放大器1中之 補償電容器Cl、C2與C3快速再充電。藉著對此三個電容器 之快速再充電而可保護功率放大器1中之個別放大器F 1、F2 與F3。因此，保護功率放大器1是基於對放大器FI、F2及F3 之保護。 因此，放大器F1是依上述方式在其輸出接頭，亦即波節N 中，突然出現正電壓改變時被加以保護而使電晶體T1開始 導電並建立一通往供應電壓VB AT之電流通路使得電容器C 1 快速再充電。 對變壓器F1在其輸出接頭，亦即波節N中突然出現負電壓 改變時之保護則是依上述方式使電晶體T3開始導電並建立 一經由二極體D1通地之電流通路而使電容器C 1再充電。 應指出者是電晶體T1與T3 —般言之可用其他開關來代替。 附圖所示功率放大器1及保護電路之實例中，對放大器F2 與F3之保護係按照上述方式分別經由二極體D1所建立通地 之電流通路及電晶體T2所建立通往供應電壓VB AT之電流通 路使相關之電容器C2與C3再充電。因放大器F2與F3之輸出 接頭為互連，電容器C2在突然之負電壓改變時再充電，而 電容器C3則是在突然之正電壓改變時再充電。 元件符號說明 1 功率放大器 7、8 輸出接頭 2、3 輸入接頭 9 連線接頭 4 輸出接頭 11、12電流產生器 5、6 輸入接頭 -8- 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---Ί--;-----裝------訂---.--—4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 第孝β(δ^β薄專利申請案 备 文申請專利範圍修正本(89年5月) '申請專利範圍 匕一種保護電路，在其輸人接頭與輸出接頭間連接有一電 谷器(C㈣大器⑼中，此種保護電路用來在放大器 ㈣之輸出接頭出現突然電壓改變時對該放大器 護，其特徵為 -第-開關（T1)可在突然之正電壓改變時建立—從放大 器⑹之輸入接頭至第一供應電壓源（vba丁)之第_電 流通路，及 -第二開關(T3)可在突然之負電壓改變時建立一從放大 器（F1)之輸入接頭至第二供應電壓源之第二電流通 路。 2.-種保«路’用於在透料線制⑼為—條電話線 饋電之綠路界面電路内具有兩個輸人接頭（2、及一個 輸出接頭⑷之功率放大器⑴，功率放大器⑴包括： —第一跨導放大器（A1)具有兩個輸入接頭及一個輸出接 頭，跨導放大器（A1)之輸入接頭構成功率放大器（1)之 輸入接3而跨導放大器（A 1)之輸出接頭則連接至第 放大器（F 1)之輸入接頭，在其輸入接頭與輸出接頭 間連接一第一電容器（C1)， —第二跨導放大器（A2 )具有兩個輸入接頭（5、6)及兩個 輸出接頭（7、8)，第一輸入接頭（5)連接至第一放大器 (F1)之輸出接頭而第二輸入接頭（6)連接至功率放大器 (1)之輸出接頭（4)， 一第二放大器（F2)在其輸入接頭與輸出接頭間連接一第 一電容器（C2) ’而其輸入接頭連接至第二跨導放大器 405289 一…，狂 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範固 ⑷）之第-輸出接頭⑺，其輸出接頭則連接至功率放 ^器（1)《輸出接頭（4)，其供應電壓接頭通地， 於放大器（F 3 )在其輸入接頭與輸出接頭間連接一 第一 ％奋β (C3)，其輸入接頭連接至第二跨導放大器 (二2)之第二輸出接頭⑻，其輸出接頭連接至功率放大 器（1)之輸出接頭（4)，而其供應電壓接頭則連接至供 應電壓(VBAT) ’該保護電路之特徵為其包括： 第-電阻器（R1)連接於功率放大器⑴之輸出接頭⑷ 與連線接頭（9)之間， 一兩個抗串聯曾納二極體（Z1、Ζ2)連接於連線接頭（9) 與第一放大器（F1)輸出接頭之間， 經濟部_央標準局員工消費合作社印製 —一第二電阻器（R2)連接於第一放大器（η)之供應電壓 接頭與供應電壓（VBAT)之間，供應電壓接頭連接至 第一與第二電晶體（τ丨、T2)之基極，彼等之射極則連 接至供應電壓（VBAT)，第一電晶體（Τ1)之集極一方面 接至第一放大器（F1)之輸入接頭，另一方面接至第三 電晶體（丁3)之射極，丁3之基極連接至供應電壓（VBAT) 而其集極一方面接至第二放大器（F 2)之輸入接頭，另 一方面接至第一二極體（D1)之陽極，D1之陰極則通 地，而第二電晶體（丁2)之集極一方面接至第三放大器 (F3)之輸入接頭，另一方面接至第二二極體（D2)之陰 極’而D2之陽極則連接至供應電壓（Vbat)。 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）