专利名称：一种保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通信设备的防护技术，特别涉及一种通信设备保护电路。
背景技术：
在通信领域，总配线架是连接用户线路与通信交换设备(PSTN或DSLAM)的重要设备。
因雷击、浪涌、电力线搭接、电力线感应等引起的用户侧线路的过电压、过电流会 通过总配线架对设备侧的通信交换设备及操作人员的人身安全带来严重威胁。因此，在 总配线架中需要配备保安单元(独立的保护电路部分)以应对过电压、过电流现象，保 障设备侧的交换设备及操作人员的安全。目前，在总配线架中通过采用不同的过电压、 过电流保护器件作为关键防护器件，实现不同保护电路来达到上述目的。
过电流保护器件一般采用在线路中并联的热敏电阻方式，当大电流达到设定的范围 时，热敏电阻呈高阻状态，而从阻断过电流的通过，达到过电流防护的目的。
而过电压保护器件则有多种选择，不同的过电压保护器件决定了不同防护电路的设 计与保护电路的性能。
比较多的是选择气体放电管或固体放电管作为过电压保护器件的保护电路。它们的 通常工作原理当过电压达到设定的范围时，气体放电管或固体放电管对地短路放电， 同时在放电的过程中发热，驱动线路中的开关或保险丝断开，将用户线对地短路，从而 实现对设备侧的保护。但是，因气体管保护电路的响应速度比较慢，对于快速上升波形 如雷击等产生的过电压起不到应有的保护作用，不宜用于雷击频繁地区的保护；而固体 放电管保护电路，因其电容大，远大于宽带传输线路要求的30pF，不宜作为DSL线路尤其 是VDSL线路等高频传输线路的保护。
也有部分场合釆用选择IC作为过电压保护器件保护电路，但是IC作为过电压保护器 件存在很多缺陷由于IC本身通流能力非常小，需要配置另外的外围电路，造成具体应 用时的电路复杂，隐患增加，可靠性差；电容也比较大，同样不适用于DSL尤其是VDSL高 频传输电路保护。再者，由于应用时间不长，还不够成熟，且成本明显偏高。
在国外的一些产品上，采用了如图6所示的保护电路。在该电路中，主要采用的是桥 式保护电路，以双向晶闸管作为主要的过电压保护器件。其中D1、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7为二极管，Tl为双向晶闸管。D2、 D3、 D5、 D6组成的桥式电路，可实现a、 b线之间的隔离。当用户侧电压低于设定范围时，晶闸管T1呈高阻隔断状态，保护电路断开。当电 压达到设定的范围时，晶闸管T1呈导通状态，保护电路导通，实现对地放电，在放电过 程中FUS1 (保险丝)在大电流作用下发热熔断，激发保护机构驱动常开开关K1、 K2闭合， 将将a、 b端过电压对地短路，实现过电压保护。在该电路中，驱动开关K1、 K2采用常开 型设置，当发生过电压时，通过闭合开关K1、 K2，实现过电压对地短路。FUS1断开后， Tl完全与电路断开失去保护作用，Kl、 K2动作后，电流将长时间加载线路上，保炉器件 将长时间发热，容易引发火灾。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种保护电路，具备响应快速、安全可靠、 成本经济的特点，且可广泛适用于宽、窄带传输。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案， 一种保护电路，包括并联在用户侧端 口线间的过电压保护器件，所述过电压保护器件包括整流二极管D2、 D3、 D5、 D6组成的 桥式电路，桥式电路的两平衡点与端口线连接，另外两个平衡点间连接晶闸管T1;其不 同之处在于，在外线,分别串有一个开关，所述开关为常闭开关；桥式电路的另外两个 平衡点间连接有整流二极管M，与晶闸管T1串联，且整流二极管D4，与晶闸管T1通过整 流二极管D1、 D7接地。
作为对上述技术方案的改进，在桥式保护电路与设备侧端口线间串联有过电流保护 器件，以增强过电流保护。
作为对上述技术方案的改进，可以加设发光二级管LED及开关K3，实现保护告警。
作为对上述技术方案的改进，还可以在用户侧端口线间增设一级保护电路装置，形 成两级保护方案，进一步增强其过电压过电流保护功能。
在本发明中，由D2、 D3、 D5、 D6组成的桥式电路很好的对用户侧、设备侧线路进行
了隔离，保证了良好的的电容特性。当电压在正常范围时，Tl呈高阻状态，当电压达到 设定的范围时，晶闸管T1呈低阻导通状态，实现用户侧端过电压、过电流对地放电，保 护机构利用晶闸管T1在放电过程中发出的大量热量驱动开关K1、 K2断开与K3闭合，将用 户侧过电压与设备侧断开，实现了开路保护。同时，LED发出告警信号，并可以将告警信 号传输到其他告警系统。
本发明技术方案带来如下有益效果1、低电容，适用于DSL线路尤其是VDSL线路等高频传输线路；2、快速响应，尤其适用于雷击频繁地区的保护；3、开路保护，可以将 保护侧与无保护侧的过电压、过电流彻底断开，给设备侧提供更安全周到的保护；4、性 能稳定且成本经济，所有器件均为成熟器件，质量稳定，成本较低。
图l所示是本发明的一个典型实施例的电路原理图。 图2所示是本发明的另 一个实施例电路原理图。 图3所示是本发明的另一个实施例电路原理图。 图4所示是本发明的另一个实施例电路原理图。 图5所示是本发明的另一个实施例电路原理图。 图6所示是一个现有技术的电路原理图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图l所示是本发明節一个典型实施例的电路原理图，只提供过电压保护功能。其中， a、 b为用户侧，也称无保护侧或外线侧，a '、 b'为设备侧，也称保护侧或内线侧，在 用户侧端口线a、 b间并联有整流二极管D2、 D3、 D5、 D6组成的桥式电路，桥式电路的两 平衡点与用户侧端口线a、 b间串联有常闭开关Kl、 K2,桥式电路的另外两个平衡点间连 接有串联的整流二极管D4与晶闸管T1，两侧则通过整流二极管D1、 D7接地。
当电压在正常范围时，晶闸管T1呈高阻状态，当电压达到设定的范围时，晶闸管T1 呈低阻导通状态，a线通过D2-D4--T1-D7、 D5-Tl--D4-Dl路由对地放电，b线通过 D3-D4-T1-D7、 D6-T1-D4-Dl路由对地放电，实现用户侧端过电压对地放电，保护机构利 用晶闸管T1在放电过程中发出的大量热量驱动常闭开关K1、 K2断开，将用户侧过电压与 设备侧断开，实现了对设备侧设备及操作人员人身的保护。
在本发明中，由D2、 D3、 D5、 D6组成桥式电路很好的对a、 b线路进行了隔离，而D4 与T1串联后连接到桥式电路的两个对称点，辅以D1、 D7分别连接两个对称点与地，可以 有效的实现a、 b线对地的隔离，降低a、 b线对地电容，从而保证了良好的低电容特性。
在该方案基础上，可以增加不同的功能器件，以满足不同实际情况的应用。比如说， 将开关K1、 K2更换为保险丝，则可简化应用设计；可以在桥式电路与设备侧增加过电流保护器件，使得整个电路既适用于用电压保护，又适用于过电流保护；还可以在桥式电 路与地之间增加告警保护装置。
图2所示另一个实施例电路原理图，就是在图l的方案上增加了告警功能，其中LED为 发光二级管，K3为常开开关，Kl、 K2、 K3并联。保护电路动作时，常开开关K3将闭合， LED发出告警信号，同时S端对地导通，可以将告警信号传输到其他告警系统。
图3所示另一个实施例电路原理图，则是在图2方案基础上增加了过电流保护器件 PTC1、 PTC2，可提供完全的过电压、过电流保护功能。其中，PTC1、 PTC2为热敏电阻。
图4所示的就是在图1方案基础上将常闭开关K1、 K2更换成保险丝的方案，同样，图2、 图3方案均可以将常闭开关K1、 K2更换成保险丝。
为了更好的实现对设备侧的过电压、过电流保护，可以考虑在本发明的技术方案基 础上，增加一级保护电路。
图5所示的实施例，就是在图l的技术方案基础上增加了一级保护电路装置，组成两 级保^的方案。如图5所示，介于常闭开关K1、 K2与桥式保护电路之间的二级气体放电管 GDT1、 GDT2分别串联在a、 b线与地之间，与热敏g阻Pipi、 PT口组成第一级扭护电路，， 原来的技术方案(桥式电路)成为第二级保护电i4。当然GDT1、 GDT2也^以细^个三级 气体放电管来取代。当过电压发生时，速度较慢、电流较大的过电压将通过一级保护中 的GDT1、 GDT2对地短路实现过电压对地卸载，而速度较快的波形通过桥式保护电路对地 短路实现过电压对地卸载。由于PTC1、 PTC2对电流的阻隔作用，可以为一级保护的GDT1、 GDT2提供延缓时间。 一般来说，速度较慢的波形是具备较大电流能量的过电压如市电搭 接，而速度较快的波形一般是具备较小电流能量的过电压如雷击。GDT1、 GDT2在对地放 电的过程会发出大量的热鼻，激发保护机构驱动K1、 1(2断开，从而断幵外线，联动开发 K3闭合，发出告警信号。当然，在图2、图3、图4所示的几种保护电路实施例中均可采用 上述方式增加一级保护电路装置。
同理，在前面提及的两级保护的基畔上，也可以增加不同的功能器件，以满足不同
实际情况的应用。而本';^B月'的保栌电路/ k^r以设计'在总配线架或其他设备中，也可以
设计成一个外接装置。
以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能 够显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本发明的保护范围。
权利要求
1、一种保护电路，包括并联在用户侧端口线间的过电压保护器件，所述过电压保护器件包括四个整流二极管D2、D3、D5、D6组成的桥式电路，所述桥式电路的两平衡点与所述端口线连接，另外两个平衡点间连接有一晶闸管T1；其特征在于，所述桥式电路的两平衡点与所述端口线间分别串有一常闭开关K1、K2；所述桥式电路的另外两个平衡点间连接有一与所述晶闸管T1串联的整流二极管D4；所述桥式电路的另外两个平衡点两端分别通过整流二极管D1、D7接地。
2、 根据权利要求1所述的保护电路,其特征在于，所述保护电路还加设有告警用 的发光二级管LED及开关K3。
3、 根据权利要求l所述的保护电路，其特征在于，所述桥式电路的两平衡点与设 备侧端口线间分别串联有过电流保护器件。
4、 根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述电流保护器件为热敏电阻 PTC1、 PTC2。
5、 根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还加设有告警用 的发光二级管LED及开关K3。
6、 根据权利要求1-5中任一项所述的保护电路，其特征在于在用户侧端口线间还 设有一级保护电路装置；所述该级保护电路装置安设在常闭开关K1、 K2与所述桥式保 护电路之间，由串联在用户端口线间并接地的气体放电管GDT1、 GDT2与并联在用户端 口线上的热敏电阻PTC1、 PTC2组成。
7、 根据权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述常闭开关K1、 K2可用保险 丝代替。
全文摘要
本发明涉及一种通信设备的防护技术，特别涉及一种通信设备保护电路。包括并联在用户侧端口线间的过电压保护器件，所述过电压保护器件包括整流二极管D2、D3、D5、D6组成的桥式电路，桥式电路的两平衡点与端口线连接，另外两个平衡点间连接晶闸管T1；其不同之处在于，在外线侧分别串有一个开关，所述开关为常闭开关；桥式电路的另外两个平衡点间连接有整流二极管D4，与晶闸管T1串联，且整流二极管D4，与晶闸管T1通过整流二极管D1、D7接地。该保护电路具备响应快速、安全可靠、成本经济的特点，且可广泛适用于宽、窄带传输。
文档编号H02H3/08GK101320912SQ20081014161
公开日2008年12月10日 申请日期2008年7月16日 优先权日2008年7月16日
发明者刘远见, 洋 汪, 红 肖 申请人:深圳日海通讯技术股份有限公司