专利名称：保护装置和通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种保护各种通信装置的保护装置，例如，使连接到电源线路和象电话线这样的通信导线，不受雷击导致的通信导线和电源线路中电压快速增加引起的电流快速增加的影响，以及涉及一种装配有上述保护装置的通信装置。
背景技术：
各种通信装置，通过把它们自身连接到象电话线这样的通信导线或者通过把它们自身连接到电源线路以接收电源，如到商用AC(交流)出口，被用以建立通信线路的连接。例如，有电话、传真机、TA(终端适配器)、内置通信功能的个人计算机，等等。
各种保护装置被用以保护这些通信装置不受雷击导致的通信导线和电源线路中电压快速增加引起的电流(电涌电流)快速增加的影响。保护装置阻止电涌电流流入通信装置，并当过量的电涌电流流进电源线路且保护装置中的保险丝断开时，有一个显示保险丝已断的指示器。
更具体地，保护装置带有一个LED(发光二极管)用于指示电流运载状态。当保护装置中的保险丝断开时，LED熄灭。这通知用户过量的电涌电流流进电源线路，因此烧断保护装置中的保险丝。当保险丝断开时LED的关闭能通知用户通信装置能够被保护不受雷击引起的电涌电流的影响，因此导致用户以新的一个来更换保护装置中的保险丝。
如上所述，当过量的电涌电流出现时，因此断开了连接到电源线路的保险丝，用于保护通信装置不受雷击引起的电涌电流影响的保护装置通知用户保险丝已断开，以关闭LED的方式指示电流运载状态。
在电涌电流处于保护装置正常操作范围内的情况下，不象断开保护装置的保险丝这样的大电涌电流，不可能通过保护装置通知用户通信装置被保护。因此，用户会担心保护装置是否运作正常。
只要这样一个会断开保护装置保险丝的过量电涌电流不流进，不可能给用户显示保护通信装置不受雷击影响的保护装置的有效性。因此，保护装置不能充分达到可靠性和用户满意。
发明内容
考虑以上问题，本发明目的在于提供一种能通知保护连接到通信导线和电源线路的通信装置不受电流快速增加影响的状态的保护装置，以及一种装配有上述保护装置的通信装置。
为了解决上述问题，根据本发明第一方面的保护装置是一种连接通信装置到通信导线和电源线路且保护通信装置不受通信导线和/或电源线路中电压快速增加引起的快速增加的电流的影响的保护装置，包括通知装置，用于当因为电流快速增加的保护功能操作时通知保护功能的操作；电流改变检测装置，用于检测出现在通信导线和/或电源线路中的电流的快速增加；以及控制装置，用于根据从电流改变检测装置的检测输出控制所述通知装置的操作。
按照本发明第一方面的保护装置，电流改变检测装置检测出现在连接到通信装置的通信导线和/或电源线路中的由电压的快速增加引起的电流快速增加。当电流改变检测装置检测电流的快速增加时，控制装置控制通知装置根据检测输出操作，因此通知用户保护装置操作。
这样，若由于雷击出现快速增加的电流流进通信导线或者电源线路中当保护装置操作以保护通信装置时，甚至在没有大到断开保护装置的保险丝及切断保护装置时，本发明的保护装置也能通知用户。
根据本发明第二方面的保护装置是第一方面的保护装置，其中电流检测装置具有一个环形线圈并且相应于将被检测为出现电流快速增加的部分的通信导线及电源线路通过环形线圈的中心。
根据本发明第二方面的保护装置，电流改变检测装置通过由围绕环状物中心部分缠绕导线做成的所谓环形线圈(环状物线圈)构成，并且相应于将被检测为出现电流快速增加的该部分的通信导线及电源线路穿过环形线圈的环状物中心部分。
由此，可能敏感且安全地检测预定部分的电流快速增加并容易地通知用户保护装置操作或已操作。
本发明第三方面的保护装置是第一方面的保护装置，其中通知装置通过使用光发射元件构成，以及当电流的快速增加被电流改变检测装置检测时控制装置控制光发射元件点燃一个恒定小时。
根据本发明第三方面的保护装置，通知装置由光发射元件构成，例如，LED等等，并且当电流改变检测装置检测电流的快速增加时，作为通知装置的光发射元件被控制装置控制为点燃一个恒定小时。
这样，当出现电流的快速增加且保护装置操作时，光发射元件点燃一个恒定小时，因而安全且容易地通知用户保护功能在操作以保护通信装置。
本发明第四方面的保护装置是第一方面的保护装置，其中通知装置通过使用光发射元件构成，设有指令接收装置用于接收来自用户的关闭指令，以及当电流的快速增加被电流检测装置检测时控制装置控制光发射元件点燃直到通过指令接收装置接收关闭指令。
根据本发明第四方面的保护装置，通知装置由光发射元件构成，例如，LED等等，并且当电流改变检测装置检测电流的快速增加时，作为通知装置的光发射元件被控制装置控制为点燃并保持点燃直到通过指令接收装置接收一个LED的关闭指令。
由此，当出现电流的快速增加且保护功能操作时，光发射元件能被保持点燃直到接收指令，因而安全且清楚地通知用户保护功能操作以保护通信装置。
本发明第五方面的保护装置是第一方面的保护装置，进一步包括计数装置，用于计数由电流改变检测装置进行的电流快速增加的检测次数；以及计数值输出装置，用于通过计数装置提供计数值。
根据本发明第五方面的保护装置，当电流改变检测装置检测电流的快速增加时。计数装置开始计数电流快速增加的次数。通过计数装置的计数值由计数值输出装置提供给用户，例如，LCD，机械构成的旋转计数显示单元，或类似物。这样，用户能够正确知道电流的快速增加出现了多少次，并且他或她能安全得知保护装置的有效性。
图1是描述根据本发明一个实施例保护装置使用状态的示意图；图2是描述根据本发明保护装置实施例的示意图；以及图3是描述图2中所示保护装置的指示器电路的示意图。
具体实施例方式
下面，将参考附图被描述按照本发明的保护装置和通信装置的一个实施例。图1是描述根据本发明保护装置实施例的示图。
如图1所示，实施例的保护装置100被设计为以适配器的形式可连接通信装置(此例中为电话)200到通信导线(此例中为电话线)L，其从通信网络拉到内部模块插座MJ，以及商用电源供应的电源线路E，其从外部拉到商用电源出口(AC(交流)出口)CT。
保护装置100能够保护由雷击导致的通信导线和/或电源线路中电涌电压引起的电涌电流不流到通信装置200，因而保护通信装置200不受电涌电流的影响。
如图1所示，保护装置100包括两个用于通信导线的连接端子J1和J2以及两个用于电源线路的连接端子E1和E2。用于通信导线的连接端子J1用来通过模块插座MJ将保护装置100连接到通信导线L。用于通信导线的连接端子J2用来通过保护装置100将通信终端200连接到通信导线L。
用于电源线路的连接端子E1用来将保护装置100连接到AC出口CT。用于电源线路的连接端子E2用来通过保护装置100将通信终端200连接到电源线路E。也就是，连接端子E1是交流电输入(AC输入)的连接端子并且用于电源线路的连接端子E2是交流电输出(AC输出)的连接端子。
该实施例的保护装置100包含用于通知的LED16，例如，其在电流运载状态，以及当检测它时用于通知电涌电流并通知保护装置在操作的LED25。如随后描述的，该实施例的保护装置100当通信导线或电源线路中出现由电涌电压引起的电涌电流时检测电涌电流并通过LED25把它通报给用户。
更特别地，该实施例的保护装置100进一步包含计数显示单元27D，用于计数电涌电流检测次数和通报用户这一计数值，如随后描述的。
图2是更具体地描述保护装置100的示意图。如图1和图2中所示，该实施例的保护装置100包括用于通信导线的连接端子J1和J2以及用于电源线路的连接端子E1和E2。
该实施例的保护装置100大致如图2中所示由保护电路部分1和指示器电路部分2构成。保护电路部分1的组成为通信导线保护元件11、电源部分保护元件12、13和14、光抑制管16、用于显示电流运载状态的LED16，温度保险丝17a和17b，还有接也端子18，如图2中所示。
通信导线保护元件11是半导体电涌保护元件，用于当通信导线L1和L2中引起的电涌电压在预定电平及以上时运载由电涌电压引起的电涌电流到接地端子18或通信导线LI和L2之间。更特别地，SP二极管(产品名)，由Sankosha有限公司生产的恒定电压型电涌保护装置，或者SSPD(产品名)，开关型电涌保护装置，被用作通信导线保护元件11。
电源部分保护元件12、13和14是用于运载电源线路中由电涌电压导致的电涌电流到接地端子18或电源线路之内的元件，且变阻器(半导体电阻元件)或类似物被使用。光抑制管15运载电源线路中电涌电压引起的电涌电流到接地端子18并将电源线路与接地端子隔离。接地端子18被接地。
当引起200V(伏特)到300V(伏特)的电涌电压时，通信导线保护元件11、电源部分保护元件12、13和14以及光抑制管15操作，从而防止电涌电流流入连接到保护装置100的通信装置200。
在实施例的保护装置100中，当通信导线和/或电源线路中出现雷击导致的电涌电压所引起的电涌电流时，某些情形可被认为是电涌电流的流通路径，如随后描述的。在下文中，将分别描述电涌电流出现在通信导线中和电涌电流出现在电源线路中电涌电流的流通路径。
首先，电涌电流出现在通信导线中，当接地端子18被接地时，在图2中有以下三种情况(1)、(2)、(3)可被认为是电涌电流的流通路径。
当电涌电流出现在通信导线L1或L2中时，有以下两种情况(1)其中电涌电流从通信导线L1或L2流出，顺序经过通信导线保护元件11、接地端子18到地，以及(2)其中电涌电流从通信导线L1或L2流出，顺序经过通信导线保护元件11到通信导线L2或L1。
当电涌电流出现在通信线路L1和L2中时，与情况(1)相似，(3)电涌电流从通信导线L1或L2流出，顺序经过通信导线保护元件11、接地端子18到地。
如果电涌电流出现在通信导线中且图2中接地端子18未接地，下面的情况(4)可被认为是电涌电流的流通路径。
当电涌电流出现在通信导线L1或L2中时，(4)电涌电流从通信导线L1或L2流出，顺序经过通信导线保护元件11、光抑制管15、电源部分保护元件12或14到电源线路。而且如果电涌电流出现在通信导线L1和通信导线L2中，电涌电流以与情况(4)相同的路径流通。
现在将描述电涌电流出现在电源线路中的情况。当电涌电流出现在电源线路中且图2中接地端子18接地时，有以下两种情况，(5)和(6)可被认为是电涌电流的流通路径。
当电涌电流出现在电源线路中时，有以下两种情况(5)其中电涌电流从电源线路流出，顺序经过保险丝、电源部分保护元件12或14、光抑制管15、接地端子18到地，以及(6)其中电涌电流从电源线路流出，顺序经过保险丝、电源部分保护元件13、保险丝到电源线路。
当电涌电流出现在电源线路且接地端子18未接地时，电涌电流与上述情况(6)相似在电源线路内流通。
该实施例的保护装置100能够运载出现在通信导线L1和/或L2中的电涌电流到地、通信导线之间，或到电源线路，因而阻止其流到通信装置200。并且，它能运载出现在电源线路中的电涌电流到地成电源线路之内，因而阻止其流到通信装置200。
由此，该实施例的保护装置100能安全地保护通信装置200不受电涌电流的影响。在该实施例的保护装置100中，当从电源线路E通过连接端子E1提供电源时LED16点燃，从而通报用户现在处于电流运载状态。
当大的电涌电流流进电源线路且至少保险丝17a和17b中的一个断开时，LED16熄灭，从而通报用户保护装置100由于电涌电流断开并且保险丝必须用新的一个更换。
进一步地，如果电涌电流没有大到断开保险丝17a和17b，或者如果电涌电流流进通信导线并且保护装置100操作以保护连接到通信导线和电源线路的通信装置，该实施例的保护装置能够通报用户以上结果。也就是，当电涌电流出现在通信导线和电源线路中时保护装置100能够通报用户连接到它自身的通信装置200的保护状态。
为了安全地检测出现在通信导线和电源线路中的电涌电流，实施例的保护装置100被设计成检测保护电路部分1的四个位置中的电涌电流，如随后描述的。
检查以上(1)到(6)的电涌电流流通路径，发现电涌电流流进图2中显示的四个位置A、B、C和D中的至少一个，以任意路径。更特别地，当电涌电流出现在通信导线L1和/或通信导线L2(在上述(1)到(4)的情况)，电涌电流流进位置A和/或位置B。当电涌电流出现在电源线路(在上述(5)和(6)的情况)，电涌电流流进位置C和/或位置D。
相应地，只要电涌电流在图2中显示的四个位置A、B、C和D被检测，它能够以(1)到(6)的任意情况被检测。因此，实施例的保护装置100被设计成检测图2中显示的四个位置A、B、C和D中的电涌电流。
当快速增加的电流，也就是电涌电流被检测时，用户能够视觉识别保护装置100操作以保护通信装置200，通过LED点燃一个恒定小时。
图3是描述实施例的保护装置100的指示器电路部分2的示图。实施例的保护装置100的指示器电路部分2被设计为通过使用一个环形线圈21检测图2中所示位置A、位置B、位置C和位置D中的电涌电流。
环形线圈21通过围绕一个环状物中心部分21C缠绕导线构成，如图3中所示。为了检测图2中显示的位置A中的电涌电流，连接图2中所示的连接端子J1的一端部分与连接端子J2的一端部分的导线a被延伸并穿过环形线圈21的中心部分21C，如图3中所示。
以相同方式，为了检测图2中显示的位置B的电涌电流，连接图2中所示的通信导线保护元件11与接地端子18的导线b穿过环形线圈21的中心部分21C，如图3中所示。并且，为了检测图2中显示的位置C中的电涌电流，连接图2中所示的光抑制管15与接地端子18的导线c穿过环形线圈21的中心部分21C，如图3中所示。
为了检测图2中显示的位置D中的电涌电流，连接图2中所示的用于电源线路的连接端子E1的一端部分与保险丝17a的导线d穿过环形线圈21的中心部分21C，如图3中所示。
因此，为了检测图2中各个位置A、B、C和D中的电涌电流，导线a、b、c和d被分别延伸并穿过环形线圈21的中心部分21C。结果，当通信导线或电源线路中出现由电涌电压引起的电涌电流时，相应的电流通过环形线圈21流到电流检测器22。
接收来自环形线圈21的电流，电流检测器22将所接收的电流转换成电压并提供这一电压给开关电路23。开关电路23在本实施例中以单稳态多频振荡器的形式构成，并且其形成信号用于保持带有LED25的指示器发光电路24在ON状态(操作状态)一个恒定小时。
在本实施例中，关联于开关电路23操作的计数电路27被连接到指示器电路部分2的开关电路23。计数电路27来计数开关电路23的操作中从OFF状态到ON状态的改变次数。
当通过环形线圈21和电流检测器22检测电涌电流的出现时，计数电路27将其计数并保留出现电涌电流的次数(流过电涌电流的次数)。计数电路27的计数值通过作为计数值输出装置的计数显示单元27D被通报给用户，如图1中所示。
计数显示单元27D通过使用，例如，LCD、机械形成的旋转计数显示器或其它显示器来构成。
当连接到实施例的保护装置100的通信导线或电源线路中出现电涌电压引起的电涌电流时，环形线圈21将其拾取，并把它提供给电流检测器22。电流检测器22将所提供的电流转换成电压并把它提供给开关电路23，从而打开开关电路23在操作状态以通过来自开关电路23的信号开启指示器发光电路24的LED25一个恒定小时。
在该实施例中，作为用于检测电涌电流的电流改变检测装置的功能通过环形线圈21和电流检测器22来实现，并且作为用于控制指示器发光电路24的控制装置的功能通过开关电路23来实现。作为通知装置的功能通过具有LED25的指示器发光电路24来实现。在图3中，电源电路26在接收来自电源线路(AC线路)的电源后提供电源给指示器电路部分2的每一单元。
这样，当电涌电流出现时，本发明能够安全地检测它并点燃LED25。因此，当电涌电流，可能没有大到断开保险丝，出现于通信导线或电源线路中时，它能够安全地检测电涌电流并通报用户保护装置100保护通信装置200不受电涌电流的影响。
用户能够知道电涌电流已在即刻出现并且他或她也能够识别保护装置100正确操作以保护通信装置200。相应地，用户不必担心保护装置100是否正确操作以保护通信装置200，从而提供给用户对保护装置的满意、放心及信赖。
在实施例的保护装置100中，计数电路27和计数显示单元27D用以计数被检测的电涌电流出现了多少次并通报用户这一计数值。相应地，用户能够通过电涌电流的检测次数具体判断保护装置的有效性。
如图2中所示，通信导线L和电源线路E在本实施例中均为双导线线路。但是，只有分别连接到双导线的通信导线和双导线的电源线路一端部分的导线穿过环形线圈。这就是为什么如果连接到双导线的通信导线两端的导线和连接到双导线的电源线路两端的导线穿过环形线圈21，整个电涌电流被分别出现的每一电涌电流的相差影响所补偿并且电涌电流不能被检测，尽管出现了电涌电流。
在上述实施例中，如通过图3描述的，指示器电路部分2的LED25被设计成在点燃一个恒定小时后自动关闭。但是，并不限于此结构。例如，当检测电涌电流时，LED25可被设计成闪烁一个恒定小时。在此例中，开关电路23可由重复ON/OFF状态的触发器电路构成。
进一步地，保护装置100可具有一个开启或闪烁LED25的复位键(关闭指令接收装置)，且当电涌电流出现时，LED25可保持点燃状态并闪烁直到复位键被操作。当复位键被操作时，点燃的LED25可被关闭，或者闪烁的LED25可被关闭。
而且，如图1和图2中所示，实施例的保护装置100具有用于通知电流运载状态的LED16。LED可同时用于通知电流运载状态及用于通知电涌电流的出现。换言之，不必拥有另一个用于单独通知电涌电流出现的LED。
当用于通知电流运载状态的LED也用于通知电涌电流出现时，LED被设计成当检测电涌电流时闪烁，从而以可辨识的方式通报用户电流运载状态及电涌电流出现状态。
作为选择地，电涌电流的出现可通过象警报声音这样的声音被通报，不通过点燃LED。在此例中，图3中显示的指示器电路部分2的指示器发光电路24可由用于产生警报或预定声音的声音单元代替。
在上述实施例中，四个位置(部分)A、B、C和D中的电涌电流被检测，如图2中所示。但是，并不限于此结构。电涌电流可在一个部分中被检测且更依赖于必要性。例如，电涌电流可仅在位置B及位置C中被检测，或者它可仅在位置B中被检测。
作为选择地，它可在多于四个的多个位置中被检测。在上述实施例中，尽管一个环形线圈被用以检测四个位置中的电涌电流，但不限于以上结构。单独的环形线圈可被安排在多个位置中用于检测电涌电流。
在上述实施例中，尽管描述了保护装置100是适配器类型的情况，但不限于此类型。例如，具有保护装置的通信装置包括图2中显示的保护电路部分1和指示器电路部分2，另外多种通信装置可被构成。
例如，假定图2中显示的保护装置100被这样安装在通信装置上，通信装置的电源电路被连接到电源线路E的连接端子E2，并且通信装置的通信接口被连接到通信导线的连接端子J2。而且当其上安装了保护装置构成通信装置时，可能检测电涌电流的出现并通报用户保护装置正确操作。
尽管如上所述已描述了通信装置是电话终端的情况，但不限于此结构。当使用连接通信导线到电源线路的多种通信装置时，象带传真机、TA(终端适配器)、内设通信功能的个人计算机，可能按照本发明应用保护装置并且也形成具有这样保护功能的通信装置。
参考附图描述了本发明的最佳实施例，应理解本发明不限于那些明确的实施例并且在不脱离由后附的权利要求书所限定的本发明的精神或范围的情况下多种变化和修改能由本领域技术人员实施。
权利要求
1.一种保护装置，将通信装置连接到通信导线和电源线路并且保护通信装置不受通信导线和/或电源线路中电压快速增加引起的快速增加的电流的影响，包括通知装置，用于当因为电流快速增加使得保护功能操作时通知保护功能的操作；电流改变检测装置，用于检测出现在通信导线和/或电源线路中的电流的快速增加；以及控制装置，用于根据从所述电流改变检测装置的检测输出控制所述通知装置的操作。
2.如权利要求1的保护装置，其中所述电流检测装置具有一个环形线圈并且相应于将被检测为出现电流快速增加的部分的通信导线及导线线路通过环形线圈的中心。
3.如权利要求1的保护装置，其中所述通知装置通过使用光发射元件构成，以及当电流的快速增加被所述电流改变检测装置检测时，所述控制装置控制光发射元件点燃一个恒定小时。
4.如权利要求1的保护装置，其中所述通知装置通过使用光发射元件构成，设有指令接收装置，用于接收来自用户的关闭指令，以及当电流的快速增加被所述电流检测装置检测时，所述控制装置控制光发射元件点燃直到通过所述指令接收装置接收关闭指令。
5.如权利更求1的保护装置，进一步包括计数装置，用于计数由所述电流改变检测装置进行的电流快速增加的检测次数；以及计数值输出装置，用于通过所述计数装置提供计数值。
6.一种通信装置包括一个到通信导线的连接未端，通信线路被连接至此；一个提供电源的到电源线路的连接末端；一个保护电路，其保护通信装置自身不受通信导线和/或电源线路中电压快速增加引起的电流快速增加的影响；通知装置，用于当因为电流快速增加使得保护功能操作时通知保护功能的操作；电流改变检测装置，用于检测出现在通信导线和/或电源线路中的电流的快速增加；以及控制装置，用于根据从所述电流改变检测装置的检测输出控制所述通知装置的操作。
7.如权利要求6的通信装置，其中所述电流检测装置具有一个环形线圈并且相应于将被检测为出现电流快速增加的部分的通信导线及电源线路通过环形线圈的中心。
8.如权利要求6的通信装置，其中所述通知装置通过使用光发射元件构成。以及当电流的快速增加被所述电流改变检测装置检测时，所述控制装置控制光发射元件点燃一个恒定小时。
9.如权利要求6的通信装置，其中所述通知装置通使用光发射元件构成，设有指令接收装置，用于接收来自用户的关闭指令；以及当电流的快速增加被所述电流检测装置检测时，所述控制装置控制光发射元件点燃直到通过所述指令接收装置接收关闭指令。
10.如权利要求6的通信装置，进一步包括计数装置，用于计数由所述电流改变检测装置进行的电流快速增加的检测次数；以及计数值输出装置，用于通过所述计数装置提供计数值。
全文摘要
本发明用以通知连接到通信导线和电源线路的通信装置被保护不受电涌电流影响的状态。环形线圈拾取出现在通信导线和/或电源线路中由电压快速增加引起的电流的快速增加,从环形线圈提供该电流给电流检测单元。电流检测单元将来自环形线圈的电流转换成电压并把它提供给开关电路。开关电路开启指示器发光电路以点燃指示器发光电路的LED。
文档编号H02H7/20GK1344051SQ01135749
公开日2002年4月10日 申请日期2001年8月6日 优先权日2000年8月4日
发明者根本富士夫, 堀内和一, 小池忠道 申请人:索尼株式会社, 株式会社中兴通信机