JPH02223335A - 保護回路 - Google Patents

保護回路

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Publication number
JPH02223335A
JPH02223335A JP32070189A JP32070189A JPH02223335A JP H02223335 A JPH02223335 A JP H02223335A JP 32070189 A JP32070189 A JP 32070189A JP 32070189 A JP32070189 A JP 32070189A JP H02223335 A JPH02223335 A JP H02223335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
line
protection circuit
semiconductor switch
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32070189A
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald C S Fox
ロナルド・クリストファー・ショウ・フオックス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent NV
Original Assignee
Alcatel NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel NV filed Critical Alcatel NV
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Pending legal-status Critical Current

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Interface Circuits In Exchanges (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば落雷や隣接する電力伝送ラインにお
ける変動によって生じたライン上の異常な過渡高電圧サ
ージによる破壊からラインに接続されている回路素子を
保護する保護回路に関するものであり、特に、それに限
定されるものではないが、フックスイッチ機能およびル
ープ電流遮断機能を与える固体ラインスイッチを介して
交換機ラインに接続された電話機のラインに関連する素
子を保護するのに適している回路装置に関するものであ
る。
[従来の技術] 前記のような種類の電話機用の保護回路は既知であり、
電圧制限回路および電流制限回路より構成されている。
電圧制限回路はライン上の過渡的高電圧サージを実質上
吸収するために電話機のライン端子と並列に接続された
電圧依存性非直線抵抗を備え、電話機回路のライン端子
と関連する電話機中の回路素子を保護する。さらに電圧
制限回路に加えて電流制限回路も設けられている。電流
制限回路はラインスイッチの導電路ライン側と直列の抵
抗装置と、抵抗のライン端とラインスイッチ制御素子と
の間に接続されたダイオード装置とを備えている。抵抗
の値は電流しきい値が超過されたとき、抵抗の両端の電
圧降下がダイオード装置の順方向電圧降下を越えてそれ
によってラインスイッチの導電路を通る電流を制限する
[発明の解決すべき課題] この従来の保護回路の欠点は、過渡電圧サージによって
生成された電流の部分がラインスイッチを通って流れ、
そのためラインスイッチの電力規格はこの過渡電流およ
び選択された電力規格に適応するように十分でなければ
ならないことである。
これはラインスイッチに使用されるトランジスタのコス
トに影響する。
したがって、この発明の目的は、ライン上の過渡電圧サ
ージによる破壊から固体スイッチを介してラインに接続
された電気装置を保護し、それによってラインスイッチ
に使用されるトランジスタの電力定格を低下させること
を可能にする改良された保護回路を提供することである
[課題の解決のための手段] この発明によれば、過渡的な異常高電圧サージの影響か
らライン端子手段を介してラインに接続された回路要素
を保護し、前記ラインに前記回路要素を選択的に接続す
るために前記ライン端子手段と前記回路要素との間にそ
の導電路が直列に接続された制御可能な半導体スイッチ
を具備している保護回路において、ライン端子手段の1
端子と前記半導体スイッチの導電路との間に直列に接続
された予め定められた値の第1の抵抗手段と、この第1
の抵抗手段および前記半導体スイッチの導電路とその制
御素子の接続部に並列に接続された第1の電圧基準手段
とを具輸している第1の回路と、前記第1の電圧基準手
段と直列に接続された第2の電圧基準手段と、前記第1
の抵抗手段と前記半導体スイッチの導電路との接続部と
前記ライン端子手段の他方の端子との間に接続された予
め定められたしきい値を有する電圧依存性の第2の抵抗
手段を具備する第2の回路とを備え、前記第1と第2の
電圧基準手段の直列接続は前記第1の電圧基準手段と並
列に接続され、前記第1の抵抗手段の抵抗値は正常な大
きさのライン電流による第1の抵抗手段および前記半導
体スイッチの導電路とその制御素子の接合部における電
圧降下が前記第1の電圧基準手段の基準電圧よりも小さ
く、ライン電流の大きさが正常な大きさを越えたとき、
前記電圧降下の和が前記第1の電圧基準手段の基準電圧
に到達するまで増加し、到達すると前記電圧基準手段が
前記第1の抵抗手段の両端の電圧をクランプし、それに
よってそこを流れる電流を制限し、前記電圧依存性の第
2の抵抗手段がそのしきい値電圧を検出したとき前記第
1の抵抗手段の両端の電圧降下が第1および第2の電圧
基準手段の基準電圧の合計に等しくなるまで前記第1の
抵抗手段を通って流れる電流を増加させ、合計に等しく
なったとき前記第1の抵抗手段の両端の電圧がそれによ
ってクランプされ、前記第2の電圧基準手段の基準電圧
によって半導体スイッチ手段が非導通にされるように選
択されている保護回路が提供される。
この発明によればさらに第1の電圧基準手段が2(11
の直列接続された半導体ダイオードを具備している保護
回路が提供される。
この発明の目的および特徴は添付図面を参照にしh以下
の実施例の説明により当業者には明白であろう。
[実施例] 第2図を参照すると、回路は交換機ライン(図示せず)
に接続するためのライン端子LlおよびL2を備えてい
る。端子LlとL2の間には電圧保護バリスタVCIが
接続されている。NPNトランジスタTRIとPNP 
)ランジ゛スタTR2よりなる相補型トランジスタの形
態のラインスイッチはライン端子と電話機送信回路TX
との間に直列に接続されている。ラインスイッチ制御ト
ランジスタTR3のコレクタφエミッタ路はトランジス
タTR2のベースと端子L2との間に接続されている。
抵抗R2はトランジスタTR2に小さいが十分なベース
電流を与えるようにトランジスタTR2のベースとトラ
ンジスタTR3のコレクタとの間に接続されている。ト
ランジスタTR3のベースは送信回路中のマイクロプロ
セッサ(図示せず)の出力に結合されている。この出力
における信号はよく知られた方法でラインスイッチの機
能を制御する。抵抗R1は端子LlとトランジスタTR
Iのコレクタ・エミッタ路の間に直列に接続され、2個
のダイオードDIとD2の直列接続は端子Llとトラン
ジスタTR2のベースの間に接続されている。抵抗R1
および2個のダイオードD1とD2は保護回路の電流制
限部分を形成している。この既知の電流保護回路の動作
は前記のとおりである。
第1図を参照すると、保護回路を除いてこの回路は第2
図の回路と同一であるので説明は省略する。第1図に示
した保護回路は端子LlとトランジスタTRIのコレク
タ・エミッタ路の間に直列に接続された抵抗R1と、端
子L1とトランジスタTR2のベースの間に直列に接続
されたダイオードDIおよびD2と、抵抗R1とトラン
ジスタTR2のエミッタの接続部と端子L2との間に接
続されたバリスタvC1と、トランジスタTR2のエミ
ッタとベースとの間に接続された別のダイオードD3と
を具備している。抵抗R1の抵抗値は正常な動作ライン
電流(≦150 mA)におけるその両端の電圧降下が
ダイオードDIの順方向バイアス電圧より小さいように
選択されている。典型的には抵抗R1の抵抗値は約3オ
ームである。
動作において、抵抗R1および飽和されたラインスイッ
チを流れる正常なライン電流により、トランジスタTR
2のベース・エミッタ接合を横切る順方向バイアス電圧
は0.6ボルトであり、抵抗R1の両端の電圧降下は0
.6ボルトより小さい。
それ故ダイオードDI、D2の電圧降下はトランジスタ
TR2のベース・エミッタ接合を横切る順方向バイアス
電圧と抵抗R1の電圧降下の合計であり、それは正常な
ライン電流が流れるときダイオードDl、D2の順方向
バイアス電圧の和(約1.2ボルト)よりも小さい。
ラインに高いサージ電圧が生じるとき、ライン電流は増
加を開始しそれにより抵抗R1の電圧降下を増加させ、
もちろんトランジスタTR2のベース・エミッタ接合を
横切る電圧は変化しない。
抵抗R1の電圧降下とベース・エミッタ接合を横切る電
圧の和がダイオードDI、D2の順方向バイアス電圧の
和を越えるとき、ダイオードD1゜D2は順方向バイア
スになる。順方向バイアスにされたこれらのダイオード
DI、D2は抵抗R1の両端の電圧およびトランジスタ
TR2のベース・エミッタ接合を横切る電圧をクランプ
し、したがってトランジスタTR2のベース駆動電流の
増加を阻止し、それによってトランジスタTRIを流れ
る電流を制限する。
同時にバリスタVC1の両端の電圧が上昇し、バリスタ
vC1の動作電圧、典型的には180〜250ボルトに
到達すると、抵抗R1を流れる電流は抵抗R1の電圧降
下とトランジスタTR2のベース・エミッタ接合を横切
る電圧の和がダイオードDI、D2.D3の順方向バイ
アス電圧の和を越えるまで増加する。ライン端子Llか
ら、ダイオードDl、D2.D3、バリスタVCtを通
ってライン端子L2に至る電流路が設定される。ダイオ
ードD3の順方向バイアス電圧はトランジスタTR2を
逆バイアスしてそれをターン・オフし、それによってト
ランジスタTRIをターン−オフし、電圧サージの残り
の期間中にラインスイッチを通る電流を実質的に阻止す
る。
極性保護回路(図示せず)がライン端子とラインスイッ
チとの間に挿入され、電圧サージの極性が正確に保護回
路のダイオードに与えられることを保証することが好ま
しい。
第3図を参照すると、ACCシカスイッチング回路、入
力に接続されたライン(図示せず)上の異常電力サージ
の場合に全波保護を行うために、この発明による保護回
路をそれぞれ伴った1対の固体スイッチング回路を介し
て負荷RLに結合されたAC入力(〜)を具備している
。この回路においてはバリスタVC1は両方の保護回路
に共通である。スイッチ接点S1およびS2は付勢され
たときトランジスタTR3とT R23を付勢し、それ
はラインスイッチトランジスタTRI 、TR2および
TR・21.  T R22をオンに切替える。
動作において、第1の半サイクル中、正常なライン電流
に対する電流路は、抵抗R1、トランジスタTRIのコ
レクタ・エミッタ路、負荷RL。
ダイオードD24を経てラインに戻る。保護回路の素子
は第1図のものと同じである。もしも電圧サージが発生
すると、バリスタVCIは導通してダイオードD3の順
方向バイアス電圧を生じてトランジスタTR2のバイア
スを反転してそれをオフに切替え、したがってトランジ
スタTRIをオフに切替えて負荷に電流が流れるのを阻
止する。
第2の半サイクル中、正常なライン電流に対する電流路
は、抵抗R21、トランジスタTR21のコレクタ・エ
ミッタ路、負荷RL、ダイオードD4を経てラインに戻
る。バリスタVCIの両端の電圧がそのしきい値を越え
ると導通が開始してダイオードD23の順方向バイアス
電圧を生じてトランジスタTR22のバイアスを反転し
てそれをオフに切替え、したがってトランジスタTR2
1をオフに切替える。ダイオードD5 、  DO、D
25.  D2Bは負荷RLから電流を側路させる。
以上この発明は特定のものについて記載されたが、この
発明の技術的範囲を逸脱することなく等価な置換が容易
に可能であることを理解すべきである。
この発明は、特に電話機装置に適用すると有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の1実施例の保護回路を具備する電話
機ライン回路の一部を示す。 第2図は従来の保護回路を具備する電話機ライン回路の
一部を示す。 第3図はこの発明の保護回路を具備するACCシカスイ
ッチング装置回路を示す。 R1,R2・・・抵抗、VCl・・・バリスタ、TX・
・・電話機送信回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)過渡的な異常高電圧サージの影響からライン端子
    手段を介してラインに接続された回路要素を保護し、前
    記ラインに前記回路要素を選択的に接続するために前記
    ライン端子手段と前記回路要素との間にその導電路が直
    列に接続された制御可能な半導体スイッチを具備してい
    る保護回路において、 前記ライン端子手段の1端子と前記半導体スイッチの導
    電路との間に直列に接続された予め定められた値の第1
    の抵抗手段と、この第1の抵抗手段および前記半導体ス
    イッチの導電路とその制御素子の接続部に並列に接続さ
    れた第1の電圧基準手段とを具備している第1の回路と
    、 前記第1の電圧基準手段と直列に接続された第2の電圧
    基準手段と、前記第1の抵抗手段と前記半導体スイッチ
    の導電路との接続部と前記ライン端子手段の他方の端子
    との間に接続された予め定められたしきい値を有する電
    圧依存性の第2の抵抗手段を具備する第2の回路とを備
    え、 前記第1と第2の電圧基準手段の直列接続は前記第1の
    電圧基準手段と並列に接続され、前記第1の抵抗手段の
    抵抗値は正常な大きさのライン電流による第1の抵抗手
    段および前記半導体スイッチの導電路とその制御素子の
    接合部における電圧降下が前記第1の電圧基準手段の基
    準電圧よりも小さく、ライン電流の大きさが正常な大き
    さを越えたとき前記電圧降下の和が前記第1の電圧基準
    手段の基準電圧に到達するまで増加し、到達すると前記
    電圧基準手段が前記第1の抵抗手段の両端の電圧をクラ
    ンプし、それによってそこを流れる電流を制限し、前記
    電圧依存性の第2の抵抗手段がそのしきい値電圧を検出
    したとき前記第1の抵抗手段の両端の電圧降下が第1お
    よび第2の電圧基準手段の基準電圧の合計に等しくなる
    まで前記第1の抵抗手段を通って流れる電流を増加させ
    、合計に等しくなったとき前記第1の抵抗手段の両端の
    電圧がそれによってクランプされ、前記第2の電圧基準
    手段の基準電圧によって半導体スイッチ手段が非導通に
    されるように選択されている保護回路。
  2. (2)前記第1の電圧基準手段は2個の直列接続された
    半導体ダイオードを具備している特許請求の範囲第1項
    記載の保護回路。
  3. (3)前記第2の電圧基準手段は半導体ダイオードを具
    備している特許請求の範囲第1項または第2項記載の保
    護回路。
  4. (4)前記電圧依存性の第2の抵抗手段はバリスタを具
    備している特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか
    1項記載の保護回路。
  5. (5)前記制御可能な半導体スイッチは1個以上のバイ
    ポーラトランジスタを具備し、そのコレクタ・エミッタ
    路は前記導電路を形成しそのベースは制御手段に結合さ
    れている特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか1
    項記載の保護回路。
  6. (6)前記ベースは別のトランジスタの導電路に結合さ
    れ、この別のトランジスタのベースは制御手段に結合さ
    れている特許請求の範囲第5項記載の保護回路。
  7. (7)前記半導体スイッチは相補型のNPNおよびPN
    Pトランジスタを具備し、NPNトランジスタのコレク
    タ・エミッタ路は前記導電路を形成し、前記第1の電圧
    基準手段は前記PNPトランジスタのベス・エミッタ接
    合と並列に接続されている特許請求の範囲第5項または
    第6項記載の保護回路。
  8. (8)前記半導体スイッチは高電圧バイポーラ装置で構
    成されている特許請求の範囲第7項記載の保護回路。
  9. (9)前記ライン端子手段は、AC入力手段が前記ライ
    ンに接続されている極性保護手段により一定極性のDC
    出力手段に接続されている特許請求の範囲第1項乃至第
    8項記載の保護回路。
  10. (10)前記制御可能な半導体スイッチは電話機ライン
    スイッチであり、その制御素子は電話機のループ電流回
    路を制御して切替えるために電話機回路と共同する制御
    手段に結合されている特許請求の範囲第1項乃至第9項
    のいずれか1項記載の保護回路。
  11. (11)1対のライン端子手段と、1対の負荷端子とを
    具備し、ライン端子手段の1端子は前記特許請求の範囲
    第1項乃至第9項のいずれか1項記載記載の保護回路の
    前記第1の抵抗および半導体スイッチの導電路を介して
    前記負荷端子の1端子に結合され、ライン端子手段の他
    端子は前記特許請求の範囲第1項乃至第9項のいずれか
    1項記載記載の別の保護回路の前記第1の抵抗および半
    導体スイッチの導電路を介して前記負荷端子の他方の端
    子に結合されている負荷にAC電力ラインを接続するA
    C電力スイッチ装置。
JP32070189A 1988-12-12 1989-12-12 保護回路 Pending JPH02223335A (ja)

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AU1884 1988-12-12
AU188488 1988-12-12

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1511620A Pending JPH04502248A (ja) 1988-12-12 1989-11-17 保護回路
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04304096A (ja) * 1990-12-31 1992-10-27 Electron & Telecommun Res Inst 加入者回路保護モジュール装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04304096A (ja) * 1990-12-31 1992-10-27 Electron & Telecommun Res Inst 加入者回路保護モジュール装置

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