JPH0654357A - 電話システム用加入者回路とその保護方法 - Google Patents

電話システム用加入者回路とその保護方法

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JPH0654357A
JPH0654357A JP5138952A JP13895293A JPH0654357A JP H0654357 A JPH0654357 A JP H0654357A JP 5138952 A JP5138952 A JP 5138952A JP 13895293 A JP13895293 A JP 13895293A JP H0654357 A JPH0654357 A JP H0654357A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コストで物理的サイズが小さく、かつ、十
分な過電圧ストレス保護を提供する保護部を備えた電話
システム用加入者回路とその保護方法を提供する。 【構成】 一対の端末11からなり、対をなす線に結合
する第1の組の端末と、一対の端末12からなる第2の
組の端末とを有する。制御入力を備え、第1の組の端末
の中の第1の端末を第2の組の中の第1の端末に結合す
るスイッチ14、15と、第2の組の端末に結合する過
電圧検出器16とを有する。本発明の加入者回路は、特
に、スイッチの制御入力に結合し、過電圧検出器に応答
してスイッチを開く手段23、26を有する。また、本
発明の保護方法は、第2の組の端末の電圧が所定の電圧
を超過した場合に過電圧を検出するステップと、過電圧
に応答してスイッチを開くステップとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電話システムに係り、
特に、過電圧から加入者回路を保護するための技術に関
する。
【0002】
【従来の技術】電話システム、例えば、電子交換システ
ム(ESS)または構内交換機(PBX)においては、
このシステムと電話機への対をなす線(加入者ループ)
との間のインタフェースとして働く加入者回路(SLI
C)が用いられている。この加入者回路は、種々の周知
の機能、例えば、バッテリ・フィード、呼出信号、監
視、メッセージ待ちなどの機能を提供する。これらの機
能は、一般的に、このシステムにおける共通制御装置の
制御下で実行される。多くの加入者回路を1個または2
個のチップに集積化しようとすると、従来の過電圧保護
方法では不適切である場合が多い。すなわち、従来の過
電圧保護方法では、集積化加入者回路を十分に保護でき
ないか、または、十分な保護を行おうとすると、コスト
が高く物理的サイズが大きくなるため、電話システムが
価格競争力のない高価なシステムとなってしまう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来技術の問題点を解決するために提案されたもので
あり、その目的は、低コストで物理的サイズが小さく、
かつ、十分な過電圧ストレス保護を提供する保護部を備
えた電話システム用加入者回路とその保護方法を提供す
ることである。また、望ましくは、保護部を加入者回路
に適合させるか、あるいは、保護部を加入者回路と部分
的に集積化することも目的の一つである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の電話システム用
加入者回路は、まず、一対の端末(11)からなり、対
をなす線に結合する第1の組の端末と、一対の端末(1
2)からなる第2の組の端末とを有する。また、制御入
力を備え、前記第1の組の端末の中の第1の端末を前記
第2の組の中の第1の端末に結合するスイッチ(14、
15)と、前記第2の組の端末に結合する過電圧検出器
(16)とを有する。そして、前記スイッチの前記制御
入力に結合し、前記過電圧検出器に応答して前記スイッ
チを開く手段(23、26)を有することを特徴として
いる。
【0005】また、本発明の電話システム用加入者回路
の保護方法は、一対の端末(11)からなり、対をなす
線に結合する第1の組の端末と、一対の端末(12)か
らなる第2の組の端末と、制御入力を備え、前記第1の
組の端末の中の第1の端末を前記第2の組の中の第1の
端末に結合するスイッチ(14、15)とを有する電話
システム用加入者回路の保護方法である。そして、前記
第2の組の端末の電圧が所定の電圧を超過した場合に過
電圧を検出するステップと、前記過電圧に応答して前記
スイッチを開くステップとを有することを特徴としてい
る。
【0006】
【実施例】図1は、本発明による電話システム用加入者
回路10の一実施例を簡略化して示す構成図である。こ
の加入者回路10は、基本的に、(図示していない)加
入者電話を(図示していない)ループと呼ばれる対をな
す線を介して(図示していない)電話システム内の電話
交換装置に結合するものである。この加入者回路10
は、一対の端末11からなる第1の組の端末と、一対の
端末12からなる第2の組の端末とを有する。本実施例
では、チップ13は、第1の組の端末11を、第2の組
の端末12に結合するスイッチを有する。90ボルトの
保護器/検出器16は、第2の組の端末12の電圧が、
所定の電圧(ここでは約90ボルト)を超過したか否か
を検出すると共に、この第2の組の端末12の電圧をそ
の所定の電圧にクランピングする。保護器/検出器16
が過電圧を検出すると、スイッチ14、15が開いて加
入者回路10を保護する。
【0007】さらに詳しく説明すると、この加入者回路
10は、スイッチ・セット・チップとして知られるチッ
プ13を用いて加入者ループへの各種信号または加入者
ループからの各種信号を切り換える。このスイッチ・セ
ット・チップ13としては、例えば、米国、ペンシルバ
ニア州、アレンタウン、ユニオンブールバード、555
のAT&Tマイクロエレクトロニクス社製のAT&T
LH1208AAJ/AAR PBXスイッチ・セット
を使用することができる。このLH1208AAJ/A
ARの使用と動作の詳細については、前述のAT&Tマ
イクロエレクトロニクス社から発行されているデータ・
シートとアプリケーション・ノートの出版物(それぞれ
の発行番号は、DS90−041HVICおよびAP9
1−002HVIC)に記載されている。
【0008】そして、本発明の目的のために、このチッ
プ13は、バッテリ・フィード回路17、例えば、AT
&T LB1276AFバッテリ・フィード・チップ
(このチップについても、前記引用文献を参照のこと)
からの電流を加入者ループのチップ・アンド・リング接
続に結合する。このバッテリ・フィード回路17は、ま
た、電話交換装置で後続処理を行うために多重化ディジ
タル・パス(PCM高速パス)へ音声信号を結合するハ
イブリッド/CODEC装置18と結合している。この
スイッチ・セット・チップ13は、また、加入者ループ
にリンギング電圧とメッセージ待ちバッテリを結合する
スイッチ20〜22を有する。
【0009】スイッチ・セッチ・チップ13のスイッチ
14、15、20〜22は、全てオンチップ制御回路2
3によって制御されるが、このオンチップ制御回路23
は、共通制御装置(CC)、例えば、この電話システム
全体を制御できるコンピュータによって制御される。こ
の共通制御装置からのコマンドとは無関係に、スイッチ
・セット・チップ13にリセット(RTS)入力を与
え、スイッチを開くことができる。前記90ボルト保護
器/検出器16に加えて、一般に、スイッチ・セット・
チップ13のスイッチが開いている場合には、300ボ
ルト保護器24が第1の組の端末11(この端末は加入
者ループに接続する)の電圧をクランピングする。通
常、この保護器24のクランピング電圧は、そのリンギ
ング電圧が減衰なく300ボルト保護器24をパスする
必要があるため、90ボルト保護器/検出器16のクラ
ンピング電圧よりかなり高い。
【0010】ところが、この程度の電圧では、バッテリ
・フィード17が損傷する可能性がある。そのため、9
0ボルト保護器/検出器16、300ボルト保護器24
のクランピング電圧は、ライン・クロス(例えば、12
0ボルトAC)により、300ボルト保護器24がクラ
ンピングを行わない際に90ボルト保護器/検出器16
がクランピングを行うように選択される。90ボルト保
護器/検出器16、300ボルト保護器24がクランピ
ングを行う場合には、この保護器24での消失を制限す
るために、レジスタ25が過剰のエネルギーの消失を助
成する。仮に、かなりの大きさの(ここでは300ボル
ト以上の)過電圧がこのループに加えられ、電流制限/
中断が行われず、この保護器24を損傷するのに十分な
電流が流れた場合には、レジスタ25のいくつかが溶融
して、保護器24の破壊を防ぐことが可能である。
【0011】この加入者回路の通常の動作の際には、共
通制御装置からの信号に応答してスイッチ14、15を
閉じて、ループ、従ってこのループに取り付けられた加
入者機へ電流を流す。スイッチ14、15が閉じられて
いる間に、仮にループに過電圧状態が生じた場合には、
通常は、保護器/検出器16が第2の組の端末12の電
圧をその所定の電圧にほぼクランピングする。この場
合、従来の加入者回路では、レジスタ25が故障する
(一つ以上のレジスタ25が溶融する)かまたは保護器
/検出器16自身が故障するまで、そしておそらくはこ
の加入者回路の他の回路を破壊してしまうまで、この9
0ボルト保護器/検出器16が導通状態を維持する。
【0012】これに対して、本実施例では、保護器/検
出器16が過電圧状態の存在を示し、フリップフロップ
26をセットし、このフリップフロップ26が次にスイ
ッチ14、15(および他の閉じられたスイッチ20〜
22のいずれか)を開かせる。この保護器/検出器16
については後で図2を参照してさらに詳しく説明する。
フリップフロップ26にスイッチ・セット・チップ13
のスイッチを開かせると共に、共通制御装置に故障状態
を通知する。所定の時間の後、共通制御装置はフリップ
フロップ26をクリアし、必要であればスイッチ14、
15を閉じ、過電圧がまだ存在するか否かを検出する。
仮に過電圧がまだ存在する場合には、保護器/検出器1
6が再びフリップフロップ26をセットして、スイッチ
・セット・チップ13のスイッチを開く。
【0013】次に、共通制御装置は、故障状態がこの故
障した加入者回路10に接続されたループについて存在
するというメッセージを保守係員に送る。さらに、フリ
ップフロップ26の出力によって表示器29(ここで
は、LED)を駆動して係員に可視の警告を送る。この
ように保守係員に故障が警告され、この故障した加入者
回路10に接続するループに危険電圧が存在することを
通知する。図2は、この保護器/検出器16の一例を簡
略化して示す構成図である。要約すれば、この保護器/
検出器16は、ダイオード30のブリッジ整流回路を用
いて、第2の組の端末12からの電圧をツェナー・ダイ
オード31と直列結合ダイオード32に加える。
【0014】ツェナー・ダイオード31は、保護器/検
出器16のクランピング電圧を実際上決定し、直列結合
ダイオード32は十分な電流がこの保護器/検出器16
を流れる場合にトランジスタ33をターンオンするのに
十分なだけ電圧を低下させる。トランジスタ33が“タ
ーンオン”すると、オプトアイソレータ34の発光ダイ
オードを電流が流れ、その感光トランジスタを導通させ
る。オプトアイソレータ34のトランジスタが導通する
と、保護器/検出器16は、第2の組の端末12の電圧
のクランピングを行い、この第2の組の端末12の少な
くとも一つの端末の電圧が所定の電圧を超過したことを
指示する。
【0015】また、保護器/検出器16のクランピング
を行う機能と過電圧の検出を行う機能とを個別の回路で
実施することも可能である。例えば、ツェナー・ダイオ
ード31と直列に接続された限流レジスタ36の抵抗が
十分に小さい(例えば100オーム以下)の場合には、
保護器/検出器16は第2の組の端末12の電圧のクラ
ンピングを有効に行うことができる。ところが、限流レ
ジスタ36の抵抗が十分に大きい(例えば10キロオー
ム以上)の場合には、この保護器/検出器16は有効な
電圧制限を行うことはできないが、有効な過電圧検出を
行うことはできる。あるいはまた、限流レジスタ36
を、例えば、デプレッション形FETなどの他の限流手
段に代えることができる。すなわち、そのゲートがその
ソースに結合され、ツェナー・ダイオード31を通る電
流をこのFETのIDSS 以下に限定するようにほぼ一定
の電流ソースを形成するようなデプレッション形FET
を使用することができる。
【0016】図3は、スイッチ・セット・チップ13の
うちの例えばスイッチ14を簡略化して示す構成図であ
る。2つの直列結合のDMOSトランジスタ40は、制
御入力がこのトランジスタ40の一つまたは両方を確実
に導通させるように十分にバイアスされている場合に、
対応する積分保護ダイオード41と共に双方向導通パス
を形成する。
【0017】図4に別の実施例の加入者回路を示す。本
実施例においては、第1の組の端末11に結合された検
出器50により過電圧検出を行う。図1に示した加入者
回路の場合のように、過電圧を検出すると、フリップフ
ロップ26をセットし、共通制御装置に通知し、この共
通制御装置がフリップフロップ26をリセットするまで
スイッチ・セット・チップ13のスイッチを開く。この
動作は図1の場合について説明した加入者回路10の動
作と実質的に同じである。この検出器50の回路も図2
に示した保護器/検出器16と同じでよいが、本実施例
の限流レジスタ36(または他の限流手段)の抵抗は、
この検出器50が電流を限流するのに十分大きく、第1
の組の端末11の電圧を実質的にクランピングしないよ
うな値とされる。
【0018】なお、本発明は、前述した実施例に限定さ
れるものではなく、他の各種の実施例も同様に可能であ
る。例えば、保護器の所定のクランピング電圧として
は、前述の電圧と異なる電圧を適宜使用することが可能
である。また、集積固体設計とする代わりに、これらの
スイッチとしてリレーや個別のトランジスタを使用する
ことも可能であり、その場合にも、本発明の作用効果を
得ることができる。さらにまた、多数の回路を一つの集
積回路上に配置することも可能である。例えば、フリッ
プフロップ26(図1参照)をスイッチ・セット・チッ
プ13と組み合わせることもできる。さらに、この技術
分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得
るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含され
る。また、特許請求の範囲に記載した参照番号は発明の
容易な理解のために付したものであり、その技術的範囲
を制限するように解釈されるべきではない。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、従来
に比べて、低コストで物理的サイズが小さく、かつ、十
分な過電圧ストレス保護を提供する保護部を備えた電話
システム用加入者回路とその保護方法を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の加入者回路を簡略化して示
す構成図である。
【図2】図1の保護器/検出器の一例を簡略化して示す
構成図である。
【図3】図1のスイッチの一例を簡略化して示す構成図
である。
【図4】本発明の別の実施例の加入者回路を簡略化して
示す構成図である。
【符号の説明】
10 加入者回路 11 第1の組の端末 12 第2の組の端末 13 チップ(スイッチ・セット・チップ) 14 スイッチ 15 スイッチ 16 (90ボルト)保護器/検出器 17 バッテリ・フィード回路 18 ハイブリッド/CODEC装置 20 スイッチ 21 スイッチ 22 スイッチ 23 オンチップ制御回路 24 (300ボルト)保護器(電圧リミッタ) 25 レジスタ 26 フリップフロップ 29 表示器 30 ダイオード 31 ツェナー・ダイオード(電圧リミッタ) 32 直列結合ダイオード 33 トランジスタ 34 オプトアイソレータ 36 レジスタ 40 DMOSトランジスタ 41 積分保護ダイオード 50 検出器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の端末(11)からなり、対をなす
    線に結合する第1の組の端末と、 一対の端末(12)からなる第2の組の端末と、 制御入力を備え、前記第1の組の端末の中の第1の端末
    を前記第2の組の中の第1の端末に結合するスイッチ
    (14、15)と、 前記第2の組の端末に結合する過電圧検出器(16)と
    を有する電話システム用加入者回路において、 前記スイッチの前記制御入力に結合し、前記過電圧検出
    器に応答して前記スイッチを開く手段(23、26)を
    有することを特徴とする電話システム用加入者回路。
  2. 【請求項2】 前記スイッチを開く手段は、前記過電圧
    検出器に応答し、前記スイッチの前記制御入力に結合さ
    れた出力を備えた記憶素子を有し、この記憶素子は、過
    電圧状態の検出を保持し、前記スイッチを開に保持する
    ように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の電
    話システム用加入者回路。
  3. 【請求項3】 前記記憶素子は、フリップフロップであ
    り、 前記過電圧検出器は、前記第2の組の端末の電圧を第1
    の所定の電圧にクランピングする第1の電圧リミッタ
    (31)を有することを特徴とする請求項2に記載の電
    話システム用加入者回路。
  4. 【請求項4】 前記第1の組の端末に結合し、この第1
    の組の端末の電圧を前記第1の所定の電圧より大きい第
    2の所定の電圧にクランピングする第2の電圧リミッタ
    (24)をさらに有することを特徴とする請求項3に記
    載の電話システム用加入者回路。
  5. 【請求項5】 一対の端末(11)からなり、対をなす
    線に結合する第1の組の端末と、 一対の端末(12)からなる第2の組の端末と、 制御入力を備え、前記第1の組の端末の中の第1の端末
    を前記第2の組の中の第1の端末に結合するスイッチ
    (14、15)とを有する電話システム用加入者回路の
    保護方法において、 前記第2の組の端末の電圧が所定の電圧を超過した場合
    に過電圧を検出するステップと、 前記過電圧に応答して前記スイッチを開くステップとを
    有することを特徴とする電話システム用加入者回路の保
    護方法。
  6. 【請求項6】 所定時間の間、前記スイッチを開状態に
    保持するステップと、 前記スイッチを閉じるステップと、 過電圧が残っているか否かを検出するステップと、 前記過電圧が存在する場合に前記スイッチを開くステッ
    プとをさらに有することを特徴とする請求項5に記載の
    電話システム用加入者回路の保護方法。
  7. 【請求項7】 過電圧の検出をラッチするステップと、 前記ラッチされた過電圧の検出を共通制御装置に指示す
    るステップとをさらに有し、 前記スイッチが前記ラッチされた過電圧の検出によって
    制御されることを特徴とする請求項6に記載の電話シス
    テム用加入者回路の保護方法。
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