JPH0421418B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 電気通信機器の回路１に接続されている線路
ａ，ｂ上で、端末と前記回路１の間に現われる過
電圧から前記回路１を保護する通信回路の過電圧
保護装置において、前記線路ａ，ｂには、第１動
作モードとして音声及びデータを表示するアナロ
グ及びデイジタル信号が前記回路１へ及び前記回
路１から伝送され、第２動作モードとして交流電
圧の形の信号が前記回路１が前記線路から切り離
されている間にスイツチを通して前記線路に接続
される信号発生器２から前記端末へ伝送されるも
のであつて； 前記過電圧保護装置は、前記線路と接地端子と
の間に第１及び第２の電流通路並びに前記回路１
と前記過電圧保護装置の間に前記線路ａ，ｂに接
続されている前記信号発生器２を備えており、各
電流通路には少なくとも１つの非線形回路素子Ｔ
１，Ｄ５，Ｄ６，Ｔ２，Ｔ３，Ｄ７を備え、一方
の電流通路における該回路素子の少なくとも１つ
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は制御可能であり、前記第１動
作モードにおいて、前記第１電流通路は短絡して
正の過電圧を接地するように構成され、前記第２
電流通路は保護される回路１への供給電圧（−
U1）の大きさを越える負の過電圧を接地するよ
うに短絡するよう構成され、前記第２動作モード
において、前記第１電流通路は短絡して前記交流
電圧の正のピーク値を越える正の過電圧を接地す
るように構成され、前記第２電流通路は前記交流
電圧の負のピーク値（−U2）の大きさを越える
負の過電圧を接地するように短絡するよう構成さ
れていることを特徴とする通信回路の過電圧保護
装置。

２ 請求の範囲第１項において、前記第１電流通
路はサイリスタＴ１と直列にダイオードＤ５，Ｄ
６を備え、前記サイリスタのゲートとアノードは
前記交流電圧の正のピーク値に等しいツエナ電圧
をもつツエナダイオードDZ３によつて接続され、
該サイリスタのゲートは前記第１動作モード期間
に前記サイリスタＴ１がそのアノードの正電圧に
対して導電状態となるような電圧（＋U3）が加
えられるように構成されていることを特徴とする
通信回路の過電圧保護装置。

３ 請求の範囲第１項又は第２項において、前記
第２の電流通路はサイリスタＴ２，Ｔ３と直列に
ダイオードＤ７を備え、前記サイリスタのゲート
は前記第１動作モード期間に、前記サイリスタＴ
２，Ｔ３が、保護される回路へ供給電圧（−U1）
の値を越える大きさの負電圧がそのカソードに加
わるとき導電状態となるような電圧（−U1）が
加えられるように構成されており更に前記サイリ
スタのゲートは前記第２動作モード期間に、前記
サイリスタＴ２，Ｔ３が、前記交流電圧の負のピ
ーク値の値を越える大きさの負電圧がそのカソー
ドに加わるとき導電状態となるような電圧（−
U2）が加えられるように構成されていることを
特徴とする通信回路の過電圧保護装置。

４ 請求の範囲第１項又は第２項において、前記
第２電流通路は、サイリスタＴ２，Ｔ３と直列に
ダイオードＤ７を備え、前記サイリスタのゲート
とアノードは前記交流電圧の負のピーク値の大き
さに等しいツエナ電圧をもつツエナダイオード
DZ４によつて接続されていることを特徴とする
通信回路の過電圧保護装置。

技術分野 本発明は、電話交換機の回路の過電圧保護のた
めの装置に関する。そのような過電圧は、例え
ば、交換機に接続される線路上の雷のトランジエ
ント（過渡電流）、すなわちアースへの短絡によ
つて生じる加入者線路のいわゆる縦妨害である。

背景技術 1979年10月25日付ジヤーナル・エレクトロニク
ス（Journal Electronics）誌の第42頁に、電話
回路網に接続される回路の保護装置が掲載されて
いる。この装置は、例えば、雷のトランジエント
から加入者線路を保護することを意図したもので
あつて、加入者線路の２線を電源の２つの極に接
続する４個のいわゆるクランプ・ダイオードを主
体として構成するものである。この装置によれ
ば、ａ線とｂ線との間の最大電圧は、電源の極間
電圧に制限できる。この設計の保護回路の欠点
は、電源の負極に伝導される大きなトランジエン
ト電流が、主として電源の固有抵抗のために電源
の電圧降下を生じることである。そのような電圧
降下は、それによつて他の機器を破壊することが
ある。

この欠点に対処するために、例えば、スエーデ
ン国特許明細書第7714316−２号では、ツエナダ
イオードによつて、バツテリの負極ではなくアー
スへ負の過渡電流を導くことを示唆している。こ
の解決方法の欠点は、変動するバツテリ電圧とツ
エナ電圧との間の電圧に対して、トランジエント
保護が動作しない点にある。

既知の装置についての別の問題は、加入者線路
のリンギングリレーと保護装置の協同動作にあ
る。多くの場合、リンギング信号の線路への接続
は、リレーを介して行つている。リンギング信号
発生器は、例えば−200Vから＋150Vまでの範囲
の交流電圧を発生し、一方線路に接続されている
線路回路の動作範囲は、0Vからバツテリ電圧、
例えば−56Vである。従つて線路回路に対するト
ランジエント保護は、−56V以下と0V以上の電圧
に対する保護が目的となるもので、リンギングリ
レーと線路回路との間に配置して、保護回路がリ
ンギング電圧を短絡しないようにしなければなら
ない。このような装置の欠点は、ときには、例え
ば雷妨害時に大きな過渡電流がリレー接点を流れ
るので、接点をこの負荷に対する容量のものとし
なければならないことである。

発明の開示 本発明によつて解決すべき技術的問題は、１つ
の装置によつて前述した従来技術による欠点を同
時に除去することである。

本発明は、添付の請求の範囲に示すような特徴
をもつ解決方法を提供する。

本発明による解決法の利点は、保護回路が妨害
電圧のすべての実際の値に対して有効であると共
に、リンギングリレーは加入者へのリンギング電
圧の結合素子としての実際的機能に従つて設計さ
れさえすればよいという点から明かである。

【図面の簡単な説明】

添付図面を参照して以下に本発明を説明する。

第１図は従来技術による装置を示し、第２図も
従来技術による装置を示し、第３図も従来技術に
よる装置を示し、第４図は本発明による装置を示
し、第５図は本発明による装置を更に詳細に示
す。

本発明を実施する最良の形態 第１図は、前述したように、従来技術による装
置を示す。加入者線路の２線ａ，ｂは、いわゆる
加入者線路インターフエース回路すなわち線路回
路１に接続される。線上に到来する正のトランジ
エントから回路１を保護するために、電流制限抵
抗Ｒ１を線路に直列に接続し、またダイオードＤ
２をアースに接続している。この装置によつて、
線ａと回路１の接続点における電圧は、最大０に
等しくすることができる。同様な装置によつて、
線ｂ上に到来する正のトランジエントから回路１
を保護する。負のトランジエントは、電圧−U1
をもつ電源の負極に対して短絡される。線ｂ間の
大きな負のトランジエントはダイオードＤ３を導
通させるが、供給電圧源（＋０、−u₁）の内部抵
抗間に高い電圧を生じ、それが線路回路１の内部
回路を破壊する。このように設計された保護回路
は、前述したような欠点を有する。

第２図は、従来技術による別の保護回路を示
す。２個のツエナダイオードDZ１及びDZ２は、
正及び負の過渡電流を電流制限抵抗Ｒ１及びＲ２
を通してアースに接続する。

第３図には、第２図による装置を、一般に接続
されるリンギング信号発生器２と併せて示してあ
る。交換機によつて制御されるリンギングリレー
３は、加入者へ信号を与えるために、加入者線路
のａ線及びｂ線を前記リンギング信号発生器の２
つの極に接続する。第２，３図のツエナダイオー
ドDZ１，DZ２は、その逆方向電圧がツエナ電圧
より大きいときに導通する。

第４図には、本発明による装置の回路図が示さ
れている。両方の通話線上の正及び負の過渡電流
は、後述するようにアースに接続される。このよ
うにして、線路回路１への電源の電圧降下の問題
は避られる。第２図による解決方法に伴なう問題
も、負のトランジエントに対して保護する装置の
点弧電圧を、線路回路１の供給電圧に追従させる
ことによつて避られる。最後に、リンギングリレ
ー３の接点は、リレーを保護回路と線路回路１と
の間に配置することによつて過渡電流から保護す
ることができる。

第４図は装置の非動作状態を示している。線ａ
上の正のトランジエントは、ダイオードＤ５とサ
イリスタＴ１を通して大地に導かれ、このサイリ
スタのゲート接合はアース電圧＋U3によつて順
方向バイアスに維持されている。同様にして、線
ｂ上の正のトランジエントはダイオードＤ６とサ
イリスタＴ１を通してアースに導かれる。前述と
同様に、２つの電流制限抵抗Ｒ１及びＲ２が保護
装置とａ線及びｂ線の間に接続される。

供給電圧U1よりも大きな値の線ａ上の負のト
ランジエントは、サイリスタＴ２及びダイオード
Ｄ７を通してアースに導かれる。サイリスタのゲ
ートは、供給電圧に等しい電圧−U1に維持され
る。サイリスタＴ３及びダイオードＤ７は、線ｂ
上の負のトランジエントを導く。このようにし
て、回路１は、非動作状態において、線路から到
来する正のトランジエント及び供給電圧U1より
も大きな値をもつ負のトランジエントから保護さ
れる。

しかしながら、雷妨害は、リンギング信号が加
入者に送られると同時に発生しうる。この場合、
リンギングリレー３は動作してリンギング信号発
生器の極を２つの電流制限抵抗Ｒ３及びＲ４を通
して線路に接続している。図面には一点鎖線によ
つて機能的に示してあるが、リンギングリレーが
動作すると同時に、第２の電圧−U2がサイリス
タＴ２及びＴ３の制御電極に供給され、サイリス
タＴ１の制御電極への電圧＋U3の供給が遮断さ
れる。しかしながら、これら後者の電圧の接続及
び遮断がリレー３のリレー接点によつて行なわれ
なければならないというように図面の理解すべき
ではない。

接続されるリンギング電圧は例えば±200Vで
あり、この電圧はもちろん保護装置によつて大地
へ分流してはならない。これに反して、＋200Vよ
り高い電圧及び−200Vより低い電圧は、保護回
路を動作させる。これは次のようにして達成され
る。ツエナ電圧200VのツエナダイオードDZ３を
サイリスタＴ１のアノードとゲートとの間に接続
する。200Vより大きな値をもつ線ａ上及び線ｂ
上の正のトランジエントはそれぞれ、ダイオード
Ｄ５及びＤ６を通して、DZ３を反対方向に導通
するため電流がDZ３を通して流れる。そして制
御電流がＴ１のゲートに流れてＴ１を導通する。
従つて、正のトランジエントは、サイリスタＴ１
を通してアースに分流される。サイリスタＴ２及
びＴ３のゲートは前述したように、好適には−
200Vに等しい電圧−U2に接続される。この装置
によつて、200Vより大きな値の負のトランジエ
ントは、サイリスタＴ２，Ｔ３のゲートに制御電
流を流してＴ２，Ｔ３を導通するので、サイリス
タＴ２とＴ３及びダイオードＤ７によつて大地に
分流される。

第５図には、本発明による装置の実施例を、さ
らに詳細に示してある。保護回路は、基本的には
前述したように設計されている。２つのトランジ
スタTR１及びTR３には、一定のエミツタ電圧、
例えば＋5Vに等しい＋U3の電圧が加えられてい
る。非動作状態では、これらトランジスタからベ
ース電流が抵抗Ｒ９を通つて、例えば−48Vの供
給電圧へ流れる。トランジスタTR１は導通して
おり、上記に従つて制御電流をサイリスタＴ１に
与える。トランジスタTR３もまた導通してお
り、そのコレクタ電流が抵抗Ｒ８及び一連のダイ
オードＤ８，Ｄ９，Ｄ１０を介して電源−U1へ
流れる。例えば線ａ上の−U1より低い電圧は、
抵抗Ｒ５及びトランジスタTR２を介して制御電
流が与えられるサイリスタＴ２をオン状態に切換
える。

リンギング電圧が加入者に送られると、リンギ
ングリレーの第３の接点により電圧＋U3がトラ
ンジスタTR１及びTR３のベースに加えられて
両トランジスタがカツトオフすると同時に、線路
回路１は、前述したのと同様にして遮断される。
リンギング電圧は、例えば±200Vで、この電圧
は保護回路の影響を受けないで線路に供給され
る。200Vより大きいａ線及びｂ線上の正のトラ
ンジエントは、前述した通り大地に分流される。
例えばａ線上の200Vよりも大きな値の負のトラ
ンジエントにより、アースからダイオードＤ７、
ツエナ電圧200VのツエナダイオードDZ４、抵抗
Ｒ５、及びサイリスタＴ２のゲート−カソード接
合を通して電流通路が形成される。そこでサイリ
スタＴ２はオン状態に切換り、ダイオードＤ７を
通して、トランジエントをアースに分流する。ｂ
線上の負のトランジエントに対しても同様な機能
が行なわれる。