專利名稱：數(shù)字用戶線路保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種數(shù)字用戶線路保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
通訊領(lǐng)域中，經(jīng)過室外的數(shù)字用戶線路(Digital Subscriber Line，簡(jiǎn)稱為DSL)需要防護(hù)雷擊浪涌和電力線搭接的干擾，對(duì)用戶線所連接的電路和設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。[0003] 目前，常用的DSL技術(shù)包括但不限于頻譜擴(kuò)展的第二代非對(duì)稱數(shù)字用戶線路(Asymmetrical Digital Subscriber Loop 2plus，簡(jiǎn)稱為ADSL2+)、第二代甚高速數(shù)字用戶線路(Very-high-bit-rate DigitalSubscriber Loop 2，簡(jiǎn)稱為VDSL2)、以及單線對(duì)高比特率數(shù)字用戶線(Single-pair High-Bit-rate Digital Subscriber Loop，簡(jiǎn)稱為SHDSL)。各種DSL技術(shù)尤其是VDSL2技術(shù)對(duì)于用戶線路上的寄生電容有嚴(yán)格要求，因此用戶線過壓保護(hù)電路器件的結(jié)電容不能太高(例如，VDSL2用戶線過壓保護(hù)器件結(jié)電容一般要求低于25pF)。 目前，普遍應(yīng)用的DSL防過流防過壓保護(hù)電路可以參見圖1，圖1為相關(guān)技術(shù)中的數(shù)字用戶線路防過流防過壓保護(hù)電路。如圖1所示，用戶線1和用戶線2共同構(gòu)成了一對(duì)DSL差分線路，連接DSL設(shè)備的用戶端口 。 一般過壓保護(hù)器件可選用響應(yīng)速度快的電壓開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管(Thyristor Surge Suppressor,簡(jiǎn)稱為TSS)，過流保護(hù)器件可選用直流電阻較小并可自恢復(fù)的正溫度系數(shù)(Positive Temperature Coefficient,簡(jiǎn)稱為PTC)熱敏電阻。當(dāng)用戶線經(jīng)受雷擊浪涌干擾時(shí)，過壓保護(hù)器件1和2起作用導(dǎo)通向保護(hù)地釋放能量，從而可以保護(hù)設(shè)備內(nèi)部電路。當(dāng)用戶線經(jīng)受電力線搭接干擾時(shí)，過壓保護(hù)器件1和2首先起作用導(dǎo)通，引起流過過流保護(hù)器件1和2的大電流，接著過流保護(hù)器件1和2起作用截?cái)嗔鬟^的大電流，從而可以保護(hù)設(shè)備內(nèi)部電路。 根據(jù)ITU-T K. 20/K. 21標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱為"標(biāo)準(zhǔn)")，采用圖1中的電路，DSL用戶
線可以通過上述標(biāo)準(zhǔn)中的基本測(cè)試等級(jí)(BasicTest Levels,具體為電壓峰值為4000V的10/700 ii s的測(cè)試波形)，但如果要通過標(biāo)準(zhǔn)中的增強(qiáng)測(cè)試等級(jí)(Enhanced Test Levels，具體為電壓峰值為6000V的10/700 s的測(cè)試波形)，圖1所示的電路中必須選用通流量參數(shù)更大的過壓保護(hù)器件，而對(duì)于上述TSS而言，不可避免會(huì)導(dǎo)致選用的過壓保護(hù)器件的結(jié)電容參數(shù)很高，從而影響了 DSL線路的性能。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)相關(guān)技術(shù)中當(dāng)外部干擾電壓較大，數(shù)字用戶線路的防過流防過壓保護(hù)電路需要選用通流量參數(shù)較大、結(jié)電容參數(shù)較高的過壓保護(hù)器件，從而影響了數(shù)字用戶線路性能的問題而提出本實(shí)用新型，為此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種改進(jìn)的數(shù)字用戶線路保護(hù)電路，以解決上述問題至少之一。 根據(jù)本實(shí)用新型，提供了 一種數(shù)字用戶線路保護(hù)電路。 根據(jù)本實(shí)用新型的數(shù)字用戶線路保護(hù)電路，除了包括第一用戶線、第二用戶線、第一過壓保護(hù)器件和第二過壓保護(hù)器件、第一過流保護(hù)器件、第二過流保護(hù)器件，其中，第 一過壓保護(hù)器件并接于第一用戶線與保護(hù)地之間，第一過流保護(hù)器件串接在第一用戶線 上，且第一過壓保護(hù)器件連接第一用戶線的一端連接于數(shù)字用戶線路設(shè)備的第一端口與第 一過流保護(hù)器件的第一端口之間，第二過壓保護(hù)器件并接于第二用戶線與保護(hù)地之間，第 二過流保護(hù)器件串接在第二用戶線上，第二過壓保護(hù)器件連接第二用戶線的的一端連接于 數(shù)字用戶線路設(shè)備的第二端口與第二過流保護(hù)器件的第一端口之間。在此基礎(chǔ)上，上述電 路還包括第三過壓保護(hù)器件、第四過壓保護(hù)器件。 其中，第三過壓保護(hù)器件，并接于第一用戶線與保護(hù)地之間，第三過壓保護(hù)器件連 接第一用戶線的一端，連接于第一用戶線外部接口與第一過流保護(hù)器件的第二端口之間； 第四過壓保護(hù)器件，并接于第二用戶線與保護(hù)地之間，且第四過壓保護(hù)器件連接第二用戶 線的一端，連接于第二用戶線外部接口與第二過流保護(hù)器件的第二端口之間；其中，第三過 壓保護(hù)器件和第四過壓保護(hù)器件用于在外部干擾電壓高于閾值時(shí)啟動(dòng)以釋放能量。 優(yōu)選地，上述第一過壓保護(hù)器件和第二過壓保護(hù)器件，在外部干擾電壓低于閾值 時(shí)，啟動(dòng)以釋放能量；上述第三過壓保護(hù)器件和第四過壓保護(hù)器件，在外部干擾電壓高于閾 值時(shí)，釋放第一過壓保護(hù)器件和第二過壓保護(hù)器件未釋放的殘余能量。 優(yōu)選地，上述第一過壓保護(hù)器件和第二過壓保護(hù)器件均采用電壓開關(guān)型瞬態(tài)抑制
二極管。 優(yōu)選地，上述第三過壓保護(hù)器件和第四過壓保護(hù)器件的響應(yīng)速度均低于第一過壓 保護(hù)器件和第二過壓保護(hù)器件的響應(yīng)速度。 優(yōu)選地，上述過壓保護(hù)器件和過壓保護(hù)器件均采用氣體放電管器件。 優(yōu)選地，上述第一過流保護(hù)器件、第二過流保護(hù)器件均采用正溫度系數(shù)熱敏電阻
器件，器件的額定零功率阻值均大于等于5歐姆，小于等于10歐姆。 通過本實(shí)用新型，在現(xiàn)有數(shù)字用戶線路防過流防過壓保護(hù)電路的基礎(chǔ)上，增加兩 個(gè)通流量很大，但結(jié)電容很小的過壓保護(hù)器件，解決了當(dāng)外部雷擊浪涌干擾電壓較大，數(shù)字 用戶線路的防過流防過壓保護(hù)電路需要選用通流量參數(shù)較大、結(jié)電容參數(shù)較高的過壓保護(hù) 器件，從而影響了數(shù)字用戶線路性能的問題，進(jìn)而可以將防護(hù)外部雷擊浪涌干擾的等級(jí)提 高到電壓峰值6000V，并且該保護(hù)電路用戶線路上的結(jié)電容仍然較小，滿足DSL線路性能要 求。 本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書 中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過 在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分， 本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng) 限定。在附圖中 圖1為相關(guān)技術(shù)中的數(shù)字用戶線路防過流防過壓保護(hù)電路； 圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)字用戶線路保護(hù)電路。
具體實(shí)施方式
[0020] 功能概述 考慮到相關(guān)技術(shù)中當(dāng)外部雷擊浪涌干擾電壓較大，數(shù)字用戶線路的防過流防過壓保護(hù)電路需要選用通流量參數(shù)較大、結(jié)電容參數(shù)較高的過壓保護(hù)器件，從而影響了數(shù)字用戶線路性能的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種DSL防過流防過壓保護(hù)電路，在確保DSL線路性能的前提下滿足ITU-T K. 20/K. 21標(biāo)準(zhǔn)中增強(qiáng)測(cè)試等級(jí)包括雷擊峰值電壓6000V在內(nèi)的細(xì)則要求。在相關(guān)技術(shù)中的數(shù)字用戶線路保護(hù)電路的基礎(chǔ)上，增加兩個(gè)過壓保護(hù)器件。該電路在防護(hù)較高外部干擾電壓時(shí)起兩級(jí)防護(hù)作用。例如，當(dāng)雷擊浪涌干擾時(shí)，如果雷擊峰值電壓較低，主要由反應(yīng)速度很快(納秒級(jí))的第一過壓保護(hù)器件和第二過壓保護(hù)器件起作用導(dǎo)通瀉放能量；如果雷擊峰值電壓較高，在雷擊電壓幅度上升時(shí)由反應(yīng)速度很快的第一過壓保護(hù)器件和第二過壓保護(hù)器件先起作用，隨著雷擊電壓的進(jìn)一步升高，在達(dá)到第一過壓保護(hù)器件和第二過壓保護(hù)器件的最大通流量之前，反應(yīng)速度雖慢但通流量很大的第三過壓保護(hù)器件和第四過壓保護(hù)器件開始起二級(jí)保護(hù)作用，此時(shí)能量基本上通過第三過壓保護(hù)器件和第三過壓保護(hù)器件瀉放。 圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)字用戶線路保護(hù)電路。如圖2所示，用戶線1和用戶線2共同構(gòu)成了一對(duì)DSL差分線路，連接DSL設(shè)備的用戶端口 ，該DSL防過流防過壓保護(hù)電路放置在用戶線外部接口和需要受保護(hù)的設(shè)備內(nèi)部電路之間。 上述保護(hù)電路包括以下器件過壓保護(hù)器件1和2，過流保護(hù)器件1和2，以及過壓保護(hù)器件3和4，由圖可以看出，圖2中所示的保護(hù)電路在圖1中所示的保護(hù)電路的基礎(chǔ)上，增加了過壓保護(hù)器件3和4。 其中，過壓保護(hù)器件1并接于用戶線1與保護(hù)地之間，過流保護(hù)器件1串接在用戶線1上，且過壓保護(hù)器件1連接用戶線1的一端連接于數(shù)字用戶線路設(shè)備的第一端口與過流保護(hù)器件1的一個(gè)端口之間，過壓保護(hù)器件2并接于用戶線2與保護(hù)地之間，過流保護(hù)器件2串接在用戶線2上，過壓保護(hù)器件2連接用戶線2的的一端連接于上述數(shù)字用戶線路設(shè)備的第二端口與過流保護(hù)器件2的一個(gè)端口之間。 過壓保護(hù)器件3，并接于用戶線1與保護(hù)地之間，過壓保護(hù)器件3連接用戶線1的一端，連接于用戶線1外部接口與過流保護(hù)器件1的另一端口之間； 過壓保護(hù)器件4，并接于用戶線2與保護(hù)地之間，且過壓保護(hù)器件4連接用戶線2
的一端，連接于用戶線2外部接口與過流保護(hù)器件2的另一端口之間； 其中，過壓保護(hù)器件3和過壓保護(hù)器件4用于在外部干擾電壓高于閾值時(shí)啟動(dòng)以
釋放能量。 其中，上述閾值決定了過壓保護(hù)器件3和過壓保護(hù)器件4起作用的時(shí)機(jī)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中10/700 ii s測(cè)試波形的定義，外部雷擊浪涌干擾電壓波形近似為一個(gè)上升時(shí)間為10ii s、下降時(shí)間為700 ii s的三角波，當(dāng)外部雷擊浪涌干擾電壓幅值逐漸增大到上述閾值之前，反應(yīng)速度很快的過壓保護(hù)器件1和2首先起作用，導(dǎo)通并向保護(hù)地釋放能量。當(dāng)外部雷擊浪涌干擾電壓幅值逐漸增大到一個(gè)固定值(即上述閾值，例如，4000V)之后，即在達(dá)到過壓保護(hù)器件1和2的最大通流量之前，反應(yīng)速度雖慢但通流量很大的過壓保護(hù)器件3和4開始起二級(jí)保護(hù)作用，此時(shí)能量基本上通過過壓保護(hù)器件3和4瀉放，過壓保護(hù)器件1和2負(fù)責(zé)釋放未被過壓保護(hù)器件3和4釋放的殘余高頻能量。[0029] 優(yōu)選地，過壓保護(hù)器件3和過壓保護(hù)器件4的響應(yīng)速度較慢，兩者的響應(yīng)速度均低于過壓保護(hù)器件1和過壓保護(hù)器件2的響應(yīng)速度。 當(dāng)數(shù)字用戶線路處于電力線搭接干擾的情況下，由于電力線搭接干擾電壓不會(huì)超過上述閾值，過壓保護(hù)器件1和2全程起作用，導(dǎo)通并引起流過過流保護(hù)器件1和2的大電流，接著過流保護(hù)器件1和2起作用截?cái)嗔鬟^的大電流，保護(hù)設(shè)備內(nèi)部電路。過壓保護(hù)器件3和4在此情況下，全程不啟動(dòng)工作。 當(dāng)數(shù)字用戶線路處于雷擊浪涌干擾的情況下，雷擊浪涌干擾電壓逐漸上升，將會(huì)超過上述閾值，在未超過上述閾值之前，反應(yīng)速度很快的過壓保護(hù)器件1和2首先起作用，導(dǎo)通并向保護(hù)地釋放能量。當(dāng)雷擊浪涌干擾電壓逐漸增大到一個(gè)閾值(例如，4000V)之后，即在達(dá)到過壓保護(hù)器件1和2的最大通流量之前，反應(yīng)速度雖慢但通流量很大的過壓保護(hù)器件3和4開始起二級(jí)保護(hù)作用，此時(shí)能量基本上通過過壓保護(hù)器件3和4瀉放，過壓保護(hù)器件1和2負(fù)責(zé)釋放未被過壓保護(hù)器件3和4釋放的殘余高頻能量。 在用戶數(shù)字線路正常工作情況下，過壓保護(hù)器件1和2以及過壓保護(hù)器件3和4不啟動(dòng)工作。 根據(jù)上述三種情況中器件的工作模式，可以對(duì)過壓保護(hù)器件1和2、過壓保護(hù)器件3和4、過流保護(hù)器件1和2進(jìn)行選型操作。 過壓保護(hù)器件1和2，選用反應(yīng)速度很快，結(jié)電容較小的雙向過壓保護(hù)器件，并且應(yīng)確保在DSL正常工作電壓下不導(dǎo)通，而在電力線搭接干擾電壓下導(dǎo)通。[0035] 優(yōu)選地，過壓保護(hù)器件1和2，可選用但不限于TSS器件。 過壓保護(hù)器件3和4，選用通流量很大，結(jié)電容非常小的雙向過壓保護(hù)器件，并且
應(yīng)確保在電力線搭接干擾電壓下不導(dǎo)通，而在雷擊浪涌干擾電壓較高時(shí)導(dǎo)通。 優(yōu)選地，過壓保護(hù)器件3和4，可選用但不限于GDT器件。 過流保護(hù)器件1和2，選用可自恢復(fù)的過流保護(hù)器件，并且確保在電力線搭接干擾時(shí)阻斷，而在雷擊浪涌干擾時(shí)保持常態(tài)。器件的零功率阻值必須適當(dāng)(可以選取5 10歐姆)，因?yàn)槠渥杩怪颠^小會(huì)導(dǎo)致在雷擊浪涌干擾時(shí)過壓保護(hù)器件3和4導(dǎo)通過慢甚至不導(dǎo)通，而阻抗值過大會(huì)影響DSL線路性能。在應(yīng)用中，阻抗值的選定可以根據(jù)實(shí)際情況而定。[0039] 優(yōu)選地，過流保護(hù)器件1和2可選用但不限于PTC器件。 綜上所述，通過本實(shí)用新型的上述實(shí)施例，提供的數(shù)字用戶線路保護(hù)電路方案，在相關(guān)技術(shù)中的數(shù)字用戶線路保護(hù)電路的基礎(chǔ)上，增加兩個(gè)過壓保護(hù)器件。本實(shí)用新型實(shí)施例中電路在防護(hù)較高外部干擾電壓時(shí)起兩級(jí)防護(hù)作用?？梢詫⒎雷o(hù)雷擊浪涌干擾的等級(jí)提高到電壓峰值6000V，并且該保護(hù)電路用戶線路上的結(jié)電容仍然較小，滿足DSL線路性能要求。 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本實(shí)用新型的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本實(shí)用新型不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種數(shù)字用戶線路保護(hù)電路，包括第一用戶線、第二用戶線、第一過壓保護(hù)器件和第二過壓保護(hù)器件、第一過流保護(hù)器件、第二過流保護(hù)器件，其中，所述第一過壓保護(hù)器件并接于所述第一用戶線與保護(hù)地之間，所述第一過流保護(hù)器件串接在所述第一用戶線上，且所述第一過壓保護(hù)器件連接所述第一用戶線的一端連接于數(shù)字用戶線路設(shè)備的第一端口與所述第一過流保護(hù)器件的第一端口之間，所述第二過壓保護(hù)器件并接于所述第二用戶線與所述保護(hù)地之間，所述第二過流保護(hù)器件串接在第二用戶線上，所述第二過壓保護(hù)器件連接所述第二用戶線的的一端連接于所述數(shù)字用戶線路設(shè)備的第二端口與所述第二過流保護(hù)器件的第一端口之間，其特征在于，所述電路還包括第三過壓保護(hù)器件，并接于第一用戶線與所述保護(hù)地之間，所述第三過壓保護(hù)器件連接所述第一用戶線的一端，連接于所述第一用戶線外部接口與所述第一過流保護(hù)器件的第二端口之間；第四過壓保護(hù)器件，并接于第二用戶線與所述保護(hù)地之間，且所述第四過壓保護(hù)器件連接所述第二用戶線的一端，連接于所述第二用戶線外部接口與所述第二過流保護(hù)器件的第二端口之間；其中，所述第三過壓保護(hù)器件和所述第四過壓保護(hù)器件用于在外部干擾電壓高于閾值時(shí)啟動(dòng)以釋放能量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路，其特征在于，所述第一過壓保護(hù)器件和所述第二過壓保護(hù)器件，在所述外部干擾電壓低于所述閾值 時(shí)，啟動(dòng)以釋放能量；所述第三過壓保護(hù)器件和所述第四過壓保護(hù)器件，在所述外部干擾電壓高于所述閾值 時(shí)，釋放所述第一過壓保護(hù)器件和所述第二過壓保護(hù)器件未釋放的殘余能量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述第一過壓保護(hù)器件和所述第二過壓 保護(hù)器件均采用電壓開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路，其特征在于，所述第三過壓保護(hù)器件和所述第四過壓保護(hù)器件的響應(yīng)速度均低于所述第一過壓保 護(hù)器件和所述第二過壓保護(hù)器件的響應(yīng)速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于，所述過壓保護(hù)器件和所述過 壓保護(hù)器件均采用氣體放電管器件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于，所述第一過流保護(hù)器件、所 述第二過流保護(hù)器件均采用正溫度系數(shù)熱敏電阻器件，所述器件的額定零功率阻值均大于 等于5歐姆，小于等于10歐姆。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)字用戶線路保護(hù)電路，在包括第一用戶線、第二用戶線、第一過壓保護(hù)器件、第二過壓保護(hù)器件、第一過流保護(hù)器件、第二過流保護(hù)器件的電路中，增加了第三過壓保護(hù)器件，并接于第一用戶線與保護(hù)地之間；第四過壓保護(hù)器件，并接于第二用戶線與保護(hù)地之間；其中，第三過壓保護(hù)器件和第四過壓保護(hù)器件用于在外部干擾電壓高于閾值時(shí)啟動(dòng)以釋放能量。通過本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，可以將防護(hù)外部雷擊浪涌干擾的等級(jí)提高到電壓峰值6000V，并且該保護(hù)電路用戶線路上的結(jié)電容仍然較小，滿足DSL線路性能要求。
文檔編號(hào)H02H9/02GK201541124SQ20092016625
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者唐榮道, 章劼 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司