专利名称：一种保护电路、通信设备以及通信设备内器件的防护方法
技术领域：
本发明涉及通信领域的防静电及防雷技术，具体地，本发明涉及一种保 护电路、 一种通信设备以及通信设备内器件的防护方法。
背景技术：
通信设备上常用的平衡双绞线信号接口 ，如模拟用户口、 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line )、 VDSL ( Very High Bit Rate DSL )等， 在室外传输距离1000米以上时，雷电电^兹脉冲就能够在这些信号线^各及其回 路中感应比较大的暂态过电压，另外高压电力线感应和220V市电的碰撞也会 使这些信号接口带上比较高的工频电压。该暂态过电压和工频点压很容易损 坏变压器次级侧的器件，因此，为了使该通信设备安全可靠的运行，必须采 取措施，对信号口电路的过电压进行防护。
现有的信号接口过电压保护方案中， 一般是采用TSS管(Thyristor Surge Suppressor:瞬态抑制二极管)和熔丝对过电压进行防护，该TSS管是一种限 压保护器件，利用器件的非线性开关特性将过电压箝位到近似为OV的电压值 实现对后级电路的保护。请参阅图1,平衡线信号口保护电路包括内部电路 20,连接于内部电路20上的接外线a和接外线b，该接外线a上串联有熔丝 Fl，该接外线b上串联有熔丝F2，保护器件VD1、 VD2、 VD3。该保护器件 VD1、 VD2、 VD3都为TSS管，其中，VD1的两端分别连接在接外线a和解 外线b上，VD2连接在接外线a和地之间，VD3连接在接外线b和地之间。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题
该平衡信号线在实际使用中，常常受电力线感应和电力线碰触或雷电的 影响，采用熔丝F1、 F2进行过流保护，当熔丝F1、 F2被烧断后，通常需要 人工更换熔丝，在实际使用中增加了人工维护成本
发明内容
本发明的实施例提供了 一种保护电路或一种通信设备或通信设备内器件 的防护方法，将信号中的低频干扰信号通过高通滤波器滤除，信号中的干扰 共模信号通过保护器件泻放，保护变压器次级侧的器件，无须人工维护。
本发明实施例提供了一种保护电路，包括变压器B1，其中，所述变压器 Bl的次级绕组连接器件10，所述变压器Bl的初级绕组连接接外线a和"^外 线b，其中，所述接外线a与所述变压器Bl的初级绕组c之间连接有高通滤 波器件30,所述接外线b与所述变压器Bl的初级绕组d之间连接有高通滤 波器件50;在所述接外线a和接外线b之间连接有保护器件vl、保护器件v2， 并且在所述保护器件vl和所述保护器件v2之间有一接地线；其中，所述保 护器件vl、保护器件v2位于所述高通滤波器件30、高通滤波器件50与接外 线a、接外线b之间。
本发明实施例提供了一种通信设备，所述通信设备设有接口电路，所述 接口电路包括变压器B1，其中，所述变压器B1的次级绕组连接器件10，所 述变压器B1的初级绕组连接接外线a和接外线b，其中，所述接外线a与所 述变压器Bl的初级绕组c之间连接有高通滤波器件30，所述接外线b与所述 变压器Bl的初级绕组d之间连接有高通滤波器件50;在所述接外线a和接外 线b之间连接有保护器件vl、保护器件v2，并且在所述保护器件vl和所述 保护器件v2之间有一接地线；其中，所述保护器件vl、保护器件v2位于所 述高通滤波器件30、高通滤波器件50与接外线a、接外线b之间。
本发明实施例提供了一种通信设备内器件的防护方法，包括
信号中的干扰共模信号经过连接在接入线a和接入线b之间的保护器件 v l和保护器件v 2，所述干扰共模信号的电压高于所迷保护器件v l和所 述保护器件v 2承受的电压，所述保护器件v l和所述保护器件v 2导通， 所述干扰共模信号经过连接所述保护器件v l和保护器件v 2之间的接地 线，竭放到地；将信号中的低频干扰信号进行滤波处理，经过滤波处理后， 信号中的高频信号通过变压器。
由上可以看出，上述实施例的一种保护电路或一种通信设备或一种通信 设备内器件的防护方法，通过接外线a与变压器Bl的初级侧c之间的高通滤波器30，接外线b与变压器Bl的初级侧d之间的高通滤波器50将低频干扰 信号滤除，干扰共模信号通过保护器件泻放，从而能够很好的对变压器B1次 级侧的器件进行防护，无须人工维护。
图1为现有技术中一种平衡线信号口保护电路图； 图2为本发明一种保护电路实施例一示意图； 图3为本发明一种保护电路实施例二示意图； 图4为本发明实施例二的等效电路示意图； 图5为本发明一种保护电路实施例三的示意图。
具体实施例方式
参见图2，本发明实施例提供了一种保护电路，包括变压器B1，其中， 所述变压器B1的次级绕组连接器件10，所述变压器B1的初级绕组连接接外 线a和接外线b，其中，所述接外线a与所述变压器Bl的初级绕组c之间连 接有高通滤波器件30，所述接外线b与所述变压器Bl的初级绕组d之间连 接有高通滤波器件50;在所述接外线a和接外线b之间连接有保护器件vl、 保护器件v2,并且在所述保护器件vl和所述保护器件v2之间有一接地线； 其中，所述保护器件vl、保护器件v2位于所述高通滤波器件30、高通滤波 器件50与接外线a、接外线b之间。
其中，该保护器件vl和保护器件v2串联，并且在该保护器件vl和保护 器件v2之间有一接地线。该保护器件vl和保护器件v2位于高通滤波器30 和高通滤波器50侧与接外线a和接外线b侧之间。
更进一步，当变压器Bl次级绕组侧的器件10的差模耐压能力比较弱时， 可以在所述接外线a和接外线b之间连接有保护器件v3，所述保护器件v3位 于所述高通滤波器件30、高通滤波器件50与接外线a、接外线b之间，所述 保护器件v3与所述保护器件vl和保护器件v2并联。其中，所述保护器件(vl)为TSS管，或压敏电阻，或TVS管，或气体 放电管；
所述保护器件(v2)为TSS管，或压敏电阻，或TVS管，或气体放电管；
所述保护器件(v3 )为TSS管，或压壽文电阻，或TVS管，或气体放电管。
所述的高通滤波器件30为电容，所述高通滤波器件50为电容。
由上可以看出，上述实施例的一种保护电路，通过接外线a与变压器Bl 的初级侧c之间的高通滤波器30,接外线b与变压器Bl的初级侧d之间的高 通滤波器50将低频干扰信号滤除，干扰共模信号通过保护器件泻放，从而能 够4艮好的对变压器B1次级侧的器件进行防护，无须人工维护。
其中，上述的保护电路可以为平衡线信号口保护电路。
下面以保护电路为平衡线信号口保护电路进行阐述。
一种平衡线信号口保护电路的实施例二，请参阅图3,该平衡线信号口保 护电路包括变压器Bl,其中，该变压器B1的次级绕组连接内部器件10, 该变压器Bl的初级绕组连接接外线a、接外线b。其中，该接外线a与变压 器B1的初级侧c之间串联有电容cl,该接外线b与变压器Bl的初级侧d之 间串联有电容c2。在接外线a和接外线b之间连接有TSS管v3。在接外线a 和接外线b之间还连接有TSS管vl、 TSS管v2,并且在TSS管vl和TSS管 v2之间连接有一接地线。其中，该TSS管v3与TSS管vl和TSS管v2并联， 并且该TSS管v3、 TSS管vl、 TSS管v2位于该电容cl、电容c2与接外线a、 接外线b之间。
其中，上述平衡线信号口保护电路可以应用到接入网侧设备，或用户侧 设备。
对于接入网侧来说，局端设备如ONU ( Optical Network Unit光网络单 元)，或DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer数字用户线赠4妻 入复用器)设备，该局端设备PCB ( Printed Circuit Board)板上设计有该平衡 线信号口保护电路。该平衡线信号口保护电路中的接外线a和接外线b通过
用户线与终端设备连接。
8对于用户侧来说，如Modem调制解调器，该Modem调制解调器中设计 有该平衡线信号口保护电路。该平衡线信号口保护电路中的接外线a和接外 线b通过用户线与局端设备连接。
当有雷击产生时，该雷击感应的过电压会作用于用户线上，从而对接入 线a和接入线b产生共模电压，当雷击电压超过电容cl、电容c2所能承受的 电压时，接入线a多余的雷击共模电压将通过接入线a、 TSS管vl泻放至地， 接入线b多余的雷击共模电压通过接入线b、 TSS管v2泻放至地，从而有效 地保护了变压器Bl次级侧器件的作用，无须人工维护。
当出现用户线碰触电力线故障时，两用户线之间会产生电压差，这时在 接入线a和接入线b之间产生差模电压。当该差模电压超过电容cl与电容c2 的耐压时，多余的差模电压将通过接入线a, TSS管v3、 TSS管vl和TSS管 v2,接入线b形成回路，从而将多余的电压渴放，从而达到保护变压器Bl次 级侧器件的作用，无须人工维护。
当出现用户线电力线感应故障时，接入线a和接入线b产生共模电压， 当共模电压超过电容cl、电容c2所能承受的电压时，接入线a多余的共模电 压将通过接入线a、 TSS管vl泻放至地，接入线b多余的共模电压通过接入 线b、 TSS管v2玛;改至地，从而有效地保护了变压器Bl次级侧器件的作用， 无须人工维护。
当出现用户线碰触电力线故障时，接入线a与接入线b之间会产生差模 电压，请参阅图4,为图3中接入线a与接入线b之间产生差模电压的等效电 路图。该差模信号的方向是从接外线a到接外线b,或者是从接外线b到接外 线a。从图2的电路形式来看，电容cl和电容c2是串联关系，则接外线a和 接外线b之间的电容耐压基本等于电容cl和电容c2的耐压之和。这样，对于 平衡线信号口保护电^各，电容cl、电容c2以及变压器Bl的初级侧线圈组成 了一个接入线a、接入线b间的高通滤波电路，从而能够有效滤除浪涌、工频 干扰等从外部引入的差模低频干扰，而对高频信号能正常通过。
由上可以看出，本实施例一种平衡线信号口保护电路在变压器B1初级侧 在接外线a与变压器Bl的初级侧c之间连接有电容cl,在接外线b与变压器B120的初级侧d之间连接有电容c2,该电容cl、电容c2能够对低压过电压 进行保护，高压过电压通过TSS管vl、 TSS管v2、 TSS管v3泻放。从而 使高频信号通过电容cl、电容c2正常通过，从而有效地滤除了低频干扰信号， 保证变压器B1次级侧器件的正常工作，无须人工维护。
需要说明的是，本实施例一种平衡线信号口保护电路对于不同速率的平 衡线信号口，选用的变压器B1、电容cl、电容c2是不同的。一^:常用的高 速平衡线信号口是G.SHDSL ( Single-pair High-speed Digital Subscriber Line ) 速率为2MHZ速率、ADSL速率为8MHZ、 VDSL速率为17MHZ。
优选地，对于G.SHDSL信号接口，变压器Bl的电感、电容C1、电容 C2的常用值分别是3.18mH、 2uF、 2uF;
对于ADSL信号接口，变压器B1的电感、电容C1、电容C2的常用值分 别是430uH、 66nF、 66nF;
对于VDSL信号接口，变压器B1的电感、电容C1、电容C2的常用值分 别是420uH、 52nF、 52nF。
请参阅图5,本发明一种平衡线信号口保护电路实施例与上述实施例的区 别在于本发明实施例三中的平衡线信号口保护电路，该接外线a与变压器 Bl的初级侧c之间串联多个电容cl ，该接外线b与变压器Bl的初级侧d之 间串联有多个电容c2。
由上可以看出，针对不同的应用场景，可以根据需要在该接外线a与变 压器B1的初级侧c之间串联至少一个电容cl,该接外线b与变压器Bl的初 级侧d之间串联至少一个电容c2，从而满足不同的应用场景，达到了更好的 防护效果。
更进一步地，对于上述实施例二和实施例三平衡线信号口保护电路中的 TSS管，可以替换为压敏电阻、TVS (transient voltage suppressor)管、或气
体》文电管。
更进一步地，当变压器B1次级内部器件10的差模耐压能力比较强，可 以将实施例二和实施例三中的平衡线信号口保护电路中的TSS管v3去掉。更进一步地，可以将TSS管vl、 TSS管v2、 TSS管v3集成到一个封装 的器件中。
更进一步地，在图3或图5中的变压器Bl,在变压器Bl的初级侧两个 线圏之间可以串联一电容。
更进一步，在图3或图5中的变压器Bl,在变压器B1的初级侧可以为 一个线圏。
本发明实施例提供了一种通信设备，所述通信设备设有接口电路，所述 接口电路包括变压器B1，其中，所述变压器B1的次级绕组连接器件10，所 述变压器B1的初级绕组连接接外线a和接外线b,其中，所述接外线a与所 述变压器Bl的初级绕组c之间连接有高通滤波器件30,所述接外线b与所述 变压器Bl的初级绕组d之间连接有高通滤波器件50;在所述接外线a和接外 线b之间连接有保护器件vl、保护器件v2，并且在所述保护器件vl和所述 保护器件v2之间有一接地线；其中，所述保护器件vl、保护器件v2位于所 述高通滤波器件30、高通滤波器件50与接外线a、接外线b之间。
由上可以看出，上述实施例一种通信设备，通过接外线a与变压器Bl的 初级侧c之间的高通滤波器30,接外线b与变压器Bl的初级侧d之间的高通 滤波器50将低频干扰信号滤除，干扰共模信号通过保护器件泻放，从而能够 很好的对变压器B1次级侧的器件进行防护，无须人工维护。
更进一步，当变压器Bl次级绕组侧的器件10的差模耐压能力比较弱时， 可以在所述接外线a和接外线b之间连接有保护器件v3,所述保护器件v3位 于所述高通滤波器件30、高通滤波器件50与接外线a、接外线b之间，所述 保护器件v3与所述保护器件vl和保护器件v2并联。
其中，所述保护器件(vl)为TSS管，或压^:电阻，或TVS管，或气体 放电管；
所述保护器件(v2)为TSS管，或压壽文电阻，或TVS管，或气体》文电管； 所述保护器件(v3)为TSS管，或压每文电阻，或TVS管，或气体》欠电管。 更进一步，上述通信设备中的接口电路可以为平衡线信号口保护电路。需要说明的是，本实施例一种通信设备中的接口电路，选用的变压器B1、 电容cl、电容c2是不同的。 一般常用的高速平衡线信号口是G.SHDSL (Single-pair High-speed Digital Subscriber Line)速率为2MHZ速率、ADSL 速率为8MHZ、 VDSL速率为17MHZ。
优选地，对于G.SHDSL,变压器B1的电感、电容C1、电容C2的常用 值分别是3.18mH、 2uF、 2uF;
对于ADSL，变压器Bl的电感、电容Cl、电容C2的常用值分别是430uH、 66nF、 66nF;
对于VDSL,变压器Bl的电感、电容Cl 、电容C2的常用值分别是420uH、 52nF、 52nF。
更进一步地，接外线a与变压器Bl的初级侧c之间可以串联多个电容， 接外线b与变压器Bl的初级侧d之间可以串联多个电容。
更进一步地，对于上述实施例通信设备中的TSS管，可以替换为压敏电 阻、TVS管、或气体》文电管。
更进一步地，当变压器B1次级内部器件10的差模耐压能力比较强，可 以将实施例通信设备中的TSS管v3去掉。
更进一步地，可以将TSS管vl、 TSS管v2、 TSS管v3集成到一个封装 的器件中。
更进一步地，在实施例通信设备中的变压器Bl，在变压器B1的初级侧 两个线圈之间可以串联一电容。
上述通信设备实施例中，对于接入网侧，该通信i殳备可以为ONU (光网 络单元)、或DSLAM (数字用户线路接入复用器)设备，或ADSL (非对称 数字用户线路)设备、或VDSL (甚高速数字用户环路)设备。用户侧设备可 以为Modem (调制解调器)。
本发明实施例提供了 一种通信设备内器件的防护方法，包括
信号中的干扰共模信号经过连接在接入线a和接入线b之间的保护器件 v l和保护器件v 2，所述干扰共模信号的电压高于所述保护器件v l和所述保护器件v 2承受的电压，所述保护器件v l和所述保护器件v 2导通， 所述干扰共模信号经过连接所述保护器件v 1和保护器件v 2之间的接地 线，泻放到地；将信号中的低频干扰信号通过高通滤波器进行滤波处理，经 过滤波处理后，信号中的高频信号通过变压器。
其中，信号中的高频信号通过变压器可以为信号中的正常的高频信号通 过变压器传输给通信设备内的器件。
需要说明的是，上述信号包括干扰共模信号、低频干扰信号以及传输给 变压器次级绕组侧器件的高频信号。
由上可以看出，上述实施例的一种通信设备内器件的防护方法，通过高 通滤波器滤除低频干扰信号，干扰共模信号通过保护器件泻放，从而能够很 好的对变压器B1次级侧的器件进行防护，无须人工维护。
更进一步，所述的防护方法还包括信号中的差^^莫干扰信号经过连接在 所述接入线a和所述接入线b之间的保护器件v 3 ，所述差模干扰信号的电 压高于所述保护器件v 3承受的电压，所述保护器件v 3导通，所述差才莫信 号经过所述保护器件v 3泻放。
该信号干扰共模信号、低频干扰信号、差模干扰信号以及传输给变压器 次级绕组侧器件的高频信号。
以上对本发明实施例一种保护电路、 一种通信设备以及一种通信设备的 防护方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例 的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明 书实施例的内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种保护电路，包括变压器(B1)，其中，所述变压器(B1)的次级绕组连接器件(10)，所述变压器(B1)的初级绕组连接接外线a和接外线b，其特征在于，所述接外线a与所述变压器(B1)的初级绕组c之间连接有高通滤波器件(30)，所述接外线b与所述变压器(B1)的初级绕组d之间连接有高通滤波器件(50)；在所述接外线a和接外线b之间连接有保护器件(v1)、保护器件(v2)，并且在所述保护器件(v1)和所述保护器件(v2)之间有一接地线；其中，所述保护器件(v1)、保护器件(v2)位于所述高通滤波器件(30)、高通滤波器件(50)与接外线a、接外线b之间。
2、 根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，在所述接外线(a) 和接外线(b)之间连接有保护器件(v3)，所述保护器件(v3)位于所述高 通滤波器件(30)、高通滤波器件(50)与接外线a、接外线b之间，所述保 护器件(v3)与所述保护器件(vl)和保护器件(卯)TSS管(v2)并联。
3、 根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述保护器件(vl)、 保护器件(v2)、保护器件(v3)集成到一个封装的器件中。
4、 根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述保护器件(vl) 为TSS管，或压^:电阻，或TVS管，或气体;^文电管；所述保护器件(v2)为TSS管，或压敏电阻，或TVS管，或气体放电管；所述保护器件(v3)为TSS管，或压壽丈电阻，或TVS管，或气体力文电管。
5、 根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述的高通滤波器件 (30 )为电容(cl),所述高通滤波器件(50 )为电容(c2 )。
6、 根据权利要求5所述的保护电路，其特征在于，对于G.SHDSL信号接口，变压器(B1)的电感、电容(cl)、电容(c2) 的常用值分别是3.18mH、 2uF、 2uF;或对于ADSL信号接口，变压器(B1)的电感、电容(cl)、电容(c2)的 常用值分别是430uH、 66nF、 66nF;或对于VDSL信号4妄口，变压器(B1)的电感、电容(cl)、电容(c2)的 常用值分别是420uH、 52nF、 52nF。
7、 根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路为平衡 线信号口保护电路。
8、 一种通信设备，所述通信设备设有接口电路，所述接口电路包括变压 器(Bl),其中，所述变压器(Bl)的次级绕组连接器件(10)，所述变压器(Bl)的初级绕组连接接外线a和接外线b,其特征在于，所述接外线a与所 述变压器(Bl)的初级绕组c之间连接有高通滤波器件(30),所述接外线b 与所述变压器(Bl)的初级绕组d之间连接有高通滤波器件(50);在所述接 外线a和接外线b之间连接有保护器件(vl )、保护器件(v2),并且在所述 保护器件(vl)和所述保护器件(v2)之间有一接地线；其中，所述保护器 件(vl)、保护器件(v2)位于所述高通滤波器件(30)、高通滤波器件(50) 与接外线a、接外线b之间。
9、 根据权利要求8所述的通信设备，其特征在于，在所述接外线(a) 和接外线(b)之间连接有保护器件(v3)，所述保护器件(v3)位于所述高 通滤波器件(30)、高通滤波器件(50)与接外线a、接外线b之间，所述保 护器件(v3)与所述保护器件(vl)和保护器件(90) TSS管(v2)并联。
10、 根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述保护器件(vl) 为TSS管，或压壽文电阻，或TVS管，或气体放电管；所述保护器件(v2)为TSS管，或压敏电阻，或TVS管，或气体放电管；所述保护器件(v3)为TSS管，或压每丈电阻，或TVS管，或气体》文电管。
11、 根据权利要求8所述的保护电路，其特征在于，所述的高通滤波器 件(30 )为电容(cl),所述高通滤波器件(50 )为电容(c2 )。
12、 根据权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备为接 入网侧i殳备或用户侧设备。
13、 根据权利要求12所述的通信设备，其特征在于，所述接入网侧设备 为ONU光网络单元、或DSLAM设备、或ADSL设备、或VDSL设备；所述用户侧设备为调制解调器。
14、 根据权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述接口电路为平衡线信号口保护电路。
15、 一种通信设备内器件的防护方法，其特征在于，包括信号中的干扰共模信号经过连接在接入线a和接入线b之间的保护器件 (v 1 )和保护器件(v 2 ),所述干扰共模信号的电压高于所述保护器件(v 1 )和所述保护器件(v 2 )承受的电压，所述保护器件(v 1 )和所述保 护器件(v 2 )导通，所述干扰共模信号经过连接所述保护器件(v 1 )和 保护器件(v 2 )之间的接地线，渴放到地；将信号中的低频干扰信号通过 高通滤波器进行滤波处理，经过滤波处理后，信号中的高频信号通过变压器。
16、 才艮据权利要求15所述的防护方法，其特征在于，所述的防护方法还 包括信号中的差模干扰信号经过连接在所述接入线a和所述接入线b之间的 保护器件(v 3 ),所述差模干扰信号的电压高于所述保护器件(v 3 )承受 的电压，所述保护器件(v 3 )导通，所述差模信号经过所述保护器件(v 3 )泻放。
全文摘要
本发明实施例公开了一种保护电路，包括变压器，该变压器的次级绕组连接器件10，该变压器的初级绕组连接接外线a和接外线b，该接外线a与该变压器的初级绕组c之间连接高通滤波器件30，该接外线b与该变压器的初级绕组d之间连接高通滤波器件50；在该接外线a和接外线b之间连接保护器件v1、保护器件v2，在该保护器件v1和该保护器件v2之间有接地线；该保护器件v1、保护器件v2位于该高通滤波器件30、高通滤波器件50与接外线a、接外线b之间。本发明实施例还公开具有保护电路的通信设备、通信设备的防护方法。该保护电路通过高通滤波器实现低电压保护，通过保护器件v1、v2实现高电压保护，能够很好的对变压器次级侧的器件进行防护，无须人工维护。
文档编号H04M11/06GK101546909SQ20081006618
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者罗新会 申请人:华为技术有限公司