专利名称：第二代甚高速数字用户线保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通讯产品的用户线保护技术领域，尤其涉及VDSL2 (第二 代甚高速数字用户线)保护电路技术领域。
背景技术：
在通讯领域，要经过室外的用户线通常需要防护雷击和电力线搭接，防止
高电压及由此引起的大电流侵入，避免损坏设备。
VDSL2是最新的DSL技术,它可以使用高达30MHz的传输带宽，提供最大对
称100Mbps的数据带宽。要提供稳定可靠的高带宽，VDSL2的保护电路需要特
别考虑 一方面，由于使用频率较高，增加的保护电路应该尽量减少附加的电容
负载；另一方面，VDSL2的驱动器件对高压更加敏感，防护电路也需要更加可靠。
目前，有一种普通ADSL防护电路，其结构如图l所示，D1和D2是晶闸 管型浪涌保护器件，该电路可以直接用于保护VDSL2线路。但是由于晶闸管型 浪涌保护器件极间电容较大，通常为30pf左右或者更高。在30MHz以内的频段， 它所引入的插入损耗可能使用户线路性能下降5%到10% 。
还有一种VDSL2保护电路，其结构如图2所示，Ul和U2是GDT (气体 放电管)。气体放电管对性能的影响可以忽略，但相比晶闸管型浪涌保护器件， 气体放电管对高电压的反应速度慢，且动作门限电压的一致性有差异。这可能 导致两个结果气体放电管的响应较慢，在雷击等快速信号下的动作电压比静 态信号的动作电压会高很多，从而造成在雷击下，会有较大的残压传导到芯片 侧；两个气体放电管在动作时间是差异，这样施加共模信号时，两个气体放电 管先后动作将导致共模信号转换成差模信号。上述两种情况都会导致较大能量 耦合到芯片侧。由于VDSL2芯片对过电压比ADSL芯片更加敏感，如果不能增强芯片侧的保护，有可能会造成收发电路损坏，而增强芯片侧的保护，将增加 整体成本，同时选择合适的保护电路也有较大的难度。实用新型内容鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种第二代甚高速数字用户线保护 电路，用以解决现有技术中存在用户线路性能下降或保护电路成本高的问题。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型提供了一种第二代甚高速数字用户线保护电路，包括第一晶 闸管型浪涌保护器件D1)、第二晶闸管型浪涌保护器件(D2)、第一气体放电管 (Ul)和第二气体放电管(U2),其中，所述第一晶闸管型浪涌保护器件(Dl) 和所述第一气体放电管(Ul)串联并接地后，与被保护器件并联；所述第二晶 闸管型浪涌保护器件(D2)和所述第二气体放电管(U2)串联并接地后，与所 述被保护器件并联。进一步地，所述保护电路还包括第一过流保护器Pl和第二过流保护器P2, 所述第一晶闸管型浪涌保护器件D1和所述第一气体放电管Ul串联并接地后， 与被保护器件并联，然后与所述第一过流保护器P1串联；所述第二晶闸管型浪 涌保护器件D2和所述第二气体放电管U2串联并接地后，与所述被保护器件并 联，然后与所述第二过流保护器P2串联。进一步地，所述第一晶闸管型浪涌保护器件D1和第二晶闸管型浪涌保护器 件D2的击穿电压均高于第二代甚高速数字用户线的正常工作电压；所述第一气 体放电管Ul和第二气体放电管U2的静态工作电压均低于预定值。进一步地，所述第一晶闸管型浪涌保护器件Dl和所述第一气体放电管Ul 串联后的总寄生电容至少低于所述第一气体放电管U1的寄生电容5皮法；所述 第二晶闸管型浪涌保护器件D2和所述第二气体放电管U2串联后的总寄生电容 至少低于所述第二气体放电管U2)的寄生电容5皮法。进一步地，所述被保护器件包括数字用户线接入复用器。4本实用新型有益效果如下
本实用新型通过将气体放电管和晶闸管浪涌保护器件的优缺点互补，达到 响应快、寄生电容低的效果，并且成本较低。
图l为现有技术中，普通ADSL保护电路的结构示意图； 图2为现有技术中， 一种VDSL2保护电路的结构示意图； 图3为本实施新型所述VDSL2保护电路的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图来具体描述本实用新型的优先实施例，其中，附图构成本申 请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理。
如图3所示，图3为本实用新型所述VDSL2保护电路的结构示意图，具体 包括第一晶闸管型浪涌保护器件Dl、第二晶闸管型浪涌保护器件D2、第一 气体放电管Ul和第二气体放电管U2,其中，第一晶闸管型浪涌保护器件Dl 和第一气体放电管U1串联并接地后，与DSLAM (数字用户线接入复用器)并 联，然后与第一过流保护器P1串联；第二晶闸管型浪涌保护器件D2和第二气 体放电管U2串联并接地后，与DSLAM并联，然后与第二过流保护器P2串联。
本实用新型实施例中，选取气体放电管和晶闸管浪涌保护器件的基本原则 是气体放电管和晶闸管型浪涌保护器件串联后的整个保护组件的动作电压不 能超过被保护器件的安全工作范围；根据这个要求，晶闸管型浪涌保护器件的 Breakover Voltage (击穿电压)最好选择略高于线路的正常工作电压；在线路正 常工作电压的条件下，串联保护组件不能动作；气体放电管的DCsparkover Voltage (静态动作电压)应该选择尽量小，通过可以由本领域技术人员根据实 际情况预设定一个值。本实用新型实施例中的被保护器件仅以DSLAM为例，
5但不限于此，其他需要进行保护的电信设备均适用于本实用新型。
按照上述原则，本实用新型实施例中，气体放电管和晶闸管型浪涌保护器
件串联时的总寄生电容小于气体放电管的寄生电容，至少低于5pF(皮法)。在 正常工作状态下，例如，普通电话铃流，尽管气体放电管的静态动作电压较低 (可以低于线路正常工作时的电压)，由于晶闸管型浪涌保护器件的击穿电压较 高，保护组件不会动作；在受到雷击浪涌干扰时，晶闸管型浪涌保护器件瞬间 动作，而气体放电管的静态动作电压选得低，保护组件在雷击浪涌信号下的动 作电压也4交4氐。
另外，由于气体放电管的寿命(动作次数)有限制的，在电力线接触或者 感应时，串联保护电路不宜动作。如果允许动作的话，需要选择合适的过流保 护器件，尽量减少气体放电管导通的时间，如图3所示的第一过流保护器P1和 第二过流保护器P2。
下面以以下实现以VDSL2 over POTS (Plain Old Telephone Service,普通电 话业务)的雷击防护为例，对本实用新型作进一步说明。
首先需要确定保护组件的防护电压范围。假定传输变压器和分离器的差模 耐压值500V，共模绝缘强度1500V;线路上的最大正常工作电压，例如普通电 话线上的电压，为170V。保留一定的余量，可以确定差模保护組件的门限值定 在400V以下，200V以上。
依据上述条件选4奪GDT和晶闸管型浪涌保护器件，指标分别如下
GDT:
寄生电容< lpF,
DC sparkover Voltage 75V,
Impuls sparkover Voltage < =500V晶闸管型浪涌保护器件 寄生电容〈30pF， Breakover Voltage 23 0V,上述电路不会影响正常POTS业务。当施加雷击信号10/700us 40ohm+/-4kV时，实际测试结果为，VDSL2用户电路的动作电压j氐于400V。综上所述，本实施新型提供了一种VDSL2的用户线保护电路，通过将气体放电管和晶闸管浪涌保护器件的优缺点互补，达到响应快、寄生电容低的效果， 并且成本4交低。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范 围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因 此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1、一种第二代甚高速数字用户线保护电路，其特征在于，包括第一晶闸管型浪涌保护器件(D1)、第二晶闸管型浪涌保护器件(D2)、第一气体放电管(U1)和第二气体放电管(U2)，其中，所述第一晶闸管型浪涌保护器件(D1)和所述第一气体放电管(U1)串联并接地后，与被保护器件并联；所述第二晶闸管型浪涌保护器件(D2)和所述第二气体放电管(U2)串联并接地后，与所述被保护器件并联。
2、 根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括 第一过流保护器(Pl)和第二过流保护器(P2),所述第一晶闸管型浪涌保护器 件(Dl)和所述第一气体放电管(Ul)串联并接地后，与被保护器件并联，然 后与所述第一过流保护器(Pl)串联；所述第二晶闸管型浪涌保护器件(D2) 和所述第二气体放电管(U2)串联并接地后，与所述被保护器件并联，然后与 所述第二过流保护器(P2)串联。
3、 根据权利要求1或2所述的保护电路，其特征在于，所述第一晶闸管型 浪涌保护器件(Dl)和第二晶闸管型浪涌保护器件(D2)的击穿电压均高于第 二代甚高速数字用户线的正常工作电压；所述第一气体放电管(Ul)和第二气 体放电管(U2)的静态工作电压均低于预定值。
4、 根据权利要求l或2所述的保护电路，其特征在于，所述第一晶闸管型 浪涌保护器件(Dl)和所述第一气体放电管(Ul)串联后的总寄生电容至少低 于所述第一气体放电管(Ul)的寄生电容5皮法；所述第二晶闸管型浪涌保护 器件(D2)和所述第二气体放电管(U2)串联后的总寄生电容至少低于所述第 二气体放电管(U2)的寄生电容5皮法。
5、 根据权利要求1或2所述的保护电路，其特征在于，所述被保护器件包 括数字用户线接入复用器。
专利摘要本实用新型公开了一种第二代甚高速数字用户线保护电路，包括第一晶闸管型浪涌保护器件、第二晶闸管型浪涌保护器件、第一气体放电管和第二气体放电管，其中，所述第一晶闸管型浪涌保护器件和所述第一气体放电管串联并接地后，与被保护器件并联；所述第二晶闸管型浪涌保护器件和所述第二气体放电管串联并接地后，与所述被保护器件并联。本实用新型通过将气体放电管和晶闸管浪涌保护器件的优缺点互补，达到响应快、寄生电容低的效果，并且成本较低。
文档编号H02H9/04GK201160222SQ20082000579
公开日2008年12月3日 申请日期2008年2月21日 优先权日2008年2月21日
发明者波 刘, 唐荣道, 张敏华, 李庆丰, 李际涛 申请人:中兴通讯股份有限公司