本发明涉及电路技术领域， 尤其涉及一种 DSL防护电路。 背景技术

随着接入网络的发展， 不同的接入技术日新月异、层出不穷， 包括 ADSL2+

( Asymmetric Digital Subscriber Line， 非对称数字用户线路） 和 VDSL2 ( Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop,甚高速数字用户环路）的数字用户线 路（ Digital Subscriber Line, 以下简称 DSL )技术被看作近年来最具发展前途和 可行性的主流技术之一。 DSL技术旨在以现有的入户铜绞线为介质， 通过不同 的调制方式提供不同的带宽， 从而实现不同速率用户的接入， 进而解决最后一 公里的接入问题。

传输 DSL信号的铜线电缆一般敷设于户外高暴露环境 ， 长度达数公里， 很 容易遭受雷击浪涌、 电力线故障等过压过流的影响， 因此需要对接入设备的用 户端口进行防护设计。 一般 xDSL接口电路如图 1所示， 在该 xDSL电路中， 由 于宽带部分有变压器和高压电容， 隔离防护问题一般不大， 主要问题是分离器 的保护。 实际应用中， 一般地， DSL设备位于户外拒中， 普通老式的电话业务 (Plain Old Telephone Service, 以下简称 POTS)线连接到中心机房， 而 Line ( DSL 信号和 POTS信号的混合信号端口）线连接到 DSL用户家里， 如图 2所示。 由 于 POTS线和 Line线被拉到了不同的地点， 有可能出现这样的情况： 一端发生 了两线短路故障或接地故障而另一端正好发生 了雷击、 电力线感应或碰触， 此 时过电压就会加到分离器两端或大电流就会流 过分离器， 这样， 分离器就会损 坏。

现有技术的 DSL接入设备分离器完全隔离防护， 在分离器上没有增加任何 防护器件， 例如， 如图 3所示， 该分离器包括： 分立的电感 （Ll、 L2、 L3 )和 电容元件（Cl、 C2、 C3、 C4、 C5 )， 该分离器采用三级电感滤波， 其中电感 L3 是用于 4卬制 EMI ( Election Magnetic Interference , 电磁干扰 ) 的共模电感， 这种 分离器的端口属于完全隔离防护， 当一端 POTS的 P-XT、 P-XR发生短接或对 地短接故障时， 从另一段 Line过来的横向浪涌电压会加在分离器两端或� �触大 电流流过分离器线圈， 造成分离器损坏或起火事故； 反之， 当另一端 Line 的 L-XT、 L-XR发生短接或对地短接故障时， 从另一段 Line过来的纵向浪涌电压 会加在分离器两端或碰触大电流流过分离器线 圈， 也会造成分离器损坏或起火 事故； 并且， 该分立器件的分离器体积大， 影响单板密度。

现有技术还有些 xDSL设备的 POTS和 Line口均采用保险管 （ Fuse ) +电 压开关型瞬态抑制二极管 （ Thyristor Surge Suppressor ， 以下简称 TSS ) 的防护 方案， 防护电路如图 4所示， 而该电路当一端的 T、 R发生短接或对地故障时， 由于分离器环阻只有 20Ω左右， 流经分离器的电流又不足够大时， 则无法达到 TSS的启动电压， 因此 TSS不动作， 无法起到保护分离器的作用， 从另一段过 来的横向或纵向电力线碰触电流流过分离器线 圈， 尽管有 Fuse存在， 但 Fuse 在 15分钟内的最大不动作电流仍比较大， 如 2A左右， 分离器环阻 20Ω左右， 这样大的电流流过分离器， 长时间仍会过热损坏或发生起火事故。

发明人在实现本发明的技术方案时发现， 现有技术的分离器至少存在以下 问题： 在分离器一端发生两线短路故障或接地故障而 另一端正好发生雷击、 电 力线感应或碰触时， 分离器容易损坏。

发明内容

本发明提供一种 DSL防护电路， 在分离器一端发生两线短路故障或接地故 障而另一端正好发生雷击、 电力线感应或碰触时， 能够保护分离器不损坏或设 备不起火。 本发明 DSL防护电路提供 一种 DSL防护电路， 包括： DSL和 POTS宽窄带混合信号端口、窄带 POTS 端口和分离器， 所述 DSL和 POTS宽窄带混合信号端口通过所述分离器与所� � 窄带 POTS 端口连接， 所述分离器的输入端或输出端的线路上串联有 限制异常 电流的可恢复限流器件； 所述分离器与所述可恢复限流器件串联的线路 上并联 有用于对所述分离器导通旁路的限压器件； 所述 DSL和 POTS宽窄带混合信号 端口线路上， 或窄带 POTS端口线路上串联有过电流熔断器件。 本发明实施例提供的 DSL防护电路， 通过在分离器的输入端或输出端的每 一条线路上都串联限制异常电流的可恢复限流 器件， 并在分离器与限流器件串 联的线路上分别并联用于对分离器旁路的限压 器件， 并进一步地， 在每一条宽 窄带混合信号端口线路上， 或每一条窄带 POTS 端口线路上都串联有过电流熔 断器件， 当 Line端或 POTS端发生短接或对地短路故障而另一端正好� �现浪涌 过压时， 可恢复限流器件不动作， 限压器件导通保护分离器； 当电力线故障过 电流时， 对于电流较大持续时间较短的过电流， 限流器件动作呈高阻状态， 继 而触发限压器件导通旁路过电流保护分离器； 对于电流较大持续时间较长的过 电流， 限流器件动作呈高阻状态， 触发限压器件导通， 然后限压器件过热 FS动 作旁路过电流， 从而避免限压器件起火或爆裂； 对于电流很大的过电流， 过电 流熔断器件熔断开路， 从而避免设备起火或出现安全问题， 综上所述， 该方案 能够实现对分离器的限流和限压， 从而保护分离器不损坏或设备不起火。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下面将对实施 例描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅 仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳 动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为 DSL防护电路的结构示意图；

图 2为 DSL设备与中心机房和用户的接线示意图；

图 3为现有技术 DSL防护电路的结构示意图之一；

图 4为现有技术 DSL防护电路的结构示意图之二；

图 5为本发明实施例一、 二中 DSL防护电路的结构示意图；

图 6为本发明实施例中带 FS的二极 GDT结构示意图之一；

图 7为本发明实施例中带 FS的二极 GDT结构示意图之二；

图 8为本发明实施例中二级滤波的分离器的结构� �意图；

图 9为本发明实施例中三级滤波的分离器的结构� �意图；

图 10为本发明实施例三中 DSL防护电路的结构示意图；

图 11为本发明实施例四中 DSL防护电路的结构示意图；

图 12为本发明实施例五中 DSL防护电路的结构示意图；

图 13为本发明实施例六中 DSL防护电路的结构示意图；

图 14为本发明实施例七中 DSL防护电路的结构示意图；

图 15为本发明实施例八中 DSL防护电路的结构示意图。 具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部 的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳 动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种 DSL防护电路， 在分离器一端发生两线短路故障或 接地故障而另一端正好发生雷击、 电力线感应或碰触时， 能够保护分离器不损 坏或设备不起火。

实施例一

本发明实施例提供一种 DSL防护电路，如图 5所示，该 DSL防护电路包括： DSL和 POTS宽窄带混合信号端口 4、 窄带 POTS端口 5和分离器 6， 所述 DSL 和 POTS宽窄带混合信号端口 4通过分离器 6连接到所述窄带 POTS端口 5，所 述分离器 6 的输入端或输出端的线路上串联有限制异常电 流的可恢复限流器件 2; 所述分离器 6与所述限流器件 2串联的线路上并联有用于对所述分离器 6旁 路的限压器件 3; DSL和 POTS宽窄带混合信号端口 4线路上，或窄带 POTS端 口 5线路上串联有过电流熔断器件 1。

本发明实施例所述的可恢复限流器件 2为可以限制异常电流的器件， 例如： 热敏电阻； 所述的限压器件 3为可以对分离器 6旁路的器件， 例如： 气体放电 管 （Gas Discharge Tube ， 简称 GDT ); 所述的电流熔断器件 1为在过电流时熔 断的安全器件， 例如： 保险管。 需要说明的是， 任何具备上述功能的器件都可 以替代本发明实施例中所列举的器件。

以下以可恢复限流器件 2为热敏电阻， 限压器件 3为气体放电管， 电流熔 断器件 1为保险管为例说明本发明实施例的电路保护� �理。

如图 5所示， 当 Line端 4的 T、 R发生短接或对地短路故障时， 而 POTS 端正好出现浪涌或电力线感应或碰触过压过流 时： 1 )浪涌过压时，热敏电阻 RT1 和 RT2不会动作， 但由于分离器 6 中线圈的电阻和电感作用， 气体放电管 G1 和 G2导通保护分离器 6; 2 ) 电力线故障过电流时， 对于电流较大持续时间较 短的过电流， 热敏电阻 RT1和 RT2动作呈高阻状态， 继而触发气体放电管 G1 和 G2导通旁路过电流保护分离器 6; 对于电流较大持续时间较长的过电流， 热 敏电阻 RT1和 RT2动作呈高阻状态，触发气体放电管 G1和 G2导通， 然后气体 放电管 G1和 G2过热 FS动作旁路过电流， 从而避免气体放电管 G1和 G2起火 或爆裂； 对于电流很大的过电流， 过保险管 F1和 F2熔断开路， 从而避免设备 起火或出现安全问题。 反之， 当 POTS—端 T、 R发生短接或对地短路故障而另 一端 Line端正好出现浪涌或电力线感应或碰触过压� �流时，电路防护原理类似。

本发明实施例提供的 DSL防护电路， 通过在分离器的输入端或输出端的每 一条线路上都串联限制异常电流的可恢复限流 器件， 并在分离器与限流器件串 联的线路上分别并联用于对分离器旁路的限压 器件， 并进一步地， 在每一条宽 窄带混合信号端口线路上， 或每一条窄带 POTS 端口线路上都串联有过电流熔 断器件， 当 Line端或 POTS端发生短接或对地短路故障而另一端正好� �现浪涌 过压时， 可恢复限流器件不动作， 限压器件导通保护分离器； 当电力线故障过 电流时， 对于电流较大持续时间较短的过电流， 限流器件动作呈高阻状态， 继 而触发限压器件导通旁路过电流保护分离器； 对于电流较大持续时间较长的过 电流， 限流器件动作呈高阻状态， 触发限压器件导通， 然后限压器件过热 FS动 作旁路过电流， 从而避免限压器件起火或爆裂； 对于电流很大的过电流， 过电 流熔断器件熔断开路， 从而避免设备起火或出现安全问题， 综上所述， 该方案 能够实现对分离器的限流和限压， 从而保护分离器不损坏或设备不起火。

实施例二

在实施例一的基础上， 具体地， 本发明实施例提供的 DSL防护电路包括： DSL和 POTS的宽窄带混合信号端口 （ line端 4: DSL信号和 POTS信号的混合 信号端口）、 窄带 POTS端口 （POTS端 5 )， 即和分离器 6， DSL和 POTS的宽 窄带混合信号端口通过分离器 6连接到所述窄带 POTS端口， 分离器 6的输入 端， 即连接 line端 4的一端串联有热敏电阻 RT1和 RT2， 气体放电管 G1和 G2 分别跨接于分离器 6与热敏电阻 RT1和 RT2串联的线路两侧； 宽窄带混合信号 端口， 即分离器 6连接 line端 4的一侧串联有保险管 F1和 F2。

在本实施例中， G1和 G2为具有安全失效（FS )功能的二级气体放电管。 在上述电路中， 各元件的结构和参数设置如下：

1 ) RT1、 RT2: 热敏电阻（PTC )， 静态电阻小于 5 Ω， 常温时不动作电流 大于 0.3Α， 常温时动作电流 0.5Α时动作时间大于 30s;

2 ) Gl、 G2: 带 FS功能的二极气体放电管 （GDT )， 直流击穿电压不大于 300V, 节电容小于 2pF。 FS功能为安全失效保护功能， 即 GDT长期导通过热 时 FS启动将 GDT的两极可靠短接， 保证 GDT安全失效。

一种带 FS的二极 GDT结构形式如图 6所示， FS为 "锡块 +簧片" 结构。 另一种带 FS的二极 GDT结构形式如图 7所示， FS为 "聚合材料 +簧片 " 结构。 其 FS功能说明如下： 当 GTD导通长时间流过大电流时， GDT弧光放电 产生大量热量使锡块或聚合材料熔化，然后金 属簧片在将 GDT的两极可靠短接， 从而使 GDT安全失效， 避免发生起火事故。

3 ) F1、 F2: 保险管 （Fuse ), 额定工作电流 1.25A ~ 2.5A， 在通过 2.2A交 流电流时熔断时间小于 15分钟；

4 )分离器 6: 分离器 6 ( Splitter ), 是由电感和电容组成的带通滤波器， 由 于电感线圈绕组的缘故， 每边直流电阻一般有 10Ω左右。 分离器 6的作用是将 窄带 POTS信号从 line端的 DSL + POTS混合信号中分离出来， 隔离宽带 DSL 信号； 从另一方面看， 分离器 6又是将窄带 POTS信号和宽带 DSL合路成混合 信号， 然后通过 Line线传送出去。 分离器结构形式举例， 如图 8所示为两级滤 波的分离器的结构示意图， 如图 9所示为三级滤波的分离器的结构示意图。

本发明实施例的电路保护原理如下：

如图 5所示， 当 Line端 4的 T、 R发生短接或对地短路故障时， 而 POTS 端 5正好出现浪涌或电力线感应或碰触过压过流� � 1 ) 当浪涌过压时， 热敏电阻 RT1、 RT2 不会动作， 但由于分离器 6 中线圈的电阻和电感作用， 气体放电管 Gl、 G2 导通， 保护分离器 6; 2 ) 当电力线故障过电流时， 对于电流较大持续 时间较短的过电流， 热敏电阻 RT1、 RT2 动作呈高阻状态， 继而触发气体放电 管 G1和 G2导通旁路过电流保护分离器 6， 但此时 GDT中的 FS不会动作， 保 证过电流消失后 GDT恢复正常； 对于电流较大持续时间较长的过电流， RT1、 RT2动作呈高阻触发气体放电管 Gl、 G2导通，然后气体放电管 G1和 G2过热， FS动作旁路过电流， 从而避免 GDT起火或爆裂； 对于电流很大的过电流，保险 管 Fl、 F2熔断开路，从而避免设备起火或出现安全问� ��。反之， 当 POTS端 5T、 R发生短接或对地短路故障而 Line端 4正好出现浪涌或电力线感应或碰触过压 过流时， 电路防护原理类似， 在此不再赘述。

上述电路可以同时用于带分离器的 VDSL2和 ADSL2+接口的防护。

本发明实施例提供的 DSL防护电路， 通过在分离器的输入端串联热敏电阻 RT1和 RT2， 并在分离器与热敏电阻 RT1和 RT2串联的线路两侧分别跨接具有 安全失效（FS ) 功能的二级气体放电管， 并进一步地， 在宽窄带混合信号端口 线路上串联保险管 F1和 F2， 当 Line端或 POTS端发生短接或对地短路故障而 另一端正好出现浪涌或电力线感应或碰触过压 过流时，能够实现气体放电管 Gl、 G2导通旁路， 并进一步地， 对于电流很大的过电流， 保险管 Fl、 F2熔断开路， 避免设备起火或出现安全问题， 从而保护分离器不损坏或设备不起火。 进一步 地， 该电路可以采用小体积的模块式分离器， 这样就可以在较小的 PCB面积实 现较高的用户密度。

实施例三

本实施例提供的 DSL 防护电路与实施例二的电路结构基本相同， 如图 10 所示， 不同之处在于，热敏电阻 RT1和 RT2串接在分离器连接 POTS端的一侧。

本实施例提供的 DSL 防护电路的保护原理与实施例二的电路保护原 理类 似， 在此不再赘述。

实施例四

本实施例提供的 DSL 防护电路与实施例三的电路结构基本相同， 如图 11 所示， 不同之处在于， 保险管 F1和 F2串接在分离器的连接 POTS端的一侧。

本实施例提供的 DSL防护电路的保护原理实施例二的电路保护原 理类似， 在此不再赘述。

实施例五

本实施例提供的 DSL 防护电路与实施例四的电路结构基本相同， 如图 12 所示，不同之处在于，热敏电阻 RT1和 RT2串接在分离器的连接 Line端的一侧。

本实施例提供的 DSL 防护电路的保护原理与实施例二的电路保护原 理类 似， 在此不再赘述。

实施例六

本实施例提供的 DSL 防护电路与实施例二的电路结构基本相同， 如图 13 所示， 不同之处在于， 热敏电阻 RT1和 RT2分别串接在分离器的连接 POTS端 和 Line端的一侧。

本实施例提供的 DSL 防护电路的保护原理与实施例二的电路保护原 理类 似， 在此不再赘述。 实施例七

本实施例提供的 DSL 防护电路与实施例二的电路结构基本相同， 如图 14 所示，不同之处在于，用电压开关型瞬态抑制 二极管（ Thyristor Surge Suppressor, 以下简称 TSS ) VI和 V2替代带 FS的二极 GDT G1和 G2。 在工作原理上， 对 于电流较大持续时间较长的过电流， RT1、 RT2动作呈高阻触发 VI、 V2导通， TSS 管过流能力比较强， 不会出现起火或爆裂现象， 其原理与实施例一的电路 保护原理类似， 在此不再赘述。

实施例八

本实施例提供的 DSL 防护电路与实施例七的电路结构基本相同， 如图 15 所示， 不同之处在于， 保险管 F1和 F2串接在分离器的连接 POTS端的一侧。

本实施例提供的 DSL 防护电路的保护原理与实施例二的电路保护原 理类 似， 在此不再赘述。

本发明实施例提供的 DSL防护电路， 通过在分离器的输入端或输出端的每 一条线路上串联热敏电阻 RT1和 RT2， 并在分离器与热敏电阻 RT1和 RT2串联 的线路两侧分别跨接具有安全失效（FS ) 功能的二级气体放电管或电压开关型 瞬态抑制二极管， 并进一步地， 在连接 POTS端线路上串联保险管 F1和 F2， 当 Line端或 POTS端发生短接或对地短路故障而另一端正好� �现浪涌或电力线感 应或碰触过压过流时， 能够实现对分离器限流和限压， 并进一步地， 对于电流 很大的过电流， 保险管 Fl、 F2熔断开路， 避免设备起火或出现安全问题， 从而 保护分离器不损坏或设备不起火。 进一步地， 该电路可以采用小体积的模块式 分离器， 这样就可以在较小的 PCB面积实现较高的用户密度。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法 的步骤可以用硬件、 处理器 执行的软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器 ( RAM ), 内存、 只读存储器（ROM )、 电可编程 ROM、 电可擦除可编程 ROM、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-ROM、 或技术领域内所公知的任意其它形式 的存储介质中。

以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明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发明揭露 的技术范围内， 可轻易想到 变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应 所述以权利要求的保护范围为准。