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JPH02168815A - ソリッドステートステーション保護装置 - Google Patents

ソリッドステートステーション保護装置

Info

Publication number
JPH02168815A
JPH02168815A JP26639689A JP26639689A JPH02168815A JP H02168815 A JPH02168815 A JP H02168815A JP 26639689 A JP26639689 A JP 26639689A JP 26639689 A JP26639689 A JP 26639689A JP H02168815 A JPH02168815 A JP H02168815A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
pair
input
voltage sensing
protection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26639689A
Other languages
English (en)
Inventor
Kamaru Nabiru
ナビル・カマル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram Sylvania Inc
Original Assignee
GTE Products Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GTE Products Corp filed Critical GTE Products Corp
Publication of JPH02168815A publication Critical patent/JPH02168815A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/18—Automatic or semi-automatic exchanges with means for reducing interference or noise; with means for reducing effects due to line faults with means for protecting lines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/042—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage comprising means to limit the absorbed power or indicate damaged over-voltage protection device
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/044—Physical layout, materials not provided for elsewhere

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Structure Of Telephone Exchanges (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は一般的には電話の分野に関し、詳しくいうと、
電話装置又は設備のソリッドステート電子回路を高電圧
過渡状態及び異常電流から保護するための新規な、改良
されたソリッドステート保護装置に関する。
［従来の技術］ 小信号用トランジスタ及び集積回路を使用する電子回路
は電光、スイッチング過渡状態或は電力ラインへの誘起
によりラインに現われ得る高電圧過渡状態によって容易
に損害を受ける。従って、ある形式の過渡状態及び過電
圧保護手段を、例えば電子式電話機の回路を保護するた
めに、使用しなければならない。
集積回路を製造するのに使用される技術は高い十分なブ
レークダウン電圧を提供することができないから、他の
装置が使用される。例えば、１つ又はそれ以上の外部の
ツェナーダイオードがライン間に配置され、過電圧の保
護を行なっている。
入力電圧がツェナー（ブレークダウン）電圧を越えると
、ツェナーダイオードは導通し、電子回路に対する電圧
入力を定格のツェナー電圧に保持する。他の従来技術の
装置では、金属酸化物バリスタが保護されるラインから
他のラインの接地に接続されている。さらに他の従来技
術の装置は電圧ブレークダウンデバイスを提供するため
に２つの電極間のガスのイオン化を使用している。異常
電流に対する従来技術の保護手段はヒートコイル或はヒ
ユーズのような機械的なデバイスを使用している。また
、そのような従来のデバイスを使用中取付ける標準の容
器が開発されている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術の装置は意図された領域に帰着するけれど
、現存する素子（部品）を使用し、かつ動作範囲を最大
にするとともにコストを最小にする新規な、改良された
保護装置に対する要望が依然として大きい。その上、収
納された素子に対して改良された保護を行なうように開
発された標準の容器中に容易に取付けることができるよ
うにソリッドステート保護装置が構成されることが重要
である。
［課題を解決するための手段］ 本発明は電話装置の電子回路（電話局装置と使用者の電
話装置との間の回路ループ中に接続される）を、使用者
の電話装置の電子回路に損害を与える高電圧過渡状態及
び異常電流から保護するソリッドステート保護装置を開
示するものである。
本発明の保護装置の好ましい実施例は、関連する接地端
子を有する２つの双方向ソリッドステート電圧感知スイ
ッチデバイス並びにそのような保護装置の標準の容器に
改変取付けするのに好適する完全なユニットを形成する
ように構成され、配置された４つの可変抵抗デバイスを
含む新規な、改良されたケーシングからなる。
本発明の保護装置に含まれるソリッドステート素子は電
圧サージをラインから接地へ電子的番こスイッチングす
ることによって電圧サージから電子装置を保護する。ま
た、この保護装置は、ラインのインピーダンスを増大さ
せて電子装置に対する電流を所望の値に減少させること
によって、電子装置及びそれ自身をラインの高電流サー
ジから保護する。高電圧又は電流サージがなくなると、
作動された保護装置は不作動状態又はアイドル状態に戻
り、一方、ライン回路は通常の態様で機能し続ける。
［実施例］ 開示した実施例を詳細に説明する前に、交換装置、信号
装置及び電源を含み、顧客の端末ユニットを動作させる
電話局と顧客の端末ユニット間のインタフェース接続（
ローカルループ）の基本動作を検討することは本発明を
理解する上で有益であると考えられる。第１図を特に参
照すると、電話局装置１０及び顧客の端末ユニット、例
えば電子式電話機１２は対と呼ばれる２つの導体ワイヤ
１４及び１６のローカルループを通じて相互接続されて
いる。導体ワイヤの一方１４ばＴ（チップのＴ）と呼ば
れ、他方１６はＲ（リングのＲ）と呼ばれる。これらは
手動交換台で使用されるプラグのチップ及びリング部品
を指す。本発明の保護装置は総括的に参照番号１８で示
されている。標準の基本動作によれば、電話局１０は常
時チップ１４とリング１６間に４８ＶＤＣ（＋／−２Ｖ
）を供給し、チップ１４は正電位にある。
第１図に示すように、保護装置１８は接点２０及び２２
においてチップ導体ワイヤ１４に電気的に接続され、同
様に、接点２４及び２６においてリング導体ワイヤ１６
に電気的に接続される。チップ及びリング導体ワイヤ１
４及び１６は、周知のようにＡＣ源でもＤＣ源でもよい
電流源３６の電極３２及び３４に、接点２８及び３０に
おいて接続されている。
第２図を特に参照すると、第１図のループ回路に適用さ
れる本発明の保護装置の保護回路の一実施例の回路接続
図が例示されている。図示するように、この回路は２つ
のソリッドステート双方向電圧感知スイッチ３８及び４
０を含み、これらスイッチは接点４４及び４６において
チップ及びリング導体１４及び１６開に導体４２を通じ
て接続される。スイッチ３８及び４０間の導体４２の接
点４８は共通接地５０に接続される。適当な電圧感知ス
イッチ（ＶＳＳ）は、例えばアール・シー・ニー（ＲＣ
Ａ）社の［ザージェクタ（ＳＵＲＧＥＣＴＯＲ）（商品
名）」又はＳＧＳ　　ＬＳ５１２０でよい。保護回路は
総括的に５１で指示された可変抵抗装置及び総括的に５
５で指示された対応する可変抵抗装置をさらに含み、こ
れら可変抵抗装置５１及び５５はそれぞれの電圧感知ス
イッチ３８及び４０の前でチップライン及びリングライ
ンに直列にそれぞれ接続されている。可変抵抗装置５１
及び５５のそれぞれは一対の並列接続された可変抵抗装
置５２．５４及び５６．５８からそれぞれ構成されるこ
とが好ましい。これら可変抵抗装置は、供給電流に正比
例して抵抗値を変化させる両面に金属電極を有する半導
体セラミックディスクのような正の温度係数（ＰＴＣ）
を有する抵抗装置であることが好ましい。
実用状態において、保護装置１８は電話ループの正常な
動作に干渉することが殆どない。この保護装置は、チッ
プ及びリング導体間に現われる電圧が電圧感知スイッチ
３８及び４０の選択されたブレークダウン電圧を越える
ときを除き、これらチップ及びリング導体間を接地に対
して非常に高いインピーダンスに置（。また、保護装置
は、ループ電流が可変抵抗装置５１及び５５の選択され
たスイッチング電流を越えるときを除き、チップ＼ 及びリング導体それ自体を比較的低インピーダンスに置
（。異常電圧又は電流が生じると、保護装置内部の適当
な保護ユニッｌ−（電圧感知スイッチ装置及び、或は可
変抵抗装置）が作動して顧客の装置に損害を与えること
を防止する。故障状態が取り除かれると、保護ユニット
は自動的にその正常な目に付かない状態に戻る。
保護装置の各保護ユニットはこの装置に含まれる他のユ
ニットとは独立に動作し、従って可変抵抗装置は■ＳＳ
が作動してもしな（でも作動し、逆の場合も同様である
ということを注意すべきである。
さて、第３図を参照すると、本発明の保護装置の基本構
成素子の好ましい一実施例が示されている。図示するよ
うに、素子はリベット６０、外部接地接点部材６２．２
つの出力接点部材６４．６４ａ　（ＱＣ）、２つの人力
接点部材６６．６６ａ（ＩＣ）、４つのスタッド端子部
材６８ａ〜６８ｄ、４つのＰＴＣ装置７０ａ〜７０ｄ、
内部接地接点部材７２、一対のＶＳＳ装置７４．７４ａ
、ケース部材７６及びカバー７８からなる。■ＳＳ装置
７４．７４ａは上述したサージェクタのように２本のリ
ードのプラスチックケース内にパッケージされることが
好ましい。保護装置の組立てはこれら素子が３つの主要
なグループ、即ち接地用グループ、ＰＴＣ相互接続グル
ープ及び外部グループ、に適当に分割されるときに最良
に理解できる。
接地用グループの素子はリベット６０、外部接地接点（
ＥＧＣ）６２、及び内部接地接点（ＩＧＣ）７２である
。リベット６０はＥＧＣ６２の孔８０、ケース７６の孔
８２及びＩＧＣ７２の孔８４に押し通される。リベット
６０の端部８６はＩＧＣ上に延伸され、これら接地用素
子を一緒に保持して溶解ケースの場合に接地接続の完全
さを保証することが好ましい。リベット６０は実質的に
全長にわたって直線の刻みがつけられており、金属接点
に押し通される。刻み目は実際に金属中に食い込み、そ
れによって金属素子間を強制的に緊密に接触させ、金属
素子が回転することを防止する。その上、リベット部材
もまた、後述するように適当なプラスチック材料から形
成されることが好ましいプラスチックケース中に食い込
む傾向があるから、上記金属素子の回転はさらに阻止さ
れる。
■ＳＳ装置７４及び７４ａの接地に対する接続は、各装
置の２つのリードの一方をＩＧＣ７２のスロットに挿通
することによって行なわれる。例えば、第３図に最良に
見られるように、ＶＳＳ装置７４のリード９０はＩＧＣ
部材７２のスロット９２に挿通され、ＶＳＳ装置７４ａ
のリード９０ａはスロット９２ａに挿通される。リード
９０及び９０ａはこれらリードをＩＧＣ部材７２上に折
り返すことによってＩＧＣ部材に固定でき、その後永久
的な接触のためにクリンプ、半田付け、或は温液するこ
とができる。■ＳＳ装置７４及び７４ａの他方のリード
８８及び８８ａは、後でさらに記載するように、出力接
点６４及び６４ａにそれぞれ接続される。
ＰＴＣ相互接続グループの素子は２つの人力接点（ＩＣ
）６４及び６６ａ、２つの出力接点（ＯＣ）６４及び６
４ａ、並びに４つのスタッド端子部材６８ａ〜６８ｄか
らなる。第６図、第７図及び第８図を特に参照すると、
ＯＣ部材６４及び６６ａは内表面９６に対しである角度
をもって配置された複数の接点スプリング部材９４を備
えている。同様に、ＩＣ部材の内表面９８も接点スプリ
ング部材１００を備えている。第８図に最良に見られる
ように、接点スプリング部材９４及び１００はＰＣＴ７
０ａ及び７０ｂとＩＣ（６６ａ）及びＱＣ（６４ａ）部
材との間に電気接続を形成する。従って、電気接点部材
９４及び１００の弾性は種々の寸法及び環境上の要件並
びに条件下で電気接触を保持するのに十分でなければな
らない。
ＩＣ部材６６及び６６ａは一回の折り曲げだけを必要と
し、一方ＯＣ部材６４及び６４ａは１回の折り曲げを必
要とする。曲げの半径は電気接点部材９４及び１００と
それら間に挿入されるＰＴＣの反対面（電極）との間に
高電圧のアークによる短絡が起り得るのを防止するよう
に最小にされるということを注意すべきである。スタッ
ド端子はねじ山が切られた下側部分１１０（直線の刻み
目が付けられることが好ましい）及び薄い上部平板部分
１１１を備えている。刻み目はリベット部材６０に関し
て記載した刻み目と同じ機能を果たす。刻み目の付けら
れたスタッドはＩＣ又は０６部材の適当な孔に食い込み
、そしてケースに食い込む。この構成は組立てた後の回
転を防止し、電気的に完全な接続を保証する。残りの外
部素子はケース７６、カバー７８及び適当な標準のナツ
ト並びにワッシャである。
ケース及びカバーは湿気、化学薬品に耐え、かつ低温で
ひび割れしない高温度プラスチックから形成される又は
モールドされることが好ましい。
ケースは第３図及び第４図に最良に見られるように、外
部障壁及び内部オフセット段部を持つように設計されて
いる。障壁１１４は２つの隣接するスタッド端子間の導
電路を長くし、アークによる短絡を防止する。この障壁
は装置の寿命を長くする。何故ならば、短絡回路が形成
される前により多（の物質（はこり、ごみ、油等）が付
着するに違いないからである。障壁は、また、スタッド
端子に接続されるスペード状の端子（図示せず）間の不
注意な接触を減じる。内部オフセット部材１１６はＰＴ
Ｃ装置をオフセットするように機能し、それによってＩ
Ｃ及び０６部材に対して空間を提供する。カバー７８は
シリコーンのような適当な粘着性シーラントで接合する
ことによって或は周知の超音波溶接によってケースに封
止することができる適当なプラスチックの板である。こ
の点で、保護装置の内容物を周囲環境から封止するため
にスタッド端子の孔並びにリベットの孔を封止すること
が好ましい。
第４図は本発明の好ましい実施例の外観斜視図である。
図示するように、ケース７６は頂部壁１１８、側壁１２
０及び底部壁（又はカバー）７８より構成されている。
頂部壁１１８を貫通して入力端子スタッド６８ｂ及び６
８ｃ、出力端子スタッド６８ａ及び６８ｄが配置されて
いる。側壁の１つを貫通して接地端子６２が配置されて
いる。
入力及び出力端子はユニットを電話ループのチップ及び
リング導体に接続することを可能にし、方、接地端子は
局部アース接地に容易に接続できるようにする。
第５Ａ及び５Ｂ図は第４図のカバー７８を除去して保護
装置の内部を示す底面図及び側面図である。ＰＴＣ装置
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄ、内部接地接点７２
がＶＳＳ７４．７４ａの一部分、並びに入力接点６６及
び６６ａ、出力接点６４及び６４ａとともに示されてい
る。第６図は入力接点の完成された形状を示し、第７図
は出力接点の完成された形状を示す。第８図は単一の入
力接点、単一の出力接点、２つのＰＴＣ装置、及び１つ
の入力及び出力端子の組立体を示す。好ましい実施例は
これら組立体を２つ使用する。
本発明の精神及び範囲内で種々の変形及び変更がなし得
ることは明らかであり、従って、本発明は特許請求の範
囲によってのみ限定されるものである。
４、文面の　゛な脱Ｂ 第１図は本発明を標準の電話ループ回路に適用した一例
を示す概略ブロック図、第２図は第１図の保護装置の基
本回路図、第３図は本発明による保護装置の基本構成素
子（あるものは拡大されている）を例示する立面図、第
４図は第３図の構成素子を使用して組立てられた保護装
置の斜視図、第５Ａ及び５Ｂ図はカバーを除去した保護
装置の底面図及び側面図、第６図及び第７図は第４図の
ケース内に組立てるために折り曲げる前と折り曲げた後
の第３図の入力及び出力接点を示す立面図、第８図は入
力及び出力接点の組立体を示す平面図である。
１０　電話局装置 １２：電子式電話機 １４　チップ導体ワイヤ １６：リング導体ワイヤ １８：保護装置 ２０〜３０：接点 ３２．３４：電極 ３６：電流源 ３８．４０：ソリッドステート双方向電圧感知スイッチ ５０：共通接地 ５１．５５：可変抵抗装置 ６０：リベット ６２：外部接地接点部材 ６４．６４ａ：出力接点部材 ６６．６６ａ：入力接点部材 ６８ａ〜６８ｄ：スフラド端子部利 ７０ａ〜７０ｄ：ＰＴＣ装置 ７２：内部接地接点部材 ７４．７４ａ：ＶＳＳ装置 ７６、ケース部材 ７８、カバー ９４．１００．接点スプリング部材

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）チップライン部分及びリングライン部分と電流源
    からの少なくとも２つの電極とを有する回路ループに接
    続された電子装置用ソリッドステート保護装置において
    、 一対の入力端子と、 一対の出力端子と、 前記入力端子のそれぞれと直列に配置された可変抵抗手
    段と、 前記出力端子間に直列に接続された一対の電圧感知スイ
    ッチ手段と、 該電圧感知スイッチ手段間に接続された接地端子 とを具備することを特徴とするソリッドステート保護装
    置。
  2. （２）前記可変抵抗手段が正の温度係数の抵抗手段であ
    る特許請求の範囲第１項記載のソリッドステート保護装
    置。
  3. （３）前記可変抵抗手段が一対の並列に接続された正の
    温度係数の抵抗手段からなる特許請求の範囲第１項記載
    のソリッドステート保護装置。
  4. （４）前記電圧感知スイッチ手段が電流及び電圧の選択
    レベルに応答して導通状態と非導通状態との間で選択的
    に制御できる双方向ソリッドステートスイッチ手段から
    なる特許請求の範囲第１項記載のソリッドステート保護
    装置。
  5. （５）チップライン部分及びリングライン部分と電流源
    からの少なくとも２つの電極とを有する回路ループに接
    続された電子装置用ソリッドステート保護装置において
    、 頂部壁、底部壁及び側部壁を有する非導電性のケーシン
    グと、 前記頂部壁に配置され、かつこの頂部壁を貫通して延在
    する一対の入力端子と、 該入力端子に隣接して前記頂部壁に配置された一対の出
    力端子 とを具備し、前記ケーシングが、 前記入力端子のそれぞれと直列に配置された可変抵抗手
    段と、 前記出力端子間に直列に接続された一対の電圧感知スイ
    ッチ手段と、 該電圧感知スイッチ手段間に接続された接地端子とを含
    むソリッドステート保護装置。
  6. （６）チップライン部分及びリングライン部分と電流源
    からの少なくとも２つの電極とを有する回路ループに接
    続された電子装置用ソリッドステート保護装置において
    、 頂部壁、底部壁及び側部壁を有する非導電性のケーシン
    グと、 前記頂部壁の１つの部分に互いに隣接して配置され、か
    つこの頂部壁を貫通して延在する第１の入力及び出力端
    子手段と、 前記頂部壁の他の部分に互いに隣接して配置され、かつ
    この頂部壁を貫通して延在する第２の入力及び出力端子
    手段と、 前記頂部壁に配置された外部接地接点手段 とを具備し、前記ケーシングが 前記第１の出力端子手段に接続された第１の出力接点手
    段と、 前記第２の出力端子手段に接続された第２の出力接点手
    段と、 前記第１及び第２の出力接点手段間に直列に接続された
    一対の電圧感知スイッチ手段と、 該電圧感知スイッチ手段間に接続され、かつ前記外部接
    地接点手段に接続された内部接地手段と、 前記第１の入力端子手段に接続された第１の入力接点手
    段と、 前記第２の入力端子手段に接続された第２の入力接点手
    段と、 前記入力接点手段のそれぞれと直列に接続された可変抵
    抗手段とを含むソリッドステート保護装置。
  7. （７）前記ケーシングが前記頂部壁の外側の隣接する前
    記入力及び出力端子部分間に配置された非導電性の障壁
    手段をさらに含む特許請求の範囲第６項記載のソリッド
    ステート保護装置。
  8. （８）前記可変抵抗手段が正の温度係数の抵抗手段であ
    る特許請求の範囲第６項記載のソリッドステート保護装
    置。
  9. （９）前記可変抵抗手段が一対の並列に接続された正の
    温度係数の抵抗手段からなる特許請求の範囲第６項記載
    のソリッドステート保護装置。
  10. （１０）前記電圧感知スイッチ手段が電流及び電圧の選
    択レベルに応答して導通状態と非導通状態との間で選択
    的に制御できる双方向ソリッドステートスイッチ手段か
    らなる特許請求の範囲第６項記載のソリッドステート保
    護装置。
  11. （１１）前記ケーシングが前記頂部壁の内側の隣接する
    前記入力及び出力端子部分間に配置された非導電性のオ
    フセット段部手段をさらに含む特許請求の範囲第６項記
    載のソリッドステート保護装置。
JP26639689A 1988-10-17 1989-10-16 ソリッドステートステーション保護装置 Pending JPH02168815A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25895688A 1988-10-17 1988-10-17
US258956 1988-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02168815A true JPH02168815A (ja) 1990-06-28

Family

ID=22982847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26639689A Pending JPH02168815A (ja) 1988-10-17 1989-10-16 ソリッドステートステーション保護装置

Country Status (2)

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JP (1) JPH02168815A (ja)
GB (1) GB2224402B (ja)

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