本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種具有振蕩LC特性接口的保護電路及方法。

背景技術(shù)：

通訊領(lǐng)域中，如xDSL、G.FAST等用戶線路，其收發(fā)電路通過傳輸變壓器和電容組成高通耦合電路，接口電路具有LC特性，需要防護雷擊浪涌、電力線搭接和接觸的干擾，對所連接的電路和設備進行保護。

常規(guī)的保護電路，普遍應用的防過流、過壓保護電路可以參見圖1和圖2。

圖1保護器件由開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管(Thyristor Surge Suppressor，簡稱為TSS)、正溫度系數(shù)熱敏電阻器件(Positive Temperature Coefficient，簡稱為PTC)和氣體放電管(Gas discharge tube，簡稱為GDT)組成。這些器件并接在用戶線路上。隨著模擬帶寬的增加，對保護器件的寄生電容和漏電流有嚴格要求，當結(jié)電容過高時，會衰減差分信號的高頻分量導致信號失真。TSS器件的優(yōu)點是響應速度快，承受電流較大，缺點是結(jié)電容大，GDT器件雖然結(jié)電容小，能承受較大的雷擊浪涌，但存在殘壓高和殘壓不穩(wěn)定的現(xiàn)象，容易導致被保護電路損壞。

圖2為圖1的簡化方案，去掉了TSS器件和PTC，雖然結(jié)電容較小，但由于GDT自身的殘壓和不穩(wěn)定缺陷，對接口保護功能有限。

具有LC特性的接口電路，在過壓保護器件動作時，由于保護器件的瞬間短路使得LC形成諧振回路，此時大部分干擾能量集中在電容上，通過LC 不斷充放電，高頻諧振信號很容易通過傳輸變壓器等感性負載耦合到芯片側(cè)導致器件損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種具有LC特性的接口保護電路及方法，以解決現(xiàn)有具有LC特性的接口電路在過壓保護時器件損壞的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種具有振蕩LC特性的接口保護電路，包括和接口電路上電容并聯(lián)的第一過壓保護單元，所述第一過壓保護單元，在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，釋放所述電容上的能量，其中，所述第一過壓保護單元包括一個或多個過壓保護器。

可選地，上述電路中，所述過壓保護器包括開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管；

當所述第一過壓保護單元包括一個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管時，該開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管和電容并聯(lián)，該開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，用于釋放所述電容上差模干擾能量；

當所述第一過壓保護單元包括兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管時，兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管串聯(lián)后和電容并聯(lián)，并且兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管之間相連的引腳連接到保護地，該兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，用于釋放所述電容上共模干擾和差模干擾能量。

可選地，上述電路還包括：

串聯(lián)在線路上的過流和退耦器件，以及并聯(lián)在用戶線上的第二過壓保護單元。

可選地，上述電路中，所述過流和退耦器件包括兩個正溫度系數(shù)熱敏電阻，分別串接在傳輸變壓器電感兩端和第二過壓保護單元之間。

可選地，上述電路中，所述第二過壓保護單元包括三極氣體放電管或兩個二極氣體放電管，當所述第二過壓保護單元包括兩個二極氣體放電管時，兩個二極氣體放電管的中間腳連接到保護地。

本發(fā)明還公開了一種具有振蕩LC特性的接口保護方法，包括：

在具有LC特性的接口電路的電容上并聯(lián)第一過壓保護單元，其中，所述第一過壓保護單元包括一個或多個過壓保護器；

當雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，所述第一過壓保護單元將所述具有LC特性的接口電路的電容上的能量進行釋放。

可選地，上述方法中，所述過壓保護器包括開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管，所述第一過壓保護單元將所述具有LC特性的接口電路的電容上的能量進行釋放的過程包括：

當所述第一過壓保護單元包括一個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管時，開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管和電容并聯(lián)，并在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，該開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管釋放所述電容上差模干擾能量；

當所述第一過壓保護單元包括兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管時，兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管串聯(lián)后和電容并聯(lián)，并且兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管之間相連的引腳連接到保護地，在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，該兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管釋放所述電容上共模干擾和差模干擾能量。

可選地，上述方法還包括：

在線路上串聯(lián)過流和退耦器件；

當雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，過流和退耦器件分別進行過流保護和退耦處理。

可選地，上述方法還包括：

在用戶線上并聯(lián)第二過壓保護單元；

當雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，所述第二過壓保護單元將所述用戶線上的干擾能量進行釋放。

采用本申請技術(shù)方案可以在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸等干擾產(chǎn)生時，能快速釋放LC回路的能量，抑制或減少LC諧振能量的產(chǎn)生，同時解 決保護器件結(jié)電容較大時導致寬帶信號衰減和失真的弊端。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)保護電路示意圖之一；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)保護電路示意圖之二；

圖3是本發(fā)明保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例保護示意圖電路之一；

圖5是本發(fā)明實施例保護電路示意圖之二；

圖6是本發(fā)明實施例保護電路示意圖之三。

圖7是本發(fā)明實施例保護電路示意圖之四。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。

實施例1

本實施例提供一種具有振蕩LC特性的接口保護電路，該電路包括和接口電路上電容并聯(lián)的第一過壓保護單元，該第一過壓保護單元，在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，釋放電容上的能量，其中，第一過壓保護單元可以包括一個或多個過壓保護器。

另外，在上述電路的基礎上，還可以包括串聯(lián)在線路上的過流和退耦器件，以及并聯(lián)在用戶線上的第二過壓保護單元。此時，整個電路如圖3所示，包括：和電容并聯(lián)的過壓保護電路1(即第一過壓保護單元)﹑串聯(lián)在線路上的過流和退耦器件，以及并聯(lián)在用戶線上的過壓保護電路2(即第二壓保護單元)。

所述過壓保護電路1可以由開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管或金屬氧化物壓敏電阻(Metal Oxide Varistor，簡稱為MOV)等組成；所述過流和退耦器件可以由正溫度系數(shù)熱敏電阻等組成；所述并聯(lián)在用戶線上的過壓保護電路2根據(jù)對線路模擬帶寬的不同要求，可以由開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管，或金屬氧化物壓敏電阻，或氣體放電管組成。當雷擊浪涌、電力線搭接和接觸等干擾產(chǎn)生時，所述過壓保護電路1首先動作，快速將電容上的能量釋放，更高等級的干擾能量，通過所述過流和退耦器件退耦隔離，由所述并聯(lián)在用戶線上的過壓保護電路2進一步泄放。由于所述過壓保護電路1是并聯(lián)在LC特性接口電路的電容上，不僅能快速將電容上的能量釋放，防止LC諧振產(chǎn)生高頻能量傳播到芯片側(cè)電路導致器件損壞，而且對所述過壓保護電路1的結(jié)電容不敏感，有利于選擇響應速度快、但結(jié)電容偏大的器件。

需要說明的是，根據(jù)用戶端口的防護要求不同，所述過流和退耦器件，或者所述過壓保護電路2可以選擇性省略。過壓保護電路1根據(jù)差模和共模的防護要求，可以有一個或多個分離式過壓保護器，或者集成式過壓保護器件組成。

下面結(jié)合附圖及具體應用說明上述電路的具體實現(xiàn)。

實例1

具體地，第一過壓保護單元可以包括兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管，此時，整個電路如圖4所示，過壓保護電路1由兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管組成，中間的相連引腳連接到保護地。過流和退耦器件由兩個正溫度系數(shù)熱敏電阻組成，分別串接在傳輸變壓器電感兩端和過壓保護電路2之間。過壓保護電路2由三極氣體放電管組成，中間腳連接到保護地。

當雷擊浪涌、電力線搭接和接觸等共?；虿钅８蓴_產(chǎn)生時，兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管TSS1和TSS2首先動作，釋放掉C2電容上的干擾殘壓，PTC1和PTC2起到過流保護和退耦的作用，當干擾能量繼續(xù)增大時，所述過壓保護電路2的GDT動作，將差模和共模干擾進一步泄放。由于GDT動作時，大部分原來集中在電容C2上的殘壓由于開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管TSS1和TSS2的動作已基本釋放，傳輸變壓器和電容C2在GDT短路時形成的LC諧振回路上的能量已較小，耦合到芯片側(cè)的干擾也相應減弱。相對于傳統(tǒng)保 護方案，開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管是并接在用戶線兩端的，而本發(fā)明實施例的開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管TSS1和TSS2是并接在電容C2兩端的，開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管本身結(jié)電容大的缺點不會對用戶線路上的寬帶信號造成衰減和失真。

實例2

又例如，第一過壓保護單元可以包括一個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管，此時LC特性的接口保護電路與實例1的電路結(jié)構(gòu)基本相同，如圖5所示，不同之處在于，所述過壓保護電路1由一個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管組成，差模干擾的能量通過TSS器件首先釋放，更大的差模能量通過GDT泄放。共模干擾時，由于電容C2兩端產(chǎn)生的干擾能量相對較小，可通過GDT來泄放。

實例3

本實例提供的LC特性的接口保護電路與實例1的電路結(jié)構(gòu)基本相同，如圖6所示，不同之處在于，過壓保護電路2由兩個氣體放電管組成。

實例4

本實例提供的LC特性的接口保護電路為實例1的簡化版本，如圖7所示，不同之處在于，接口保護電路只有過壓保護電路1組成，可用于沒有電力線感應和搭接要求的場合。

實施例2

本實施例提供一種具有LC特性的接口保護方法，主要包括如下操作：

在具有LC特性的接口電路的電容上并聯(lián)第一過壓保護單元，其中，第一過壓保護單元包括一個或多個過壓保護器；

當雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，第一過壓保護單元將具有 LC特性的接口電路的電容上的能量進行釋放。

實際應用中，第一過壓保護單元中的過壓保護器可以包括開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管。例如，第一過壓保護單元包括一個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管時，該開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管和電容并聯(lián)，并在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，該開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管釋放電容上差模干擾能量。第一過壓保護單元包括兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管時，兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管串聯(lián)后和電容并聯(lián)，并且兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管之間相連的引腳連接到保護地，在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，該兩個開關(guān)型瞬態(tài)抑制二極管釋放電容上共模干擾和差模干擾能量。

另外，還可以在線路上串聯(lián)過流和退耦器件，這樣，當雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，過流和退耦器件就可以分別進行過流保護和退耦處理。

還有一些優(yōu)選方案考慮到用戶線上存在有干擾能量，因此可以在用戶線上并聯(lián)第二過壓保護單元，當雷擊浪涌、電力線搭接和接觸產(chǎn)生干擾時，該第二過壓保護單元即可將用戶線上的干擾能量進行釋放。具體地，優(yōu)選方案中，過流和退耦器件可以采用兩個正溫度系數(shù)熱敏電阻，分別串接在傳輸變壓器電感兩端和第二過壓保護單元之間。而第二過壓保護單元則可以包括三極氣體放電管或兩個二極氣體放電管。

從上述實施例可以看出，本申請技術(shù)方案，在雷擊浪涌、電力線搭接和接觸等干擾產(chǎn)生時，能快速釋放LC回路的能量，抑制或減少LC諧振能量的產(chǎn)生，對芯片側(cè)器件有更好的保護作用。同時，解決了傳統(tǒng)保護電路，由于過壓保護器件并接在用戶線上，保護器件結(jié)電容較大導致寬帶信號衰減和失真的弊端。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲于計算機可讀存儲介質(zhì)中，如只讀存儲器、磁盤或光盤等。可選地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用 一個或多個集成電路來實現(xiàn)。相應地，上述實施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。本申請不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。