特許 5823907 過電圧保護装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5823907

(24)【登録日】2015年10月16日

(45)【発行日】2015年11月25日

(54)【発明の名称】過電圧保護装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 25/02 20060101AFI20151105BHJP

   H02H 9/04 20060101ALI20151105BHJP

   H03K 19/003 20060101ALI20151105BHJP

【ＦＩ】

   H04L25/02 303B

   H02H9/04 Z

   H03K19/003 E

【請求項の数】2

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2012-88978(P2012-88978)

(22)【出願日】2012年4月10日

(65)【公開番号】特開2013-219565(P2013-219565A)

(43)【公開日】2013年10月24日

【審査請求日】2014年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100129230

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 理恵

(72)【発明者】

【氏名】本間 文洋

(72)【発明者】

【氏名】秋山 佳春

【審査官】 森谷 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２３２１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０６７５２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−２２８１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０１０４１８８０（ＣＮ，Ｙ）

【文献】 特開２０１０−１４２１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 枡田 俊久 Toshihisa Masuda，ＬＡＮポート雷保護用多極避雷管の電流耐量の検討，電子情報通信学会２０１２年総合大会講演論文集 通信１ PROCEEDINGS OF THE 2012 IEICE GENERAL CONFERENCE，２０１２年 ３月２０日，p.336

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ２５／０２

Ｈ０２Ｈ ９／０４

Ｈ０３Ｋ １９／００３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のイーサネットポートを有する通信装置のための過電圧保護装置であって、
前記各イーサネットポートには第１の型を有する第１型コネクタが用いられ、
前記過電圧保護装置は、
前記各第１型コネクタに噛み合う第２型コネクタ、前記各第２型コネクタに信号路を介して接続された第１型コネクタ、前記各信号路に挿入され且つ直列接続された複数のパルストランスを有する過電圧保護回路、並びに、前記第２型コネクタどうしと前記過電圧保護回路どうしと前記第１型コネクタどうしを絶縁する絶縁板を有するモジュールを備えることを特徴とする過電圧保護装置。

【請求項2】

複数のイーサネットポートを有する通信装置のための過電圧保護装置であって、
前記各イーサネットポートには第１の型を有する第１型コネクタが用いられ、
前記過電圧保護装置は、
前記各第１型コネクタに噛み合う第２型コネクタ、前記各第２型コネクタに信号路を介して接続された第１型コネクタ、前記各信号路に挿入され且つ直列接続された複数のパルストランスを有する過電圧保護回路、前記第２型コネクタどうしと前記過電圧保護回路どうしと前記第１型コネクタどうしを絶縁する絶縁板、並びに、前記各イーサネットポートに対し前記各第２型コネクタを一括で着脱するための治具を有するモジュールを備えることを特徴とする過電圧保護装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、イーサネットポートを有する通信装置を過電圧から保護できる過電圧保護回路および過電圧保護装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来において、イーサネットポートを有する通信装置を過電圧から保護するには、例えば、図５に示すように、制御用ＩＣ１００からイーサネットポートＰに至る信号路にパルストランスＴが挿入される。イーサネットポートＰと電話ポートＬの間に過電圧が印加された場合、パルストランスＴの絶縁耐圧により、制御用ＩＣ１００、１０１が過電圧から保護される。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】「電子部品の広場」、［ｏｎｌｉｎｅ］、ＩＴＭｅｄｉａ．Ｉｎｃ．、［平成２４年４月２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://ednjapan.com/content/EC/spotlight3_2.html＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、一般的なパルストランスＴの絶縁耐圧は、１．５ｋＶまたは２．５ｋＶであり、高耐圧のパルストランスでも絶縁耐圧は７ｋＶ程度である。ＩＴＵ−Ｔの過電圧耐力要求（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）では、電話ポートから侵入する雷（電話ポート−接地間）に対して１３ｋＶ、電源から侵入する雷（電源−接地間）に対して１０ｋＶの過電圧耐力を要求している。

【0005】

つまり、図５の回路では、これらの要求を満足できず、パルストランスＴが絶縁破壊すると、制御用ＩＣ１００、１０１を過電圧から保護できないという問題がある。

【0006】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、イーサネットポートを有する通信装置を過電圧から保護できる過電圧保護回路および過電圧保護装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

過電圧保護装置は、複数のイーサネットポートを有する通信装置のための過電圧保護装置であって、前記各イーサネットポートには第１の型を有する第１型コネクタが用いられ、前記過電圧保護装置は、前記各第１型コネクタに噛み合う第２型コネクタ、前記各第２型コネクタに信号路を介して接続された第１型コネクタ、前記各信号路に挿入され且つ直列接続された複数のパルストランスを有する過電圧保護回路、並びに、前記第２型コネクタどうしと前記過電圧保護回路どうしと前記第１型コネクタどうしを絶縁する絶縁板を有するモジュールを備える。

【0011】

過電圧保護装置は、複数のイーサネットポートを有する通信装置のための過電圧保護装置であって、前記各イーサネットポートには第１の型を有する第１型コネクタが用いられ、前記過電圧保護装置は、前記各第１型コネクタに噛み合う第２型コネクタ、前記各第２型コネクタに信号路を介して接続された第１型コネクタ、前記各信号路に挿入され且つ直列接続された複数のパルストランスを有する過電圧保護回路、前記第２型コネクタどうしと前記過電圧保護回路どうしと前記第１型コネクタどうしを絶縁する絶縁板、並びに、前記各イーサネットポートに対し前記各第２型コネクタを一括で着脱するための治具を有するモジュールを備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、複数のパルストランスを直列接続したので、イーサネットポートを有する通信装置を過電圧から保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施の形態に係る過電圧保護回路を含む通信装置の部分的な回路図である。

【図2】第２の実施の形態に係る過電圧保護装置の利用形態を示す図である。

【図3】第２の実施の形態で使用される治具１４を示す斜視図である

【図4】第２の実施の形態で使用される絶縁板１２を使用しない場合の絶縁破壊の様子を示す図である。

【図5】従来の過電圧保護を説明するための回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0015】

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る過電圧保護回路を含む通信装置の部分的な回路図である。

【0016】

過電圧保護回路１０は、複数のイーサネットポートＰを有する通信装置の各イーサネットポートＰに至る信号路に挿入され且つ直列接続された複数（例えば、２つ）のパルストランスＴを有する。例えば、各パルストランスＴの絶縁耐圧は、７ｋＶである。また、各パルストランスＴの１次側の静電容量も同一となっている。また、各パルストランスＴの２次側の静電容量も同一となっている。

【0017】

イーサネットポートＰには、ジャック型のコネクタが用いられ、イーサネットケーブルの先端に設けられたプラグ型のコネクタＰＬに噛み合うようになっている。

【0018】

イーサネットポートＰとパルストランスＴを繋ぐ信号路、パルストランスＴ同士を繋ぐ信号路、パルストランスＴと保護対象である制御用ＩＣ１００を繋ぐ信号路は、それぞれ、複数のパターン配線で構成される。

【0019】

通信装置は、例えば、電話ポートＬを有する。電話ポートＬには、ジャック型のコネクタが用いられ、モジュラーケーブルの先端に設けられたプラグ型のコネクタＬＬに噛み合うようになっている。

【0020】

電話ポートＬと保護対象である制御用ＩＣ１０１を繋ぐ信号路は、例えば、２本のパターン配線で構成される。

【0021】

また、例えば、制御用ＩＣ１００、１０１は、電源線や制御線からなるバス２００で接続される。

【0022】

例えば、ある１つのイーサネットポートＰと電話ポートＬの間に１３ｋＶの過電圧が印加される。各パルストランスＴの絶縁耐圧は７ｋＶであるから、直列接続された２つのパルストランスＴでは、絶縁耐圧は１４ｋＶである。よって、絶縁破壊は生じず、制御用ＩＣ１００、１０１を過電圧から保護することができる。また、直列接続されたパルストランスＴの数を増やせば、さらに絶縁耐圧を高めることができる。

【0023】

なお、第１の実施の形態では、複数のイーサネットポートＰを有する通信装置を例にし、各イーサネットポートＰについて過電圧保護回路１０を設けたが、単一のイーサネットポートＰを有する通信装置のイーサネットポートＰや、複数のイーサネットポートＰを有する通信装置のいずれか１つのイーサネットポートＰに過電圧保護回路１０を設けてもよい。

【0024】

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態に同一または類似の回路を用い、同一または類似のものについては第１の実施の形態で使用した符号を使用して重複説明を略し、第１の実施の形態とは異なる事項を中心に説明を行う。

【0025】

図２は、第２の実施の形態に係る過電圧保護装置の利用形態を示す図であり、図３は、第２の実施の形態で使用される治具１４を示す斜視図である。

【0026】

過電圧保護装置１０Ａは、複数のイーサネットポートＰを有する通信装置１のための過電圧保護装置である。各イーサネットポートＰにはジャック型のコネクタ（第１型コネクタ）が用いられている。

【0027】

過電圧保護装置１０Ａは、各イーサネットポートＰつまりジャック型のコネクタに噛み合うプラグ型のコネクタＰＬ１（第２型コネクタ）、各コネクタＰＬ１に信号路を介して接続された、イーサネットポートＰと同じジャック型のコネクタＰ１（第１型コネクタ）、各信号路に挿入され且つ直列接続された複数（例えば、２つ）のパルストランスＴを有する過電圧保護回路１０、コネクタＰＬ１どうしと過電圧保護回路１０どうしとコネクタＰ１どうしを絶縁する絶縁板１２、これらの部品を搭載するための基板１３、並びに、各イーサネットポートＰに対しコネクタＰＬ１を一括で着脱するための治具１４を有するモジュール１５を備える。

【0028】

コネクタＰＬ１とパルストランスＴを繋ぐ信号路、パルストランスＴ同士を繋ぐ信号路、パルストランスＴとコネクタＰ１を繋ぐ信号路は、それぞれ、複数のパターン配線で構成される。

【0029】

コネクタＰ１には、イーサネットケーブルの先端に設けられた、コネクタＰＬ１と同じプラグ型のコネクタＰＬに噛み合うようになっている。

【0030】

図３に示すように、治具１４は、例えば、各コネクタＰＬ１に設けられたレバーＶに取り付けられた棒状の治具であり、治具１４を矢印の方向に押すと、コネクタＰＬ１とイーサネットポートＰが噛み合ってない状態となり、治具１４を放すと、コネクタＰＬ１とイーサネットポートＰが噛み合った状態となる。よって、治具１４を押したままコネクタＰＬ１をイーサネットポートＰに挿入し、治具１４を放すことで、各コネクタＰＬ１を各イーサネットポートＰに一括で取り付けることができる。また、治具１４を押し、そのままコネクタＰＬ１をイーサネットポートＰから抜くことで、各コネクタＰＬ１を各イーサネットポートＰから一括で外すことができる。

【0031】

また、第２の実施の形態では、絶縁板１２を設けたことで、パルストランスＴ以外の箇所での絶縁破壊を防止できる。

【0032】

図４に示すように、仮に絶縁板１２を設けない場合には、例えば、隣合うコネクタＰ１のパターン配線間で絶縁破壊が生じる虞がある。

【0033】

しかし、第２の実施の形態では、絶縁板１２を設けたことで、いわゆる沿面距離を長くできるので、このような絶縁破壊を防止でき、通信装置１を過電圧からより確実に保護することができる。

【0034】

なお、第２の実施の形態では、各絶縁板１２と治具１４を設けたが、一方のみを設けた場合であっても、上記の作用効果が得られるので、そのようにしてもよい。

【0035】

また、各絶縁板１２と治具１４を設けず、つまり、そのような外付けのモジュール１５を設けることで、パルストランスＴを通信装置１の内部に設ける必要がなく、利便性を向上できる。

【符号の説明】

【0036】

１ 通信装置
１０ 過電圧保護回路
１０Ａ 過電圧保護装置
１２ 絶縁板
１３ 基板
１４ 治具
１５ モジュール
Ｐ イーサネットポート
Ｐ１，ＰＬ，ＰＬ１，ＬＬ コネクタ
Ｌ 電話ポート
Ｔ パルストランス
Ｖ レバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】