一種檢驗數據機終端雷電防護能力的裝置和方法

2023-07-30 18:04:21

專利名稱：一種檢驗數據機終端雷電防護能力的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及通信電子技術領域，尤其涉及一種檢驗數據機(Modem)終端雷電 防護能力的裝置和方法。
背景技術：
目前檢驗xDSL modem終端的雷電防護能力試驗方法中，一般採用模擬雷電電壓 /電流進行試驗，發現它的雷電損壞電壓和原因，從而確定它的防護能力。通常是在xDSL modem信號線(外線)間進行橫向雷擊試驗(信號線A、B端之間)、電源線間橫向雷擊試驗 (電源線N、L之間)、電源線縱向雷擊試驗(電源線與地線之間)、所有接入線同時進行縱 向雷擊試驗，所施加的模擬雷電波形為1. 2/50 μ S、10/700 μ s等，由於自然界的雷電波形 和幅值千變萬化，因此，這些方法往往難於重現實際雷擊損壞情況，並發現xDSL modem的雷 電損壞問題和原因。雖然加高電壓可以使xDSL modem終端損壞，但並不符合實際情況。

發明內容
本發明要解決的一個技術問題是提供一種檢驗Modem終端雷電防護能力的裝置 和方法，能夠重現實際雷擊損壞情況。本發明提供一種檢驗Modem終端雷電防護能力的裝置，包括第一電壓輸出端和第二電壓輸出端；在第一電壓輸出端和第二電壓輸出端依次串聯的可調電感、第一電阻、開關、第一 電容)；第二電容，並聯在第一電壓輸出端和第二電壓輸出端之間；第二電阻，其一端連接於第二電壓輸出端，另一端連接於可調電感和第一電阻之 間。根據本發明的試驗裝置的一個實施例，第二電容的電容值大於等於待測Modem終 端電容值的500倍；第一電容的電容值大於等於第二電容的電容值的20倍；所述第一電阻 的電阻值為10 50歐姆，第二電阻的電阻值為100 5000歐姆；電感的取值滿足如下條 件Ulm/U >= 1. 5其中，U為第一電容的充電電壓，Ulm為第二電容的峰值電壓。本發明還提供一種採用本發明的試驗裝置檢驗Modem終端雷電防護能力的方法， 包括調節電感的值，使得Ulm/U >= 1.5，其中，U為第一電容的充電電壓，Ulm為所述 第二電容的峰值電壓；將待檢驗Modem終端連接在裝置的第一電壓輸出端和第二電壓輸出端之間；為第一電容充電，合上開關；逐漸提高第一電容的充電電壓U，直到述Modem終端 損壞，記錄下損壞時第一電容的充電電壓U。
本發明提供的試驗裝置和方法，可以產生容易引起xDSL modem雷擊損壞的一定頻 率範圍的震蕩雷電電壓波形，重現實際雷擊損壞情況，並發現xDSL modem的雷電損壞問題 和原因。


圖1示出本發明實施例的一種模擬雷電電壓發生器的電路圖；圖2示出本發明實施例的一種檢驗Modem終端雷電防護能力的試驗電路圖；圖3示出本發明實施例的一種檢驗Modem終端雷電防護能力的方法的流程圖。
具體實施例方式下面參照附圖對本發明進行更全面的描述，其中說明本發明的示例性實施例。在 附圖中，相同的標號表示相同或者相似的元件或元素。圖1示出本發明實施例的一種模擬雷電電壓發生器的電路圖。如圖1所示，該電 壓發生器包括第一電壓輸出端VOl和第二電壓輸出端V02 ；在第一電壓輸出端VOl和第二 電壓輸出端V02依次串聯的可調電感L、第一電阻R1、開關K、第一電容Cl ；並聯在第一電壓 輸出端VOl和第二電壓輸出端V02之間的第二電容C2 ；第二電阻R2，第二電阻R2的一端連 接於第二電壓輸出端V02，另一端連接於可調電感L和第一電阻Rl之間。本發明提供的如 圖1所示的試驗裝置能產生覆蓋一定可調頻率範圍的震蕩雷電電壓，用於檢驗xDSL modem 終端雷電防護能力。根據本發明的試驗裝置的一個實施例，第二電容C2的電容值大於等於待測Modem 終端電容值的500倍；第一電容Cl的電容值大於等於第二電容C2的電容值的20倍；第一 電阻Rl的電阻值為10 50歐姆，第二電阻(R2)的電阻值為100 5000歐姆。例如，待 檢查ADSLmodem外線和網線之間電容量為500pF，第二電容C2取值250000pF，第一電容Cl 取值20 μ F，第一電阻Rl取值15 Ω，第二電阻R2取值500 Ω，電感L取值4mH。根據本發明的試驗裝置的一個實施例，電感L的取值滿足如下條件Ulm/U >= 1. 5(1)其中，U為第一電容Cl的充電電壓，Ulm為第二電容C2的峰值電壓。圖2示出本發明實施例的一種檢驗Modem終端雷電防護能力的試驗電路圖。如圖 2所示，試驗裝置的第一電壓輸出端VOl和第二電壓輸出端V02分別連接待檢驗Modem終端 的外線和網線。本領域的技術人員可以理解，試驗裝置的第一電壓輸出端VOl和第二電壓 輸出端V02也可以分別連接待檢驗Modem終端的外線(A、B)，或者連接接待檢驗Modem終 端的的電源線，或者連接電源線和地線。對現有xDSL modem實際使用中遭雷擊損壞情況進行試驗和研究，發現容易引起 xDSL modem雷擊損壞的一定頻率下的震蕩雷電電壓波形，對具體產品，有一特定頻率，不同 產品有不同的頻率，頻率範圍為500Hz-500kHz之間，範圍比較寬。對現有的xDSL modem雷 擊損壞情況調查統計發現，損壞部位主要分布在外線和網線之間。在圖2電路中，第一電容Cl由外部電路充電(充電電路未示出)至電壓U，經過開 關K向右側電路放電，在第二電容C2上，即xDSLmodem的外線和網線之間形成模擬雷電電 壓U1。當Ul足夠大時，xDSL modem就會損壞，這電壓表徵它的雷電防護能力，通過觀測或測試xDSL modem的雷擊損壞部位和情況，就可發現問題和原因。下面參考圖3說明本發明的試驗方法。圖3示出本發明實施例的一種檢驗Modem終端雷電防護能力的方法的流程圖。如圖3所示，在步驟302，調節電感L的值，使得Ulm/U>= 1.5，其中，U為第一電 容Cl的充電電壓，Ulm為第二電容C2的峰值電壓。例如，將第一電容Cl的充電電壓U調 到lkV，合上開關K，測試第二電容C2的充電電壓Ul的峰值Ulm;調節電感L的值，直到滿 足Ulm/U >= 1. 5，記錄此時電感L的值。在步驟304，將待檢驗Modem終端連接在試驗裝置的第一電壓輸出端VOl和第二電 壓輸出端V02之間。在步驟306，為第一電容Cl充電，合上開關K，一次試驗完成；逐漸提高所述第一電 容Cl的充電電壓U，重複該步驟，直到Modem終端損壞，記錄下損壞時第一電容Cl的充電電壓U。觀測或測試xDSL modem的雷擊損壞部位和情況，判斷損壞原因。當試驗裝置的第一電壓輸出端VOl和第二電壓輸出端V02分別連接Modem終端的 外線和網線時，第二電容C2的電容值為Modem終端的外線和網線之間的電容值的500倍。本發明的試驗裝置和方法適用於ADSL modem、ADSL2+modem、VDSL modem的接口雷 電防護能力的檢測。本發明提供的試驗裝置，可以產生容易引起xDSL modem雷擊損壞的一定頻率範圍 的震蕩雷電電壓波形，重現實際雷擊損壞情況，並發現xDSL modem的雷電損壞問題和原因。 本發明對現有xDSL modem實際使用中遭雷擊損壞情況進行試驗和研究表明，利用本發明試 驗方法和試驗裝置可以更容易重現實際雷擊損壞情況和發現xDSL modem的雷電損壞問題 和原因，而損壞部位主要分布在外線和網線之間。本發明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而並不是無遺漏的或者將本發明 限於所公開的形式。很多修改和變化對於本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描 述實施例是為了更好說明本發明的原理和實際應用，並且使本領域的普通技術人員能夠理 解本發明從而設計適於特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
權利要求
1.一種檢驗Modem終端雷電防護能力的裝置，其特徵在於，包括第一電壓輸出端(VOl)和第二電壓輸出端(V02)；在所述第一電壓輸出端(VOl)和第二電壓輸出端(VC^)依次串聯的可調電感(L)、第一 電阻(Rl)、開關(K)、第一電容(Cl)；第二電容(C2)，並聯在所述第一電壓輸出端(VOl)和第二電壓輸出端(V02)之間；第二電阻(R2)，所述第二電阻(R2)的一端連接於第二電壓輸出端(V02)，另一端連接 於所述可調電感(L)和第一電阻(Rl)之間。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述第二電容(C2)的電容值大於等於待 測Modem終端電容值的500倍；所述第一電容(Cl)的電容值大於等於所述第二電容(C2) 的電容值的20倍；所述第一電阻(Rl)的電阻值為10 50歐姆，所述第二電阻(R2)的電 阻值為100 5000歐姆。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述電感(L)的取值滿足如下條件Ulm/U >= 1. 5其中，U為第一電容(Cl)的充電電壓，Ulm為第二電容(C2)的峰值電壓。
4.一種採用權利要求1所述的裝置檢驗Modem終端雷電防護能力的方法，其特徵在於， 包括調節所述電感(L)的值，使得Ulm/U >= 1.5，其中，U為所述第一電容(Cl)的充電電 壓，Ulm為所述第二電容(C2)的峰值電壓；將所述待檢驗Modem終端連接在所述裝置的第一電壓輸出端(VOl)和第二電壓輸出端 (V02)之間；為所述第一電容(Cl)充電，合上所述開關(K)；逐漸提高所述第一電容(Cl)的充電電 壓U，直到所述Modem終端損壞，記錄下損壞時所述第一電容(Cl)的充電電壓U。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，還包括當所述Modem終端損壞時，確定所述Modem終端損壞部位。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其特徵在於，所述調節所述電感(L)的值使得Ulm/ U>= 1.5的步驟包括將所述第一電容(Cl)的充電電壓U調到lkV，合上所述開關(K)，測試所述第二電容 (C2)的充電電壓Ul的峰值Ulm;調節所述電感(L)的值，直到滿足Ulm/U >= 1.5，記錄所述電感(L)的值。
7.根據權利要求4或5所述的方法，其特徵在於，所述裝置的第一電壓輸出端(VOl)和 第二電壓輸出端(V02)分別連接所述Modem終端的外線和網線，所述第二電容(C2)的電容 值為所述Modem終端的外線和網線之間的電容值的500倍。
全文摘要
本發明公開一種檢驗Modem終端雷電防護能力的裝置和方法。該裝置包括第一電壓輸出端(VO1)和第二電壓輸出端(VO2)；在第一電壓輸出端(VO1)和第二電壓輸出端(VO2)依次串聯的可調電感(L)、第一電阻(R1)、開關(K)、第一電容(C1)；第二電容(C2)，並聯在第一電壓輸出端(VO1)和第二電壓輸出端(VO2)之間；第二電阻(R2)，其一端連接於第二電壓輸出端(VO2)，另一端連接於所述可調電感(L)和第一電阻(R1)之間。本發明提供的試驗裝置和方法，可以產生容易引起xDSL modem雷擊損壞的一定頻率範圍的震蕩雷電電壓波形，重現實際雷擊損壞情況，並發現xDSL modem的雷電損壞問題和原因。
文檔編號G01R31/00GK102135575SQ20101010169
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月27日 優先權日2010年1月27日
發明者付皓, 關強華, 劉寧芳, 劉裕城, 李文奇, 王華剛, 羅森文, 陳少川 申請人:中國電信股份有限公司