特征

•小型28針表面貼裝SOIC封裝

•單片集成電路可靠性

•低匹配RDSON

•消除了零交叉開關的需要

•靈活的切換定時，可從鈴聲模式轉換為空閑/通話模式

•干凈、無彈跳的開關

•三級保護，包括集成限流、熱關機和SLIC保護

•5V運行，功耗<10mW

•智能電池監視器

•鎖存邏輯電平輸入，無驅動電路

•針對針兼容朗訊7583系列

應用

•中央辦公室（CO）

•數字環路載波（DLC）

•PBX系統

•數字添加主線（DAML）

•混合光纖同軸電纜（HFC）

•光纖在環（FITL）

•成對增益系統

•渠道銀行

說明

CPC7583是一個28針表面貼裝SOIC封裝中的單片固態開關。它提供必要的功能，以取代在中央辦公室、接入和PBX設備中發現的模擬線路卡上的三個2-Form-C機電繼電器。該設備包含用于尖端和環形線路斷開、環路注入/環路重轉、線路測試接入、測試接入和振鈴發生器測試的固態開關。CPC7583只需要+5V電源，并使用簡單的邏輯電平輸入控制實現“先斷后合”或“先合后斷”的開關操作。CPC7583有4個版本。CPC7583BA和CPC7583BC包含集成保護SCR，而CPC7583BC和CPC7583BD包含額外的邏輯狀態，將在后面的章節中詳細說明。

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方塊圖

交替“先斷后合”操作

注意，使用TSD作為輸入也可以實現先斷后合操作。在表10的第2行和第3行中，不是使用邏輯輸入引腳強制“全關”狀態，而是強制TSD接地。這將覆蓋邏輯輸入并強制關閉狀態。保持此狀態25毫秒。在此25毫秒全關狀態期間，將輸入從10（振鈴狀態）切換到00（空閑/通話狀態）。25毫秒后，松開TSD，將開關控制返回到輸入引腳，輸入引腳將設置空閑通話狀態。

在該模式下使用CPC7583時，強制TSD接地將覆蓋輸入引腳并強制進入全關狀態。將TSD設置為+5V將允許通過邏輯輸入引腳進行開關控制。但是，將TSD設置為+5V也將禁用熱關機機制。不建議這樣做。因此，為了允許通過邏輯輸入引腳進行開關控制，允許TSD浮動。

因此，當使用TSD作為輸入時，建議的兩種狀態是0（覆蓋邏輯輸入引腳并強制所有關閉狀態）和浮動（允許通過邏輯輸入引腳進行開關控制，并且熱關機機制處于活動狀態）。這可能需要使用開路收集器緩沖區。

1.如果TSD=5V，則熱關機機制被禁用。如果TSD處于浮動狀態，則熱關機機制激活。

2.強制TSD接地會覆蓋邏輯輸入引腳并強制進入全關狀態。

3.空閑/通話狀態。

4.測試狀態。

5.測試狀態。

6.電源鈴聲狀態。

7.振鈴發生器測試狀態。

8.同時測試和測試狀態。

9.全關狀態

并行輸入/并行輸出數據鎖存器集成在CPC7583中。數據鎖存器的操作由邏輯級輸入引腳鎖存器控制。鎖存器的數據輸入是CPC7583的輸入管腳，數據鎖存器的輸出是用于狀態控制的內部節點。

當鎖存器控制引腳位于邏輯0時，數據鎖存器是透明的，數據控制信號直接從輸入流，通過數據鎖存器流向狀態控制。輸入的任何變化都將反映在開關的狀態中。

當鎖存控制引腳位于邏輯1時，數據鎖存器激活；CPC7583將不再對輸入控制引腳的變化作出反應。開關的狀態現在是鎖存的；也就是說，當鎖存輸入從邏輯0轉換到邏輯1時，開關的狀態將保持不變。只要閂鎖保持在高位，開關就不會響應輸入的變化。

請注意，Tsd輸入未綁定到數據鎖存器。Tsd不受閂鎖輸入的影響。Tsd輸入將通過輸入和鎖存超越狀態控制。

1.如果TSD=5V，則熱關機機制被禁用。如果TSD處于浮動狀態，則熱關機機制激活。

2.強制TSD接地會覆蓋邏輯輸入引腳并強制進入全關狀態。

3.空閑/通話狀態。

4.測試狀態。

5.測試狀態。

6.電源鈴聲狀態。

7.振鈴發生器測試狀態。

8.同時測試和測試狀態。

9.全關狀態

10.同步測試輸出環測試狀態。

并行輸入/并行輸出數據鎖存器集成在CPC7583中。數據鎖存器的操作由邏輯級輸入引腳鎖存器控制。鎖存器的數據輸入是CPC7583的輸入管腳，數據鎖存器的輸出是用于狀態控制的內部節點。

當鎖存器控制引腳位于邏輯0時，數據鎖存器是透明的，數據控制信號直接從輸入流，通過數據鎖存器流向狀態控制。輸入的任何變化都將反映在開關的狀態中。

當鎖存控制引腳位于邏輯1時，數據鎖存器激活；CPC7583將不再對輸入控制引腳的變化作出反應。開關的狀態現在是鎖存的；也就是說，當鎖存輸入從邏輯0轉換到邏輯1時，開關的狀態將保持不變。只要閂鎖保持在高位，開關就不會響應輸入的變化。

請注意，Tsd輸入未綁定到數據鎖存器。Tsd不受閂鎖輸入的影響。Tsd輸入將通過輸入和鎖存超越狀態控制。

功能描述

介紹

CPC7583有八種不同的狀態。請參考表12和表13中的真值表以了解版本差異。

•空閑/通話狀態（斷線開關SW1和SW2閉合）。所有其他開關打開。

•振鈴狀態（振鈴開關SW3、SW4關閉）。所有其他開關打開。

•環路接入（環路接入開關SW5、SW6閉合）。所有其他開關打開。

•環形發生器測試狀態（SW7、SW8關閉）。所有其他開關打開。

•SLIC測試狀態測試開關閉合（SW9、SW10）。

•同步循環和SLIC訪問狀態。（SW9、SW10、SW5和SW6關閉）。所有其他開關打開。

•同步測試輸出和環路測試（SW5、SW6、SW7、SW8關閉）。“BC”abd“BD”版本上的所有其他開關都打開。

•全關狀態（所有開關打開）。

CPC7583通過簡單的邏輯級輸入控制提供先斷后合和先合后斷開關。固態開關結構意味著在環頻或環跳閘期間開關時不會產生脈沖噪聲，因此無需外部“過零”開關電路。狀態控制是通過邏輯電平輸入，所以不需要額外的驅動電路。斷線開關SW1和SW2是線性開關，具有異常低的RDSON和優良的匹配特性。振鈴接入開關SW4的擊穿電壓額定值>480V，具有足夠高的擊穿電壓，并具有適當的保護，以防止在出現瞬態故障時發生擊穿。（即，將瞬變傳遞給環形發生器）。

CPC7583集成了二極管橋箝位電路、限流和熱關機機制，在故障情況下為SLIC設備提供保護。正、負浪涌通過限流電路降低，并通過二極管控制至地電位。功率交叉瞬態也被電流限制和熱關機電路降低。

為了保護CPC7583不受過壓故障的影響，需要使用輔助保護器。二次保護器必須將尖端和環形端子處的電壓限制在低于開關最大擊穿電壓的水平。為了將固態觸點上的應力降至最低，建議使用折疊或撬桿式二次保護器。正確選擇二次保護器后，使用CPC7583的線路卡將滿足所有相關的ITU、LSSGR、FCC或UL保護要求。

CPC7583僅通過+5V電源工作。這使設備具有極低的閑置和有源功耗，并允許使用幾乎任何范圍的電池電壓。CP7583還使用蓄電池電壓作為集成保護電路的參考。在電池電壓損失的情況下，CPC7583將進入“全關”狀態。

開關定時

CPC7583在從振鈴狀態切換到空閑/通話狀態時，能夠使用簡單的邏輯電平輸入來控制振鈴接入開關SW3和SW4相對于斷線開關SW1和SW2的狀態釋放的定時。這被稱為“先合后斷”或“先斷后合”操作。當線路斷路開關觸點（SW1、SW2）在響鈴接入開關觸點（SW3、SW4）斷開（或斷開）之前閉合（或閉合），這稱為“先合后斷”操作。在線路斷開開關觸點（SW1、SW2）閉合（閉合）之前，當振鈴接入觸點（SW3、SW4）斷開（斷開）時，發生先斷后合操作。使用CPC7583，通過將邏輯電平輸入應用于設備的輸入端、輸入端和輸入端，可以輕松地選擇“先通后斷”和“先斷后合”操作。

表9和表10給出了兩種操作模式的邏輯順序。表12和表13給出了邏輯狀態和解釋。

使用引腳13（TSD）作為輸入，也可以實現先斷后合操作。在表10第2行和第3行中，可以通過接地引腳13（TSD）而不是對引腳施加邏輯輸入來誘導開關“全關”。這具有覆蓋邏輯輸入并強制設備進入“全關”狀態的效果。保持此輸入狀態25期間女士在這個保持期內，將輸入從振鈴狀態切換到空閑/通話狀態。25ms后，松開引腳13（TSD），將開關控制返回輸入INTESTout、INRING、INTESTin，并將設備重置為idle/talk狀態。

將引腳13（TSD）設置為+5V將允許使用邏輯輸入進行開關控制。但是，此設置也會禁用熱關機電路，因此不會推薦。什么時候應允許使用輸入引腳（13）輸入和輸入。因此，當使用引腳13（TSD）作為控制時，建議的兩種狀態為0，這將迫使設備進入“全關狀態”或允許邏輯輸入保持不變的浮點狀態主動的。這個可能需要使用開路收集器緩沖區。

環形接入開關零交叉電流關斷

在應用邏輯輸入關閉SW4之后，環形接入開關被設計成延遲狀態變化，直到下一個過零點。一旦打開，開關需要零電流交叉關閉，因此不應用于切換純直流信號。無論什么邏輯輸入，開關都將保持在接通狀態，直到下一次過零。這些開關特性將減少并可能消除通常與振鈴接入交換機相關的整個系統脈沖噪聲。振鈴接入交換機的特性使得不需要零交叉交換方案成為可能。建議與環形發生器串聯的最小阻抗為300Ω。

電源

+5V電源和蓄電池電壓均連接至CPC7583。CPC7583開關狀態控制僅由+5V電源供電。因此，CPC7583在活動和空閑狀態下都表現出極低的功耗。

電池電壓監測器

CPC7583還使用參考電壓來監測蓄電池電壓。如果電池電壓丟失，CPC7583將立即進入“全關”狀態并保持此狀態，直到電池電壓恢復。如果電池電壓升高到–10V以上，設備也將進入“全關”狀態，直到電池電壓降到–15V以下。此電池監視器功能會從電池中吸取少量電流（<1μa），并會略微增加設備的整體功耗。

保護

二極管電橋/SCR

CPC7583采用限流斷路開關、二極管橋/SCR箝位電路和熱關機機制的組合，以保護SLIC設備或其他相關電路在線路瞬態事件（如閃電）期間免受損壞。在正瞬態條件下，故障電流通過二極管電橋傳導至接地。在比蓄電池負電壓高出2伏或4伏的負瞬態期間，可控硅導通，故障通過可控硅和二極管電橋分流到地上。

此外，為了使SCR撬開或折疊，SCR的接通電壓（見表11）必須小于蓄電池參考電壓的負值。如果蓄電池電壓低于SCR接通電壓的負電壓，則SCR不會撬開，但會將故障電流傳導至接地。

對于電源感應或電源交叉故障情況，瞬態的正周期被鉗制到二極管跌落到地上，故障電流被導向接地。當電壓超過蓄電池參考電壓2到4伏時，瞬態的負循環將導致SCR導通，從而將電流轉向接地。

限流功能

如果在設備處于通話/空閑狀態時發生雷擊瞬變，電流將沿著線路傳輸至綜合保護電路，并受到斷路開關SW1和SW2的動態限流響應的限制。當1000V 10x1000脈沖（LSSGR閃電）通過適當夾緊的外部保護器施加到線路上時，在引腳6（TBAT）和引腳23（RBAT）處看到的電流將是一個典型的幅值和持續時間為2.5A和<0.5ms的脈沖。

如果設備在通話/空閑狀態下發生電源交叉故障，電流通過斷路開關SW1和SW2進入集成保護電路，并受到兩個斷路開關的動態直流電流限制響應的限制。規定的過溫直流電流限值在80mA和400mA之間，電路具有負溫度系數。因此，如果設備由于電源交叉故障而受到延長的加熱，則引腳6（TBAT）和引腳23（RBAT）處的測量電流將隨著設備溫度的升高而降低。如果設備溫度上升足夠高，溫度關閉機制將激活，設備將默認為“全關”狀態。

溫度關斷

當設備溫度達到最低110ϒC時，熱關機機制將激活，使設備處于“全關”狀態，而不考慮邏輯輸入。在這種熱關機模式下，引腳13（TSD）的讀數為0V。TSD的正常輸出為+VDD。

如果出現短時瞬態（如閃電事件），通常不會激活熱關機功能。但是在一個擴展的功率交叉瞬態中，設備溫度將上升，熱關機將激活，迫使開關進入“全關”狀態。此時，在針腳6（TBAT）和針腳23（RBAT）處測得的電流將降至零。一旦設備進入熱關機狀態，它將保持“全關”狀態，直到設備的溫度降至熱關機電路的激活水平以下。這將使設備恢復到熱關機前的狀態。如果瞬態未通過，電流將以開關的動態直流電流限制允許的值流動，并再次開始加熱，重新激活熱關機機制。只要故障依然存在，進入和退出熱關機模式的循環將繼續。如果故障情況的嚴重程度足夠大，外部二次保護器可以激活并將所有電流分流到地上。

通過在引腳13（TSD）上施加+VDD，可以禁用CPC7583的熱關機機制。

外部保護元件

CPC7583只需要在設備回路側設置一個過電壓二次保護器。上述綜合保護特性消除了線路側保護的需要。二次保護器的作用是將電壓瞬變限制在不超過CPC7583的擊穿電壓或輸入輸出隔離柵的水平。建議使用折疊式或撬棍式保護器，以盡量減少設備上的應力。

有關外部二次保護器、熔絲電阻器和PTC規范的方程式，請參考克萊爾的應用說明AN-100，“固態用戶線路接口的浪涌和電源故障保護電路設計”。

數據鎖存器

CPC7583具有集成的數據鎖存器。閂鎖操作由邏輯電平輸入引腳18（閂鎖）控制。閂鎖的數據輸入是設備的插腳15（INTESTout）、插腳16（INRING）和插腳17（INTESTin），而數據鎖存器的輸出是用于狀態控制的內部節點。當鎖存控制引腳位于邏輯0時，數據鎖存器是透明的，數據控制信號直接通過狀態控制。輸入的變化將反映在開關狀態的改變上。當閂鎖控制引腳位于邏輯1時，則數據鎖存器現在處于活動狀態，輸入控制的更改不會影響開關狀態。當鎖存器從邏輯0變為邏輯1時，開關將保持在原來的位置，只要鎖存器處于邏輯1，開關就不會響應輸入的變化。此外，TSD輸入不與數據鎖存器綁定。因此，TSD不受閂鎖輸入的影響，TSD輸入將通過插腳15（INTESTout）、插腳16（INRING）和插腳17（INTESTin）以及閂鎖來覆蓋狀態控制。

機械尺寸

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