VoIP（語音IP）或互聯(lián)網電話技術是指通過互聯(lián)網（而非公共交換電話網絡，亦即PSTN）傳送的通信服務——語音、傳真和/或語音、信息應用。發(fā)送互聯(lián)網電話呼叫所涉及的基本步驟包括將模擬語音信號轉化為數字語音信號和將信號壓縮成互聯(lián)網協(xié)議（IP）信息包以便通過互聯(lián)網進行傳輸，接收端的步驟則剛好相反。由于是在互聯(lián)網上運行，所以VoIP具有極低的電話費成本，唯一的費用就是PNET費用。其將會成為全世界IDD長途通話領域極為常見的傳輸手段。

最近，VoIP一般利用ITG（互聯(lián)網電話網關）/VoIP網關通過IP來傳輸語音。VoIP網關具有如下幾種連接端口。

● FXO（外部交換局）：它是一個直接連到PSTN的雙線式連接端口。

● FXS（外部交換站）：它通過RJ-11聽筒塞孔與終端設備相連，如普通電話。

● 以太網端口：它通過RJ-45端口連接到PC或xDSL調制解調器上。

● USB端口：它連接外部USB器件，如讀卡器、3G HSDPA卡、閃存等。

● 電源端口：它通常是12V外接電源的輸入端口。

主流VoIP支持單/雙通道FXS，并且市場上也出現(xiàn)過通道多達30條的FXS。最新開發(fā)的VoIP則具有內置式路由器和Wi-Fi連接功能，可以通過無線網絡實現(xiàn)VoIP到xDSL的無線連接，從而增強了其在接入點覆蓋范圍內的移動性。并且，還有向POE（以太網供電）轉化的趨勢，這樣無須外部電源即可驅動VoIP。

圖1 典型VoIP架構

由于上述這些端口與外界相連時不斷有浪涌事件發(fā)生，且這些ITE信息技術設備被連至需要符合電信管理標準的電信網絡，所以不得不使用保護器件來保護這些端口。

每個國家都有各自的安全標準，如美國的Telecordia GR1089-Core和UL60950，國際通用的ITU-T K.20/K.21（國際電信聯(lián)盟）和中國的YD/T993、950標準。不同的標準要求保護器件、技術和拓撲具有不同的穩(wěn)定性狀態(tài)。通過比較我們發(fā)現(xiàn)，符合美國標準的保護器的抵御能力要比符合國際電信聯(lián)盟標準的高，更比符合中國標準的為高。在大部分情況下，符合美國標準的保護解決方案基本上都能通過ITU-T K.2x標準設定的大多數測試條件。

為了設計出最合適的VoIP保護解決方案，了解保護器的各種浪涌等級和保護電壓就很重要。常見浪涌電壓電平如表1所示

幾種解決方案

1 SLIC（用戶線接口電路）保護
● 固定電壓單向保護器（SIDACtor）+PTC

圖2固定電壓單向保護器配合PTC

其中，過壓（OV）保護采用工作電壓為-90V的P1101DF-1（固定電壓單向保護器）；過流（OC）保護采用250S130（PTC）×2或Telelink保險絲0461 1.25A×2。

FXS要求SLIC保護器能夠將多余的浪涌轉移到SLIC T/R線路中。這是利用P1101DF-1的單向特性完成的。線路中出現(xiàn)的正浪涌將被反并聯(lián)二極管轉移到SIDACtor P1101DF-1中，而負浪涌則被SCR轉移到SIDACtor P1101DF-1。P1101DF-1的浪涌能力符合ITU-T K.21浪涌的要求。然而，如果要求OV+OC組合符合TIA-968浪涌的要求或通過更高級的ITU-T浪涌測試，則需要一定的線路電阻。

正常情況下，1個電阻高于30Ω的CPTC（陶瓷正溫度系數電阻器）就能夠處理大多數情況。精確的保護器件高度依賴于終端市場和實際的浪涌條件。

● 電池跟蹤浪涌保護器+PPTC

其中，OV采用Battrax電池跟蹤保護器——一種雙重負電池跟蹤保護器。器件可以跟蹤電池電壓變化，并提供V+Vgt的保護電壓。Vgt是二極管+2 pn結的正向電壓差，即2.1V左右。

圖3 Battrax器件的V-I特性

Battrax器件提供僅負跟蹤或±V取決于電池電壓的正/負組合跟蹤。

圖4 Battrax保護器結構

正浪涌被反并聯(lián)二極管轉移到地面上；Battrax保護器的柵極（Vref）引腳被連接到SLIC Vbat引腳上，這樣它就可以跟蹤SLIC電池電壓的變化。

2 線路保護-FXO端口
這是T-R線路的保護機制。典型保護是通過添加OC+OV來完成的，如圖5所示。

圖5 用SIDACtor完成FXO端口保護

具體解決方案為：OV采用SIDACtor P3100SB，OC采用PPTC 250R180或Telelink保險絲4611.25。

3 以太網保護
為以太網端口提供保護功能的需求在不斷增長。由于該以太網是一種快速數據端口，并且100 Base-T，甚至1000 Base-T（千兆位級）以太網在該端口中都很常見，所以當以太網符合樓宇內或樓宇間要求時保護機制就不相同。

● 樓宇內以太網設計
芯片保護陣列SP03-3.3是一個理想的、具有樓宇內保護功能的解決方案。它的最大變位電壓為3.3V，遠遠高于以太網數字信號的最大值。它為共模和差分浪涌事件提供了全面保護，并且其低關閉狀態(tài)電容有助于保持快速以太網的信號完整性。SP03-3.3具有100A（2/10）浪涌能力，這超過了GR1089樓宇內浪涌電流的要求。

圖6 樓宇內以太網保護器件SP03-3.3

圖7 樓宇間以太網保護器件SEP

● 樓宇間以太網設計
跟樓宇內以太網不同，樓宇間以太網由于暴露在戶外環(huán)境，所以具有高浪涌能量100A（10/1000）浪涌功能保護。對于用于實現(xiàn)超高浪涌能力的芯片保護陣列技術來說，這是不可行的。SEP（SIDACtor以太網保護）是一款新發(fā)明的器件，用于實現(xiàn)高浪涌和快速以太網線路保護。它為以太網線路提供了平衡保護，并且通過將偏置引腳（引腳7）連接到系統(tǒng)電源上來提供恒定電容。由于電容穩(wěn)定，所以可以保持以太網信號的信號完整性。

4 USB端口
SP300x是一種芯片保護陣列，提供4線式ESD保護。它具有0.65pF的超低電容與符合IEC61000-4-2規(guī)定的15kV/8kV ESD水平。

5 電源端口
由于該電源端口會經歷熱插拔的情況，所以這樣會讓很高的浪涌電流流入電源端口，進而損壞下列敏感電子元件。

圖8 USB端口保護器件SP300x

推薦解決方案：PPTC 30R或1206/1812 PPTC+TVS二極管P6SMJ。

結語
VoIP產品是一種具有不同類型通信端口的電信設備，發(fā)生ESD和浪涌危險的幾率很高。由于電信制造商需要為終端用戶提供可靠的產品，所以VoIP產品在各種天氣條件下都必須能夠正常運行，因此，VoIP保護要求就不能忽視，否則會影響制造商的品牌形象。

隨著通信設備重要性的提高，市面上比較大規(guī)模的電路保護供應商會有開發(fā)新的保護解決方案來滿足不斷變化的需求。特別是一些在業(yè)界上歷史較悠久的供應商，會提供可以滿足各種端口保護要求的保護解決方案。上述解決方案只是這些解決方案中的一部分，并且都只適于一般情況。