CN102957141A - 电信终端设备防雷击保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电信终端设备防雷击保护电路，属于防雷击保护电路技术领域。该电信终端设备防雷击保护电路包括输入端及输出端，输入端并联连接有压敏电阻，压敏电阻与输入端之间还并联连接有陶瓷气体放电管，陶瓷气体放电管的放电管脚接地；压敏电阻与输出端相连的两条线路上分别串联有电感元件，电感元件与输出端并联连接有半导体放电管。该防雷击保护电路采用三重保护，既防浪涌电压又防浪涌电流，更加安全可靠，能满足电信终端设备的防雷击要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种防雷击保护电路，特别涉及一种电信终端设备防雷击保护电路。
背景技术
雷雨天气对电信终端设备的使用造成了一定程度的威胁，特别是雷雨天气多发地区，经常发生电信终端设备雷击损坏故障，甚至会出现人员受伤的情况，因此信息产业部对电信终端设备国家标准加上了防雷击要求，即电信终端设备必须具有防雷击功能。
传统的电信终端设备防雷击保护电路是在输入端并接一个压敏电阻。这不能真正起到防雷作用，因为压敏电阻一般只是做防过压，对很多感应雷击中伴随着大的浪涌电流却无法防护，而且经受较大冲击后压敏电阻的性能会下降，防雷能力也随之下降。
2005年3月，公开号为CN 1595754的中国发明专利，公开了一种电话机用防雷击保护模块。由气体放电管、压敏电阻及两个电感元件组成，输入端并接一个气体放电管，起一级过压保护作用，输出端并接一个压敏电阻，用于吸收气体放电管还没吸收完的残余波，在过压方面起双重保护作用，同时线路中串接两个电感以抑制浪涌电流对电话机的损坏。该防雷击保护模块中，气体放电管没有接地，只能针对电话机等II类设备进行保护，不能用于室外的电信终端设备的保护；压敏电阻位于电感后端且有寄生电容，跟电感共同组成延时电路，高压波多次冲击后，就会出现高压波得不到及时释放的情况，就会造成设备损坏；根据压敏电阻的特性，经过多次浪涌冲击后，漏电流会增加，响应时间会加长，寄生电容也会增加，LC电路的延时作用会进一步加长压敏电阻的响应速度，而且压敏电阻的钳位电压较高，在实际应用中如果雷击次数较多或雷击时间较长，压敏电阻的性能就会降低，甚至损坏，就不能完全吸收雷击的残余波，导致设备内部器件损坏，造成设备故障。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种性能更加可靠的电信终端设备防雷击保护电路。
为解决以上技术问题，本发明所提供的一种电信终端设备防雷击保护电路，包括输入端及输出端，所述输入端并联连接有压敏电阻，所述压敏电阻与所述输入端之间还并联连接有陶瓷气体放电管，所述陶瓷气体放电管的放电管脚接地；所述压敏电阻与输出端相连的两条线路上分别串联有电感元件，所述电感元件与所述输出端并联连接有半导体放电管。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：（1）陶瓷气体放电管采用陶瓷密闭封装，内部由两个或数个带间隙的金属电极，充以惰性气体构成，当加到两电极端得电压达到使气体放电管内的气体击穿时，气体放电管开始放电，器件变为短路状态，电极两端的电压不超过击穿电压，气体放电管一旦导通后，它两端的电压会很低；由于电信终端设备可能会接收振铃信号，而振铃信号的振铃电压最高会达到120V左右，而且对于很多室外设备，利用大地释放雷击能量是一种方便可靠的方式，本发明采用带释放地的陶瓷气体放电管，陶瓷气体放电管的放电管脚接地利用大地释放雷击能量，可以满足室外电信终端设备的工作特性以及使用环境。（2）输入端受到雷击高压波冲击时，由于压敏电阻位于电感前端，当电压到达陶瓷气体放电管和压敏电阻的动作门限值时，又由于压敏电阻比陶瓷气体放电管的动作速度快，所以压敏电阻先启动开始吸收尖波（此时能量未达到最大）直至陶瓷气体放电管动作，未吸收完的残余波由压敏电阻继续吸收，保护设备不被高压损坏。（3）滤波电感的作用是起高频滤波（吸收浪涌脉冲的前沿高频能量）和极间隔离作用；未完全吸收的残余波由半导体放电管继续吸收，半导体放电管为瞬变电压吸收器件，其通态压降仅3V左右，接近短路，纳秒级的响应速度，动作电压稳定，使用寿命长，能双方向吸收正/负极性的瞬变电压，起到瞬间吸收大电流的作用，会吸收雷击后半波在电感中产生的瞬间反向电动势和续电流，多了一层防护；因为半导体放电管有一定的结电容，它的失效模式是短路，这样就不会使故障扩大，有利于用户及时发现故障和处理故障，进一步保证了设备内部器件不被损坏。（4）陶瓷气体放电管起一级保护作用，压敏电阻起二级保护作用，在过压方面起双重保护；两个电感分别接在压敏电阻和半导体放电管两端之间，用于抑制浪涌电流，同时在输出端并接一个半导体放电管，它的反应速度比较快，可以吸收瞬间大电流，起三级保护作用，这样在吸收和抑制浪涌电流方面又起双重保护作用；该电路汇集动作快、限压低和放电能力强的特点，设备能够在雷区环境中持续工作，降低维护成本。
作为本发明的优选方案，所述陶瓷气体放电管采用3RM230L型陶瓷气体放电管。该陶瓷气体放电管一旦导通后，它两端的电压会很低，其承受电流大，绝缘电阻高，漏电流小，寄生电容小。
作为本发明的优选方案，所述压敏电阻采用14D221K型的压敏电阻，是现有技术中压敏电阻通流量的两倍（压敏电阻对瞬变信号的吸收能力与其体积成正比），提高了吸收能力。该压敏电阻的电压范围宽，可从几伏到几千伏；吸收浪涌电流可从几十到几千安培，反应速度快，无极性，无续流，峰值电流承受能力较大，价格低。
作为本发明的优选方案，所述电感元件的电感值为2.2mH，电流值为100mA。该电感元件符合线路频率特性以及负载驱动能力。
作为本发明的优选方案，所述半导体放电管采用P2300SB型半导体放电管。该半导体放电管的额定电压230V，通态压降仅3V左右，接近短路，纳秒级的响应速度，动作电压稳定，使用寿命长，能双方向吸收正/负极性的瞬变电压。
附图说明
图1为本发明电信终端设备防雷击保护电路的原理图。
图中：1陶瓷气体放电管、2压敏电阻、3电感元件、4半导体放电管。
具体实施方式
如图1所示，本发明的电信终端设备防雷击保护电路，包括输入端及输出端，输入端并联连接有压敏电阻2，压敏电阻2与输入端之间还并联连接有陶瓷气体放电管1，陶瓷气体放电管1的放电管脚接地；压敏电阻2与输出端相连的两条线路上分别串联有电感元件3，电感元件3与输出端并联连接有半导体放电管4。
陶瓷气体放电管优选专业防雷器件生产厂家上海西岱尔公司或上海君耀电子生产的3RM230L型陶瓷气体放电管。压敏电阻优选上海西岱尔公司或上海君耀电子生产的14D221K型（φ14、221K）的压敏电阻，也可以选择阻值为221K～271K。根据线路频率特性以及负载驱动能力，选择电感元件的电感值为2.2mH，电流值为100mA。半导体放电管优选上海西岱尔公司或上海君耀电子生产的P2300SB型半导体放电管。
该电信终端设备防雷击保护电路的性能参数为：
1、直流击穿电压：200~300V（可根据用户的需要设计）；
2、冲击击穿电压：＜400V；
3、雷击波形（10/700μs）:可承受4500V。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种电信终端设备防雷击保护电路，包括输入端及输出端，所述输入端并联连接有压敏电阻，其特征在于：所述压敏电阻与所述输入端之间还并联连接有陶瓷气体放电管，所述陶瓷气体放电管的放电管脚接地；所述压敏电阻与输出端相连的两条线路上分别串联有电感元件，所述电感元件与所述输出端并联连接有半导体放电管。
2.根据权利要求1所述的电信终端设备防雷击保护电路，其特征在于：所述陶瓷气体放电管采用3RM230L型陶瓷气体放电管。
3.根据权利要求1所述的电信终端设备防雷击保护电路，其特征在于：所述压敏电阻采用14D221K型的压敏电阻。
4.根据权利要求1所述的电信终端设备防雷击保护电路，其特征在于：所述电感元件的电感值为2.2mH，电流值为100mA。
5.根据权利要求1所述的电信终端设备防雷击保护电路，其特征在于：所述半导体放电管采用P2300SB型半导体放电管。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130306 |