CN104124678A - 防雷隔离器以及防雷隔离电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防雷隔离器及防雷隔离电路。防雷隔离器包括壳体、隔离器主板、防雷隔离器输入端子A1-A3、防雷用的浪涌保护模块以及连接单元,浪涌保护模块、隔离器主板、均固定在壳体内,防雷隔离器输入端子A1-A3固定在壳体上,浪涌保护模块通过连接单元与隔离器主板电连接,连接单元还与防雷隔离器输入端子A1-A3电连接。防雷隔离电路包括隔离电路、浪涌保护电路以及用于连接所述浪涌保护电路与所述隔离电路三个协调电阻R54、R31、R22。本发明防雷隔离器及防雷隔离电路可消除残压、自检其寿命,更换浪涌保护模块时,不影响隔离器工作,提高了系统的可靠性,同时也降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及隔离器技术领域,特别涉及一种防雷隔离器以及防雷隔离电路。
背景技术
随着计算机技术、自动控制技术、信息技术的发展、各种形式的电子系统的应用日渐增多,这种系统已广泛应用于工业许多部门和规模复杂性相当大的工厂,由于这些电子系统设备的工作电压仅为几伏,电流在微安到毫安数量级,自然界中常有的雷电现象及复杂的现场干扰信号很容易引起数据丢失、损坏电子系统设备,造成整个控制系统中断、工厂停产的严重事故。
为了防止雷电的干扰,会在电子系统中加上隔离器与浪涌保护器,但目前大多数厂商所提供的隔离器与浪涌保护器是分开设计的,并且浪涌保护器是并联式结构的,这种结构不能消除残压,不能在线检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可防雷击的防雷隔离器。
此外,有必要提要提供一种应用于上述防雷隔离器的防雷隔离电路。
为解决上述问题,本发明提供一种防雷隔离器,所述防雷隔离器包括壳体、隔离器主板、用于防雷用的浪涌保护模块以及用于连接隔离器主板与浪涌保护模块的连接单元,所述浪涌保护模块、所述隔离器主板和连接单元均固定在所述壳体内,防雷隔离器输入端子A1-A3固定在壳体上连接单元还与防雷隔离器输入端子A1-A3连接,所述浪涌保护模块与所述隔离器主板连接,所述隔离器主板上设有隔离电路,浪涌保护模块内设有浪涌保护电路,所述连接单元为三个协调电阻R54、R31、R22,所述浪涌保护电路通过所述三个协调电阻R54、R31、R22与所述隔离电路电连接,所述三个协调电阻R54、R31、R22还分别与所述三个防雷隔离器输入端子A3-A1连接。
进一步的,所述壳体的一侧设有用于插拔浪涌保护模块的开口和与开口相对应的盖板,所述盖板的一端固定在所述壳体上,且所述盖板可相对壳体旋转。
进一步的,所述浪涌保护模块通过插接件与三个协调电阻R54、R31、R22电连接,所述插接件包括插件和接件,所述插件和接件均设有第一至第十接口,所述插件上的第一至第十接口与所述接件上的第一至第十接口一一对应;所述浪涌保护模块上的管脚P1与插件上的第一接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P2与插件上的第二接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P3与插件上的第三接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P8与插件上的第八接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P9与插件上的第九接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P10与插件上的第十接口电连接;所述接件上的第一至第三接口分别与所述隔离器主板输入端电连接,所述接件上的第八至第十接口分别与防雷隔离器的输入端子A3、A2、A1电连接。
本发明还提供一种防雷隔离电路,所述防雷隔离器电路包括:
隔离电路,用于将接收到的信号进行隔离、放大以及转换,并能屏蔽干扰信号;
浪涌保护电路,用于泄放雷电电量,保护隔离电路不受雷电的冲击,同时检测泄雷电电量元件的寿命;
三个协调电阻R54、R31、R22,用于连接所述浪涌保护电路与所述隔离电路。
进一步的,所述浪涌保护电路包括一级放电电路、二级放电电路、取样计数电路、检测二级放电电路是否漏电的漏电检测电路、中央处理电路、指示浪涌保护电路是否失效的失效指示电路以及给上述各电路供电的电源电路,所述一级放电电路用于泄放雷电电量,所述二级放电电路用于泄放一级放电电路所产生的残压,所述一级放电电路通过三个协调电阻R22、R31、R54与所述二级放电电路连接,所述取样计数电路用于采集一级放电电路泄放次数,并取样计数电路将采集到的信号输出到中央处理电路,漏电检测电路将检测到的电信号输出到中央处理电路,中央处理电路分析泄放电路性能并控制指示电路显示结果,所述协调电阻R22、R31、R54还与所述隔离电路连接。
进一步的,所述一级放电电路包括气体放电管SA1和气体放电管SA2,所述气体放电管SA1的第一端和所述气体放电管SA2的第一端均与互感器T1连接,所述互感器T1的次级线圈与取样计数电路电连接;所述气体放电管SA1的第二端与协调电阻R22的一端相连,所述气体放电管SA1的第三端与所述气体放电管SA2的第二端电连接且共同,与协调电阻R31的一端相连,所述气体放电管SA2的输出端与协调电阻R54的一端相连。
进一步的,所述二级放电电路包括两个双向瞬态抑制二极管D4、D5、三个取样二极管D1、D3、D6;所述瞬态二极管D4的阴极与所述电阻R31的另一端电连接,所述瞬态二极管D5的阴极与所述电阻R22的另一端电连接,所述瞬态抑制二极管D4、D5的阳极电连接,所述瞬态抑制二极管D4、D5的阳极与所述二极管D1的阳极以及二极管D6的阴极电连接,所述二极管D1的阴极与所述二极管D3的阳极电连接,所述二极管D3的阴极和所述二极管D6的阳极与所述电阻R54的另一端电连接并接参考地。
进一步的,所述漏电检测电路包括电阻R1至R4、二极管D32和三极管Q1,所述电阻R1的一端与所述二级放电电路电连接,所述电阻R1的另一端与所述二极管D32的阳极和三极管Q1的基极电连接,所述二极管D32的阴极与所述电阻R2的一端电连接,所述电阻R2的另一端接参考地;所述三极管Q1的集电极与电阻R4的一端电连接并与中央处理电路电连接,所述电阻R4的另一端与所述电源电路电连接,所述三极管Q1的发射极通过电阻R3接参考地。
进一步的,中央处理电路包括单片机U6、电阻R5、R6、R12、R13、R15、场效应管Q2、E5、Q6和电容C2、C13;所述单片机U6的电源管脚与参考地管脚之间通过所述电容C2电连接,所述单片机U6的电源管脚还与电源电路连接,所述参考地管脚还直接连接参考地;
所述单片机U6的输入管脚XIN通过电阻R5与电源电路电连接,所述单片机U6的输入管脚XIN还与场效应管Q2的漏极电连接,所述场效应管Q2的栅极与取样计数电路电连接,所述场效应管Q2的源极接参考地;
所述单片机U6的复位管脚RST通过所述电容C13接地,所述单片机U6的复位管脚RST通过电阻R6与电源电路电连接;
所述单片机U6的测试数据输入管脚TDO通过电阻R13与电源电路电连接,所述单片机U6的测试数据输入管脚TDO还与与场效应管Q6的漏极电连接,所述场效应管Q6的栅极与取样计数电路电连接,所述场效应管Q6的源极接参考地;
所述单片机U6的测试时钟输入管脚TCK通过所述电阻R12与电源电路电连接,所述单片机U6的测试时钟输入管脚TCK还与与场效应管E5的漏极电连接,所述场效应管E5的栅极与取样计数电路63电连接,所述场效应管E5的源极接参考地;
所述单片机U6的输入管脚P2.5与所述电阻R15的一端电连接,所述电阻R15的另一端与所述漏电检测电路电连接;
所述单片机U6的输出管脚P2.3和输出管脚P2.4与所述失效指示电路电连接。
进一步的,所述失效指示电路包括两个发光二极管D7、电阻R7、R9、R11、R14以及场效应管Q3、Q4,所述两个发光二极管D7的阳极相连之后与所述电源电路电连接,所述两个发光二极管D7的阴极分别与电阻R7、R14的一端相连,所述电阻R7的另一端与所述场效应管Q3的漏极电连接,所述场效应管Q3的栅极与电阻R9的一端电连接,所述电阻R9的另一端与中央处理电路电连接,所述场效应管Q3的源极接参考地,所述电阻R14的另一端与所述场效应管Q4的漏极电连接,所述场效应管Q4的栅极与电阻R11的一端电连接,所述电阻R11的另一端与中央处理电路电连接,所述场效应管Q4的源极接参考地。
本发明防雷隔离电路采用浪涌保护电路与隔离电路串联的方式,使浪涌保护器与信号隔离器合二为一,降低了成本、节约安装空间,浪涌保护电路能可防雷击,并可消除残压、自检其寿命,在浪涌保护电路与所述隔离电路之间串联有四个协调电阻R22、R31、R34、R54,在更换失效的浪涌保护模块时不会对原有信号产生影响,极大的提高了系统可靠性;协调电阻R22、R31、R34、R54还能调节泄放电路的功效达到最佳。
附图说明
图1是本发明防雷隔离器较佳实施方式的结构示意图。
图2是防雷隔离器的原理图。
图3是本发明防雷隔离电路的较佳实施方式的电路原理图。
图4是图3中中央处理电路的电路原理图。
图5是图3中一级放电电路的电路原理图。
图6是图3中二级放电电路的电路原理图。
图7是图3中漏电检测电路的电路原理图。
图8是图3中取样技术电路的电路原理图。
图9是图3中失效指示电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示,本发明实施例提供一种防雷隔离器,所述防雷隔离器包括壳体1、隔离器主板2、防雷隔离器输入端子A1-A3、浪涌保护模块3以及用于连接隔离器主板2与浪涌保护模块3的连接单元,所述浪涌保护模块3、所述隔离器主板2和连接单元均固定在所述壳体1内,防雷隔离器输入端子A1-A3固定在壳体上,连接单元还与防雷隔离器输入端子A1-A3连接。其中,所述隔离器主板2上设有隔离电路5,所述浪涌保护模块3内设有浪涌保护电路6,所述连接单元包括三个协调电阻R54、R31、R22,所述浪涌保护电路6通过协调电阻R54、R31、R22与所述隔离电路5电连接(请参图3所示),所述三个协调电阻R54、R31、R22还分别与所述三个防雷隔离器输入端子A3-A1连接,所述三个协调电阻R54、R31、R22、浪涌保护电路6以及隔离电路5组合形成防雷隔离电路。
所述壳体1的一侧设有用于插拔浪涌保护模块3的开口11,方便浪涌保护模块3的插拔,所述浪涌保护模块3通过插接的方式与三个协调电阻R54、R31、R22电连接;同时壳体1上还设有与开口11相对应的盖板12,所述盖板12的一端固定在所述壳体1上,且所述盖板12可相对壳体1旋转,盖板12可以防尘。
所述浪涌保护模块3通过插接件4与三个协调电阻R54、R31、R22电连接,所述插接件4包括插件41和接件42,所述插件41和接件42均设有至少第一至第十接口(图2中仅示出了第一至第三以及第八至第十接口),所述插件41上的第一至第十接口与所述接件42上的第一至第十接口一一对应;所述浪涌保护模块3上的管脚P1与插件41上的第一接口电连接,所述浪涌保护模块3上的管脚P2与插件41上的第二接口电连接,所述浪涌保护模块3上的管脚P3与插件41上的第三接口电连接,所述浪涌保护模块3上的管脚P5与插件41上的第五接口电连接,所述浪涌保护模块3上的管脚P8与插件41上的第八接口电连接,所述浪涌保护模块3上的管脚P9与插件41上的第九接口电连接,所述浪涌保护模块3上的管脚P10与插件41上的第十接口电连接;所述接件42的第五接口和第六接口连接后与浪涌保护模块3相连,所述接件42的第四接口及第七接口空置;所述插件41的第五接口和第六接口连接后接地,所述插件41的第四接口及第七接口空置;所述接件42上的第一接口通过所述协调电阻R22与所述接件42上的第十接口连接,所述接件42上的第二接口通过协调电阻R31接件42上的第九接口连接,所述接件42上的第三接口通过协调电阻R54与接件42上的第八接口连接,所述接件42上的第一至第三接口分别与所述隔离器主板2输入端电连接,所述接件42上的第八至第十接口分别与防雷隔离器的输入端子A3、A2、A1电连接。
当浪涌保护模块3从防雷隔离器取下时,防雷隔离器的输入端子A1-A3则直接通过三个调节电阻R22、R31、R54与防雷隔离器主板2电连接,因此防雷隔离器仍可正常工作,不受浪涌保护模块3的影响,从而提高了防雷隔离器的可靠性。本发明浪涌保护模块3和隔离器主板2模块化,使其安装空间减小,节约了安装空间和成本。
所述隔离电路5用于将接收到的信号进行隔离、放大以及转换,并能屏蔽干扰信号;所述浪涌保护电路6用于泄放隔离电路5的输入端的雷电电量,以保护隔离电路5不受雷电的冲击,同时检测泄雷电电量元件的寿命;所述三个协调电阻R54、R31、R22用于分配浪涌保护电路6中各放电电路所泄放雷电能量的大小以及连接所述浪涌保护电路6与所述隔离电路5。
请参考图3,所述浪涌保护电路6包括一级放电电路61、二级放电电路62、取样计数电路63、用于检测二级放电电路62是否漏电的漏电检测电路64、中央处理电路65、失效指示电路66以及给上述各电路供电的电源电路67,所述一级放电电路61用于泄放雷电电量,所述二级放电电路62用于泄放一级放电电路61剩余的残压,所述一级放电电路61通过三个协调电阻R22、R31、R54与所述二级放电电路62连接,所述取样计数电路63用于采集一级放电电路61泄放雷电的次数,当泄放次数达到预设值时,取样计数电路63将采集到的信号记录并输出到中央处理电路65,漏电检测电路64将检测到的电信号输出到中央处理电路65,中央处理电路65分析泄放电路性能并控制失效指示电路66的显示结果,所述协调电阻R22、R31、R54还与所述隔离电路5连接。由于隔离电路5的其它部分为现有公开技术,因此在此不必赘述。协调电阻R54、R31、R22用于分配一级放电电路61、二级放电电路62泄放雷电能量的大小。
请继续参考图4,所述中央处理电路65包括单片机U6、电阻R5、R6、R12、R13、R15、场效应管Q2、E5、Q6和电容C2、C13;本实施例中单片机U6采用MSP430G2332,在其它实施方式中亦可以采用其他能替代该单片机U6的型号,例如ADUC7060、PIC16F616、80C51等等。
所述单片机U6的电源管脚DVCC与参考地管脚DVSS之间通过所述电容C2电连接;所述电源管脚DVCC还与所述电源电路67电连接以接收电压VDD,所述参考地管脚DVSS还直接连接参考地。
所述单片机U6的输入管脚XIN通过电阻R5与电源电路67电连接以接收电压VDD,所述单片机U6的输入管脚XIN还与场效应管Q2的漏极电连接,所述场效应管Q2的栅极与取样计数电路63电连接(图未示),所述场效应管Q2的源极接参考地。
所述单片机U6的复位管脚RST通过所述电容C13接地,所述单片机U6的复位管脚RST还直接通过电阻R6与电源电路67电连接以接收电压VDD。
所述单片机U6的测试数据输入管脚TDO通过电阻R13与电源电路67电连接,所述单片机U6的测试数据输入管脚TDO还与场效应管Q6的漏极电连接,所述场效应管Q6的栅极与取样计数电路63电连接(图未示),所述场效应管Q6的源极接参考地。
所述单片机U6的测试时钟输入管脚TCK通过所述电阻R12与电源电路67电连接以接收电压VDD,所述单片机U6的测试时钟输入管脚TCK还与场效应管E5的漏极电连接,所述场效应管E5的栅极与取样计数电路63电连接(图未示),所述场效应管E5的源极接参考地。
所述单片机U6的输入管脚P2.5与所述电阻R15的一端电连接,所述电阻R15的另一端与所述漏电检测电路64电连接。
所述单片机U6的输出管脚P2.3和输出管脚P2.4与所述失效指示电路64电连接。
请一并参考图3和图5,所述一级放电电路61包括气体放电管SA1和气体放电管SA2,所述气体放电管SA1的第一端和所述气体放电管SA2的第一端均与互感器T1连接,所述互感器T1的次级线圈与取样计数电路63电连接;所述气体放电管SA1的第二端与协调电阻R22的一端相连,所述气体放电管SA1的第三端与所述气体放电管SA2的第二端电连接且共同与协调电阻R31的一端相连,所述气体放电管SA2的第三端与协调电阻R54的一端相连。当外加电压增大到超过气体放电管SA1、SA2内气体的绝缘强度时,两极间的间隙将放电击穿,由原来的绝缘状态转化为导电状态,导通后放电管各极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平,因此能起到限制过电压和泄放雷电暂态过电流作用,即能保护电路不受到雷击。气体放电管SA1、SA2每泄放一次,互感器T1就会有信号产生,因此取样计数电路63就会增加一次泄放次数。
请一并参考图3和图6,二级放电电路62包括两个双向瞬态抑制二极管D4、D5、三个取样二极管D1、D3、D6;所述瞬态二极管D4的阴极与所述电阻R31的另一端电连接,所述瞬态二极管D5的阴极与所述电阻R22的另一端电连接,所述瞬态抑制二极管D4、D5的阳极电连接,所述瞬态抑制二极管D4、D5的阳极还与所述二极管D1的阳极以及二极管D6的阴极电连接,所述二极管D1的阴极与所述二极管D3的阳极电连接,所述二极管D3的阴极和所述二极管D6的阳极与所述电阻R54的另一端电连接并接参考地。所述二级放电电路62是对一级放电电路61留下的残压进行放电,其主要是线与线间的放电。当瞬间抑制二极管D4、D5的两极受到瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。
如图7所示,所述漏电检测电路64包括电阻R1至R4、二极管D32和三极管Q1,所述电阻R1的一端与所述二级放电电路62电连接,所述电阻R1的另一端与所述二极管D32的阳极和三极管Q1的基极均电连接,所述二极管D32的阴极与所述电阻R2的一端电连接,所述电阻R2接参考地;所述三极管Q1的集电极与电阻R4的一端电连接并与中央处理电路65电连接,所述电阻R4的另一端与所述电源电路67电连接以接收电压VDD,所述三极管Q1的发射极通过电阻R3之后接参考地。正常情况下所述二极管D6的负极处的电位为0,当所述瞬态二极管D4、D5漏电时所述二极管D6的阴极处的电位会随着瞬态二极管D4漏电的增加而升高,当达到给定值时三极管Q1导通,三极管Q1的集电极输出低电平。
所述取样计数电路63包括电流互感器T1、六个电阻R14、R26、R8、R27、R10、R19、两个电容C4、C5、两个循环电路631以及一个芯片IC1。本实施例中芯片IC1采用CD4040BCM,在其它实施方式中亦可以采用其他能替代该芯片IC1的型号,例如CD4060、CD4020等十位以上低功耗二进制串行计数器。
所述电流互感器T1次级绕组与两个电阻R26、R14并联,所述电流互感器T1次级绕组的一端还与电阻R8的一端电连接,所述电流互感器T1次级绕组的另一端与电阻R27的一端电连接;所述电流互感器T初级绕组的一端与一级放电电路3的第三端电连接,即气体放电管SA1的第三端,所述电流互感器T1初级绕组的另一端接地。所述两个电阻R8、R27的另一端通过两个连接有循环电路631电连接,所述两个循环电路631之间设有信号采集节点,且该采集节点与芯片IC1的时钟管脚电连接,所述电阻R10和电容C4并联,且所述电阻R10的一端与所述芯片IC1的时钟管脚电连接,所述电阻R10的另一端与所述电源电路8中的电源直接电连接,所述芯片IC1的复位管脚RST通过第四电阻R19接参考地,所述芯片IC1的复位管脚RST通过电容C5接电源电路的第一节点。所述芯片IC1的其中九个输出管脚P1至P9与所述中央处理电路7电连接。
所述每一循环电路631包括瞬态抑制稳压二极管D8、三个电阻R9、R11、R12、电容C7以及一个三极管Q3。所述电阻R11和电容C7并联,所述电阻R11的一端与瞬态抑制稳压二极管D8的阴极电连接,所述电阻R11的另一端与瞬态抑制稳压二极管D8的阳极电连接,所述电阻R11的一端通过电阻R9与电阻R12的一端电连接,所述电阻R11的另一端与电阻R12的另一端电连接,所述电阻R12的一端与所述三极管Q3的基极电连接,所述三极管Q3的发射极与所述电阻R12的另一端电连接,所述三极管Q3的集电极与所述芯片IC1的时钟管脚CLK电连接。
请一并参考图4和图9,失效指示电路64包括两个发光二极管D7、电阻R7、R9、R11、R14以及场效应管Q3、Q4,所述两个发光二极管D7的阳极均与所述电源电路67电连接以接收电压VDD,所述两个发光二极管D7的阴极分别与电阻R7、R14的一端连接,所述电阻R7的另一端与所述场效应管Q3的漏极电连接,所述场效应管Q3的栅极与电阻R9的一端电连接,所述电阻R9的另一端与中央处理电路65中的单片机U6的输出管脚P2.3电连接,所述场效应管Q3的源极接参考地,所述电阻R14的另一端与所述场效应管Q4的漏极电连接,所述场效应管Q4的栅极与电阻R11的一端电连接,所述电阻R11的另一端与中央处理电路65中的单片机U6的输出管脚P2.4电连接,所述场效应管Q4的源极接参考地。两个发光二极管D7发光时分别为红色和绿色,当两个发光二极管D7同时亮时,表示气体放电管SA1、SA2的使用寿命将尽;当红色的发光二极管D7亮时,表示气体放电管SA1、SA2的使用寿命已尽或二级放电电路62中的存在漏电。
具体而言,当气体放电管SA1、SA2泄放次数达到第一预设值时,取样计数电路63的管脚E8、E9变为高电平,单片机U6接收到取样计数电路63的管脚E8、E9发送过来的高电平时,单片机U6控制失效指示电路64的两个发光二极管D7同时点亮,当气体放电管SA1、SA2泄放次数达到第二预设值时,取样计数电路63的管脚E5、E8、E9变为高电平,单片机U6接收到取样计数电路63的管脚E5、E8、E9发送过来的高电平时,单片机U6控制失效指示电路64的红色发光二极管D7点亮;
当瞬态二极管D4、D5漏电时,所述二极管D6的阴极处的电位会随着瞬态二极管D4漏电的增加而升高,当达到第三预设值时,三极管Q1导通,三极管Q1的集电极输出低电平,并将低电平信号输送给单片机U6,单片机U6接收到三极管Q1的低电平信号后,单片机U6控制失效指示电路64中的红色发光二极管D7点亮。
本发明通过检测气体放电管SA1、SA2的泄放次数,来检测气体放电管SA1、SA2的寿命,通过检测瞬态二极管D4、D5是否漏电,来检测瞬态二极管D4、D5是否损坏,从而形成在线检测浪涌保护电路是否能正常实用。
以上仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防雷隔离器,其特征在于:所述防雷隔离器包括壳体、隔离器主板、防雷隔离器输入端子A1-A3、用于防雷用的浪涌保护模块以及用于连接隔离器主板与浪涌保护模块的连接单元,所述浪涌保护模块、所述隔离器主板和连接单元均固定在所述壳体内,防雷隔离器输入端子A1-A3固定在壳体上,所述浪涌保护模块与所述隔离器主板连接,所述隔离器主板上设有隔离电路,浪涌保护模块内设有浪涌保护电路,所述连接单元为三个协调电阻R54、R31、R22,所述浪涌保护电路通过所述三个协调电阻R54、R31、R22与所述隔离电路电连接,所述三个协调电阻R54、R31、R22还分别与所述三个防雷隔离器输入端子A3-A1连接。
2.如权利要求1所述的防雷隔离器,其特征在于:所述壳体的一侧设有用于插拔浪涌保护模块的开口和与开口相对应的盖板,所述盖板的一端固定在所述壳体上,且所述盖板可相对壳体旋转。
3.如权利要求1所述的防雷隔离器,其特征在于:所述浪涌保护模块通过插接件与三个协调电阻R54、R31、R22电连接,所述插接件包括插件和接件,所述插件和接件均设有第一至第十接口,所述插件上的第一至第十接口与所述接件上的第一至第十接口一一对应;所述浪涌保护模块上的管脚P1与插件上的第一接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P2与插件上的第二接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P3与插件上的第三接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P8与插件上的第八接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P9与插件上的第九接口电连接,所述浪涌保护模块上的管脚P10与插件上的第十接口电连接;所述接件上的第一至第三接口分别与所述隔离器主板输入端电连接,,所述接件上的第八至第十接口分别与防雷隔离器的输入端子A3、A2、A1电连接。
4.一种防雷隔离电路,其特征在于:所述防雷隔离电路包括:
隔离电路,用于将接收到的信号进行隔离、放大以及转换,并能屏蔽干扰信号;
浪涌保护电路,用于泄放雷电电量,保护隔离电路不受雷电的冲击,同时检测泄雷电电量元件的寿命;
三个协调电阻R54、R31、R22,用于分配浪涌保护电路中各级放电电路所泄放雷电能量的大小以及连接所述浪涌保护电路与所述隔离电路。
5.如权利要求4所述的防雷隔离电路,其特征在于:所述浪涌保护电路包括一级放电电路、二级放电电路、取样计数电路、检测二级放电电路是否漏电的漏电检测电路、中央处理电路、指示浪涌保护电路是否失效的失效指示电路以及给上述各电路供电的电源电路,所述一级放电电路用于泄放雷电电量,所述二级放电电路用于泄放一级放电电路剩余的残压,所述一级放电电路通过三个协调电阻R22、R31、R54与所述二级放电电路连接,所述取样计数电路用于采集一级放电电路泄放次数,并取样计数电路将采集到的信号记录并输出到中央处理电路,漏电检测电路将检测到的电信号输出到中央处理电路,中央处理电路分析泄放电路性能并控制指示电路显示结果,所述协调电阻R22、R31、R54还与所述隔离电路连接。
6.如权利要求5所述的防雷隔离电路,其特征在于:所述一级放电电路包括气体放电管SA1和气体放电管SA2,所述气体放电管SA1的第一端和所述气体放电管SA2的第一端均与互感器T1连接,所述互感器T1的次级线圈与取样计数电路电连接;所述气体放电管SA1的第二端与协调电阻R22的一端相连,所述气体放电管SA1的第三端与所述气体放电管SA2的第二端电连接且共同,与协调电阻R31的一端相连,所述气体放电管SA2的输出端与协调电阻R54的一端相连。
7.如权利要求5所述的防雷隔离电路,其特征在于:所述二级放电电路包括两个双向瞬态抑制二极管D4、D5、三个取样二极管D1、D3、D6;所述瞬态二极管D4的阴极与所述电阻R31的另一端电连接,所述瞬态二极管D5的阴极与所述电阻R22的另一端电连接,所述瞬态抑制二极管D4、D5的阳极电连接,所述瞬态抑制二极管D4、D5的阳极与所述二极管D1的阳极以及二极管D6的阴极电连接,所述二极管D1的阴极与所述二极管D3的阳极电连接,所述二极管D3的阴极和所述二极管D6的阳极与所述电阻R54的另一端电连接并接参考地。
8.如权利要求5所述的防雷隔离电路,其特征在于:所述漏电检测电路包括电阻R1至R4、二极管D32和三极管Q1,所述电阻R1的一端与所述二级放电电路电连接,所述电阻R1的另一端与所述二极管D32的阳极和三极管Q1的基极电连接,所述二极管D32的阴极与所述电阻R2的一端电连接,所述电阻R2的另一端接参考地;所述三极管Q1的集电极与电阻R4的一端电连接并与中央处理电路电连接,所述电阻R4的另一端与所述电源电路电连接,所述三极管Q1的发射极通过电阻R3接参考地。
9.如权利要求5所述的防雷隔离电路,其特征在于:中央处理电路包括单片机U6、电阻R5、R6、R12、R13、R15、场效应管Q2、E5、Q6和电容C2、C13;所述单片机U6的电源管脚与参考地管脚之间通过所述电容C2电连接,所述单片机U6的电源管脚还与电源电路连接,所述参考地管脚还直接连接参考地;
所述单片机U6的输入管脚XIN通过电阻R5与电源电路电连接,所述单片机U6的输入管脚XIN还与场效应管Q2的漏极电连接,所述场效应管Q2的栅极与取样计数电路电连接,所述场效应管Q2的源极接参考地;
所述单片机U6的复位管脚RST通过所述电容C13接地,所述单片机U6的复位管脚RST通过电阻R6与电源电路电连接;
所述单片机U6的测试数据输入管脚TDO通过电阻R13与电源电路电连接,所述单片机U6的测试数据输入管脚TDO还与与场效应管Q6的漏极电连接,所述场效应管Q6的栅极与取样计数电路电连接,所述场效应管Q6的源极接参考地;
所述单片机U6的测试时钟输入管脚TCK通过所述电阻R12与电源电路电连接,所述单片机U6的测试时钟输入管脚TCK还与与场效应管Q5的漏极电连接,所述场效应管Q5的栅极与取样计数电路63电连接,所述场效应管E5的源极接参考地;
所述单片机U6的输入管脚P2.5与所述电阻R15的一端电连接,所述电阻R15的另一端与所述漏电检测电路电连接;
所述单片机U6的输出管脚P2.3和输出管脚P2.4与所述失效指示电路电连接。
10.如权利要求5所述的防雷隔离电路,其特征在于:所述失效指示电路包括两个发光二极管D7、电阻R7、R9、R11、R14以及场效应管Q3、Q4,所述两个发光二极管D7的阳极相连之后与所述电源电路电连接,所述两个发光二极管D7的阴极分别与电阻R7、R14的一端相连,所述电阻R7的另一端与所述场效应管Q3的漏极电连接,所述场效应管Q3的栅极与电阻R9的一端电连接,所述电阻R9的另一端与中央处理电路电连接,所述场效应管Q3的源极接参考地,所述电阻R14的另一端与所述场效应管Q4的漏极电连接,所述场效应管Q4的栅极与电阻R11的一端电连接,所述电阻R11的另一端与中央处理电路电连接,所述场效应管Q4的源极接参考地。
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