CN104319753A - 一种低压电源的防雷保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低压电源的防雷保护电路，包括：第一级保护电路、LC滤波电路和第二级保护电路，所述第一级保护电路和第二级保护电路分别由压敏电阻与陶瓷放电管组成，所述第一级保护电路并联在电源线路上，所述第一级保护电路的输出端串联LC滤波电路，所述LC滤波电路的输出端连接第二级保护电路，所述第二级保护电路并联在所述电源线路上。本发明提供一种低压电源的防雷保护电路，通过压敏电阻和陶瓷放电管对电源线路的各相线的共模过电压和差模过电压进行抑制，对输入低压电源的电源线路进行保护，通过LC滤波电路实现对暂态过电压的衰减，提高低压电源的防雷保护性能。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子系统领域，特别涉及一种低压电源的防雷保护电路。
背景技术
随着经济的不断发展，低压交流电源系统已应用在各个领域并得到了更好的发展。但由于此系统中电子设备工作电压低，耐过电压、过电流和抗雷电电磁脉冲的能力差而极易遭受雷击。雷电电涌过电压是导致低压交流电源系统电子设备故障和事故的主要原因之一，不但带来了巨大的直接损失，而且因重要设备损坏导致系统断电而造成的间接损失更是惊人，这严重地干扰了国民生产及日常生活。
发明内容
本发明针对上述存在的技术问题，提出了一种低压电源的防雷保护电路，通过对低压电源设置防雷保护电路，解决低压电源在雷电电涌过电压时造成电子设备故障引起事故的问题。
本发明的技术方案为：一种低压电源的防雷保护电路，包括：第一级保护电路、LC滤波电路和第二级保护电路，所述第一级保护电路和第二级保护电路分别由压敏电阻与陶瓷放电管组成，所述第一级保护电路并联在电源线路上，所述第一级保护电路的输出端串联LC滤波电路，所述LC滤波电路的输出端连接第二级保护电路，所述第二级保护电路并联在所述电源线路上。
优选的，所述电源线路为三线制，分别为L线、N线和接地G线。
优选的，所述第一级保护电路由压敏电阻M1、M2、M3和第一陶瓷放电管组成，所述压敏电阻M1并联在L线输入端与N线输入端上，所述压敏电阻M2与第一陶瓷放电管串联后的两端分别连接N线输入端和接地G线，所述压敏电阻M3与第一陶瓷放电管G1串联后的两端分别连接L线输入端和接地G线。
优选的，所述LC滤波电路由电感L1、L2、电容C1、C2和C3组成，所述电感L1串联在所述第一级保护电路输出端的L线上，所述电感L2串联在所述第一级保护电路输出端的N线上，所述电容C1的两端分别连接电感L1和电感L2的输出端，所述电容C2的两端连接电感L2的输出端和接地G线，所述电容C3的两端连接电感L1的输出端和接地G线，
优选的，所述第二级保护电路由压敏电阻M4、M5、M6和第一陶瓷放电管组成，所述压敏电阻M4并联在L线输入端与N线输入端上，所述压敏电阻M5与第一陶瓷放电管串联后的两端分别连接N线输入端和接地G线，所述压敏电阻M6与第一陶瓷放电管G2串联后的两端分别连接L线输入端和接地G线。
本发明的有益效果：本发明提供一种低压电源的防雷保护电路，通过压敏电阻和陶瓷放电管对电源线路的各相线的共模过电压和差模过电压进行抑制，对输入低压电源的电源线路进行保护，通过LC滤波电路实现对暂态过电压的衰减，提高低压电源的防雷保护性能。
附图说明
图1是本发明提出的一种低压电源的防雷保护电路结构图。
具体实施方式
参见图1，是本发明提出的一种低压电源的防雷保护电路结构图。
如图1所示，一种低压电源的防雷保护电路，包括：第一级保护电路、LC滤波电路和第二级保护电路，所述第一级保护电路和第二级保护电路分别由压敏电阻与陶瓷放电管组成，所述第一级保护电路并联在电源线路上，所述第一级保护电路的输出端串联LC滤波电路，所述LC滤波电路的输出端连接第二级保护电路，所述第二级保护电路并联在所述电源线路上，电源线路为三线制，分别为L线、N线和接地G线，第一级保护电路由压敏电阻M1、M2、M3和第一陶瓷放电管组成，所述压敏电阻M1并联在L线输入端与N线输入端上，所述压敏电阻M2与第一陶瓷放电管串联后的两端分别连接N线输入端和接地G线，所述压敏电阻M3与第一陶瓷放电管G1串联后的两端分别连接L线输入端和接地G线，LC滤波电路由电感L1、L2、电容C1、C2和C3组成，所述电感L1串联在所述第一级保护电路输出端的L线上，所述电感L2串联在所述第一级保护电路输出端的N线上，所述电容C1的两端分别连接电感L1和电感L2的输出端，所述电容C2的两端连接电感L2的输出端和接地G线，所述电容C3的两端连接电感L1的输出端和接地G线，第二级保护电路由压敏电阻M4、M5、M6和第一陶瓷放电管组成，所述压敏电阻M4并联在L线输入端与N线输入端上，所述压敏电阻M5与第一陶瓷放电管串联后的两端分别连接N线输入端和接地G线，所述压敏电阻M6与第一陶瓷放电管G2串联后的两端分别连接L线输入端和接地G线。
本发明实施例中，通过设置压敏电阻和陶瓷放电管对差模和共模两种方式侵入的雷电电涌进行抑制，采用压敏电阻M2和M3配合放电管G1、压敏电阻M5和M6与放电管G2分别抑制共模过电压，压敏电阻M1和M4用于抑制差模过电压由压敏电阻构成的两级保护电路，第一级保护电路作为泄流环节，主要用于旁路泄放暂态大电流，将大部分的暂态能量泄放掉；第二级保护电路作为箝位环节，主要用于电压箝位，将暂态过电压限制到被保护电子设备可以耐受的水平。
通过LC滤波电路对电源线路进行滤波，当暂态过电压波进入第一级保护电路并到达电感时，电感将能够产生与来波同极性的反射波，来波与反射波叠加将迅速升高第一级压敏电阻上的电压，促使其尽早动作泄流，同时电感也能产生与来波反极性的暂态折射波分量来降低作用于第二级压敏电阻上暂态电压波波头上升陡度，以改善第二级保护电路的压敏电阻的响应特性，使它们能有效地发挥箝位限压作用。
在电源系统正常运行时，由于放电管的隔离作用，压敏电阻几乎无泄漏电流流过，这就大大减缓了压敏电阻因长期流过泄漏电流所产生的老化现象，同时在保证可靠切断放电管工频续流的前提下，能够将压敏电阻的电压选得低一些，以降低残压和箝位水平，提高脆弱电源系统设备的保护可靠性。
压敏电阻和放电管配合电容电感组成滤波器的保护电路，实施对暂态过电压的衰减，能明显改善整个保护电路的保护特性。如果滤波器的周期很小，电容电压将发生剧烈振荡，峰值甚至达到压敏电阻电压的2倍，如果滤波器的周期足够大，电容电压（即保护器的输出电压）将会低于压敏电阻的电压，即输出电压是安全的。
以上对本发明所进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种低压电源的防雷保护电路，其特征在于，包括：第一级保护电路、LC滤波电路和第二级保护电路，所述第一级保护电路和第二级保护电路分别由压敏电阻与陶瓷放电管组成，所述第一级保护电路并联在电源线路上，所述第一级保护电路的输出端串联LC滤波电路，所述LC滤波电路的输出端连接第二级保护电路，所述第二级保护电路并联在所述电源线路上。
2.根据权利要求1所述的一种低压电源的防雷保护电路，其特征在于，所述电源线路为三线制，分别为L线、N线和接地G线。
3.根据权利要求1所述的一种低压电源的防雷保护电路，其特征在于，所述第一级保护电路由压敏电阻M1、M2、M3和第一陶瓷放电管组成，所述压敏电阻M1并联在L线输入端与N线输入端上，所述压敏电阻M2与第一陶瓷放电管串联后的两端分别连接N线输入端和接地G线，所述压敏电阻M3与第一陶瓷放电管G1串联后的两端分别连接L线输入端和接地G线。
4.根据权利要求1所述的一种低压电源的防雷保护电路，其特征在于，所述LC滤波电路由电感L1、L2、电容C1、C2和C3组成，所述电感L1串联在所述第一级保护电路输出端的L线上，所述电感L2串联在所述第一级保护电路输出端的N线上，所述电容C1的两端分别连接电感L1和电感L2的输出端，所述电容C2的两端连接电感L2的输出端和接地G线，所述电容C3的两端连接电感L1的输出端和接地G线。
5.根据权利要求1所述的一种低压电源的防雷保护电路，其特征在于，所述第二级保护电路由压敏电阻M4、M5、M6和第一陶瓷放电管组成，所述压敏电阻M4并联在L线输入端与N线输入端上，所述压敏电阻M5与第一陶瓷放电管串联后的两端分别连接N线输入端和接地G线，所述压敏电阻M6与第一陶瓷放电管G2串联后的两端分别连接L线输入端和接地G线。
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