CN104426126A - 浪涌保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的浪涌保护装置，通过当初级防护电路输出的第二电信号受到残余浪涌信号干扰或者加载在初级防护电路上的第一电信号受到浪涌信号干扰时，开关电路在控制电路的控制下，断开初级防护电路与通信设备之间的连接，以避免通信设备接收初级防护电路吸收部分的浪涌信号后所剩余的残余浪涌信号，本发明实施例实现了当出现持续时间较长的浪涌信号时，对通信装置进行防护，提高了通信装置的防护效果，解决了现有技术中在浪涌信号持续时间较长时，空心电感对通信装置的防护效果差的技术问题。同时，由于避免了使用体积较大的空心电感，从而减小了浪涌保护装置的体积。

Description

浪涌保护装置

技术领域

本发明实施例涉及电子技术，尤其涉及一种浪涌保护装置。

背景技术

浪涌信号是一种由于外部的雷击、内部的电气设备启停或故障所引起的瞬间过电压或瞬间过电流。浪涌信号若作用于通信设备的供电端口，则会威胁到通信设备和通信设备使用者的安全，并且通信设备运行的可靠性也将降低，需要对通信设备采取保护措施。

现有技术中，常采用浪涌保护装置对通信设备进行保护，图1为一种常见的浪涌保护装置的结构示意图，如图1所示，浪涌保护装置包括空心电感L12和金属氧化物压敏电阻（Metal Oxide Varisto，MOV）简称为压敏电阻MOV11，其中，压敏电阻MOV11并联在供电端口（+、-）的两端；空心电感L12与通信设备串联，并且串联的空心电感L12和通信设备，与压敏电阻MOV11并联。当浪涌信号施加在供电端口上时，压敏电阻MOV11导通，吸收大部分的浪涌信号，并在压敏电阻MOV11两端产生残压，生成残余浪涌信号，通过空心电感L12降低残压对后级电路冲击，从而避免残余浪涌信号损坏通信设备。

由于现有技术中，需要利用空心电感降低残压，而当浪涌信号持续时间较长时，例如：浪涌信号的电流波形为10/350us，空心电感降低残压对后级电路冲击的能力下降，且空心电感体积较大，因而现有技术中的浪涌保护装置对于持续时间较长的浪涌信号，防护效果差且体积较大。

发明内容

本发明实施例提供一种浪涌保护装置，用于解决现有技术中浪涌保护装置对于持续时间较长的浪涌信号，防护效果差且体积较大的技术问题。

第一个方面是提供一种浪涌保护装置，所述装置包括初级防护电路、采样电路、控制电路和开关电路；所述初级防护电路，分别与供电端口和通信设备连接，用于当加载在所述初级防护电路上的第一电信号受到浪涌信号干扰时，对所述浪涌信号进行吸收，输出第二电信号；所述第一电信号用于所述供电端口通过所述初级防护电路向所述通信设备供电；所述采样电路，与所述初级防护电路连接，用于对所述初级防护电路输出的所述第二电信号或者对加载在所述初级防护电路上的所述第一电信号进行采集，获得采样信号；所述控制电路，与所述采样电路连接，用于若根据所述采样信号，确定所述第二电信号受到残余浪涌信号干扰，或者确定所述第一电信号受到所述浪涌信号干扰时，控制所述开关电路断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接；所述残余浪涌信号是所述初级防护电路对所述浪涌信号进行吸收后剩余的浪涌信号；所述开关电路，分别与所述通信设备、所述控制电路和所述初级防护电路连接，用于在所述控制电路的控制下断开所述初级防护电路与所述通信设备之间的连接，以避免所述通信设备接收到受到所述残余浪涌信号干扰的所述第二电信号。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述开关电路包括防反电路或合路电路，所述开关电路还包括缓启动电路；所述缓启动电路，用于在所述控制电路的控制下单向断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以使与所述第一电信号的流向相同方向上的连接断开；所述防反电路或所述合路电路，用于在所述控制电路的控制下单向断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以使与所述第一电信号的流向相反方向上的连接断开；相应的，所述控制电路具体用于若根据所述采样信号确定所述第二电信号受到残余浪涌信号干扰，或者确定所述第一电信号受到所述浪涌信号干扰时，控制所述防反电路或所述合路电路单向断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以及控制所述缓启动电路单向断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接。

在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述采样电路还与所述通信设备连接，具体用于采集所述初级防护电路向所述通信设备输出的所述第二电信号，获得所述采样信号。

在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述采样电路还与所述供电端口连接，具体用于采集所述供电端口加载在所述初级防护电路上的所述第一电信号，获得所述采样信号。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述控制电路，还用于若根据所述采样信号，确定所述第二电信号未受到所述残余浪涌信号干扰，或者确定所述第一电信号未受到所述浪涌信号干扰时，控制所述开关电路导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接；所述开关电路，还用于在所述控制电路的控制下导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述缓启动电路，还用于在所述控制电路的控制下直接单向导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以使与所述第一电信号的流向相同方向上的连接直接导通，避免缓启动过程；所述防反电路或所述合路电路，还用于在所述控制电路的控制下单向导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以使与所述第一电信号的流向相反方向上的连接导通；相应的，所述控制电路具体用于若根据所述采样信号确定所述第二电信号未受到残余浪涌信号干扰，或者确定所述第一电信号未受到所述浪涌信号干扰时，控制所述防反电路或所述合路电路单向导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以及控制所述缓启动电路直接单向导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，避免所述缓启动电路的缓启动过程。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式和第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述开关电路为机械式开关电路或电子式开关电路；若所述开关电路为机械式开关电路，所述开关电路包括继电器；若所述开关电路为电子式开关电路，包括金属氧化物半导体MOS管和绝缘栅双极型晶体管IGBT器件中的一个或多个组合。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式和第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述采样信号为电流信号；基于此，所述采样电路为具有电流信号采样功能的电路或器件，包括电阻、电感、电容和电流互感器中的至少一个。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式和第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述采样信号为电压信号；基于此，所述采样电路为具有电压信号采样功能的电路或器件，包括电阻、电感、电容和互感器中的至少一个。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式和第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述浪涌信号的电流波形的波前时间为0.5微秒至60微秒，所述浪涌信号的电流波形的半峰值时间为10微秒至1000微秒。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式和第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述初级防护电路包括金属氧化物压敏电阻MOV、至少两个相互并联的MOV、瞬态电压抑制TVS管、至少两个相互并联的TVS管、瞬态抑制晶闸管TSS或气体放电管GDT中的一个或多个组合。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式、第一方面的第三种可能的实现方式、第一方面的第四种可能的实现方式和第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，所述装置还包括：过流防护电路，分别与所述初级防护电路和所述供电端口连接，用于当所述初级防护电路失效时，断开所述供电端口和所述初级防护电路之间的连接。

本发明实施例提供的浪涌保护装置，通过当初级防护电路输出的第二电信号受到残余浪涌信号干扰或者加载在初级防护电路上的第一电信号受到浪涌信号干扰时，开关电路在控制电路的控制下，断开初级防护电路与通信设备之间的连接，以避免通信设备接收初级防护电路吸收部分的浪涌信号后所剩余的残余浪涌信号，本发明实施例实现了当出现持续时间较长的浪涌信号时，对通信装置进行防护，提高了通信装置的防护效果，解决了现有技术中空心电感在浪涌信号持续时间较长时，对通信装置的防护效果差的技术问题。同时，由于避免了使用体积较大的空心电感，从而减小了浪涌保护装置的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种常见的浪涌保护装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种浪涌保护装置的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种浪涌保护装置的电路示意图；

图4为本发明实施例一提供的另一种浪涌保护装置的电路示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种浪涌保护装置的电路示意图；

图6为本发明实施例二提供的一种浪涌保护装置的电路原理图；

图7为本发明实施例三提供的一种浪涌保护装置的电路示意图；

图8为本发明实施例三提供的一种浪涌保护装置的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明实施例一提供一种浪涌保护装置结构示意图，如图2所示，浪涌保护装置包括：防护电路21、采样电路23、控制电路24和开关电路22。

初级防护电路21，分别与供电端口和通信设备连接，用于当加载在所述初级防护电路上的第一电信号受到浪涌信号干扰时，对浪涌信号进行吸收，输出第二电信号。

其中，第一电信号用于所述供电端口通过所述初级防护电路向所述通信设备供电。

可选的，初级防护电路21为MOV、至少两个相互并联的MOV、瞬态电压抑制（Transient Voltage Suppressor，TVS）管、至少两个相互并联的TVS管或瞬态抑制晶闸管（Thyristor Surge Suppressor，TSS）或气体放电管（GasDischarge Tube，GDT）等具有浪涌信号吸收功能的电路或器件。

采样电路23，与所述初级防护电路21连接，用于对所述初级防护电路21输出的所述第二电信号或者对加载在所述初级防护电路21上的所述第一电信号进行采集。

可选的，采样电路23分别与所述初级防护电路21和所述通信设备连接，采样电路23具体用于采集所述初级防护电路21向所述通信设备输出的第二电信号，获得采样信号。图3为本发明实施例一提供的一种浪涌保护装置的电路示意图，如图3所示，初级防护电路21与供电端口（+、-）并联，开关电路22、采样电路23和通信设备25串联，串联后的开关电路22、采样电路23和通信设备25与初级防护电路21并联，控制电路24分别与开关电路22和采样电路23连接。

或者可选的，采样电路23分别与所述供电端口和所述初级防护电路21连接，具体用于采集所述供电端口加载在所述初级防护电路21上的所述第一电信号，获得采样信号。图4为本发明实施例一提供的另一种浪涌保护装置的电路示意图，如图4所示，初级防护电路21与采样电路23串联，串联后的初级防护电路21与采样电路23与供电端口（+、-）并联，开关电路22和通信设备25串联，串联后的开关电路22和通信设备25与供电端口并联，控制电路24分别与开关电路22和采样电路23连接。

其中，浪涌信号的电流波形的波前时间为0.5微秒至60微秒，浪涌信号的电流波形的半峰值时间为10微秒至1000微秒。

控制电路24，与所述采样电路连接23，用于若所述采样电路23采集获得的所述第二电信号受到残余浪涌信号干扰时或者采样电路23采集获得的第一电信号受到浪涌信号干扰时，控制所述开关电路22断开所述通信设备与所述初级防护电路21之间的连接。

其中，残余浪涌信号是所述初级防护电路21吸收部分的所述浪涌信号后剩余的浪涌信号。

开关电路22，分别与所述通信设备、控制电路24和所述初级防护电路21连接，用于在所述控制电路24的控制下断开所述初级防护电路21与所述通信设备之间的连接，以避免所述通信设备接收受到所述残余浪涌信号干扰的所述第二电信号。

可选的，开关电路22可为机械式开关电路或电子式开关电路，机械式开关可以是继电器或者具有此种功能器件或者组合；电子式开关可以是MOS管、绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）等器件或者具有此种功能的器件或者组合。由于利用体积较小的继电器或MOS管等作为开关电路，实现在所述控制电路24的控制下断开所述初级防护电路21与所述通信设备之间的连接，相比较于现有技术中的利用空心电感降低浪涌信号通过压敏电阻后的残压，不仅完全避免了所述通信设备接收所述初级防护电路21吸收部分的所述浪涌信号后剩余的残余浪涌信号，而且避免了使用体积较大的空心电感，减小了浪涌保护装置的体积。

进一步，所述控制电路21，还用于若根据所述采样电路23采集获得的采样信号确定第二电信号未受到残余浪涌信号干扰或者第一电信号未受到浪涌信号干扰时，控制所述开关电路22接续所述通信设备与所述初级防护电路21之间的连接。基于此，所述开关电路22，还用于在所述控制电路24的控制下接续所述通信设备与所述初级防护电路21之间的连接。

更进一步，浪涌保护装置还包括过流防护电路，过流防护电路分别与所述初级防护电路和所述供电端口连接，用于当所述初级防护电路失效时，断开所述供电端口和所述初级防护电路之间的连接。例如：过流防护电路与所述初级防护电路串联，串联后的过流防护电路和初级防护电路与供电端口并联，用于当初级防护电路失效时，断开所述供电端口和所述初级防护电路之间的连接。

本实施例中，通过当初级防护电路输出的第二电信号受到残余浪涌信号干扰或者加载在初级防护电路上的第一电信号受到浪涌信号干扰时，开关电路在控制电路的控制下，断开初级防护电路与通信设备之间的连接，以避免通信设备接收初级防护电路吸收部分的浪涌信号后所剩余的残余浪涌信号，本发明实施例实现了当出现持续时间较长的浪涌信号时，对通信装置进行防护，提高了通信装置的防护效果，解决了现有技术中空心电感在浪涌信号持续时间较长时，对通信装置的防护效果差的技术问题。同时，由于避免了使用体积较大的空心电感，从而减小了浪涌保护装置的体积。

图5为本发明实施例二提供的一种浪涌保护装置的电路示意图，如图5所示，在本发明实施例提供的浪涌保护装置包括：初级防护电路51、开关电路52、采样电路53和控制电路54。

初级防护电路51，分别与供电端口（+、-）和通信设备55连接，用于当加载在所述初级防护电路51上的第一电信号受到浪涌信号干扰时，对所述浪涌信号进行吸收，输出第二电信号。

其中，第一电信号用于供电端口通过初级防护电路51向所述通信设备55供电。

采样电路53，通过开关电路52分别与所述初级防护电路51和所述通信设备55连接，具体用于采集所述初级防护电路51向所述通信设备55输出的第二电信号，获得采样信号。

可选的，采样信号为电压信号，基于此，采样电路53为电压互感器或变压器。为了清楚说明本发明实施例二所提供的浪涌保护装置，图6为本发明实施例二提供的一种浪涌保护装置的电路原理图，如图6所示，初级防护电路为压敏电阻MOV61，与供电端口的正极（+）和供电端口的负极（-）并联；采样电路为采样电阻R612。

或者可选的，采样信号为电流信号，基于此，采样电路为具有电流信号采样功能的电路或器件，包括采样电阻、采样电感或和电流互感器中的至少一个。

开关电路52，包括防反电路521和缓启动电路522。

其中，防反电路521，与初级防护电路51和采样电路53连接，用于在所述控制电路54的控制下单向断开和导通所述通信设备55与所述初级防护电路51之间的连接，以使与第一电信号的流向相反方向上的连接断开和导通。可选的，如图6所示，防反电路由电阻R601、电阻R602、电阻R603、电容C61和金属氧化物半导体（Metal-Oxide-Semiconductor，MOS）管MOS61构成，MOS管MOS61的漏极与供电端口的负极和压敏电阻MOV61的一端连接，MOS管MOS61的栅极与电阻R601的一端连接，MOS管MOS62的源极与电阻R603的一端、电容C61的一端和采样变压器T612的一端连接，电阻R603的另一端与电阻R601的另一端、电阻R602的一端和电容C61的另一端连接，电阻R602的另一端与通信设备的一极和供电端口的正极连接。本实施例中，利用通信设备与供电端口之间存在的具有防反功能的防反电路，和具有缓启动功能的缓启动电路作为开关电路，节省了浪涌防护装置的成本，增加了防反电路和开关电路的功能。

缓启动电路522，与采样电路53和通信设备55连接，用于在所述控制电路54的控制下单向断开和导通所述通信设备55与所述初级防护电路51之间的连接，以使与第一电信号的流向相同方向上的连接断开和导通。缓启动电路522在所述控制电路54的控制下单向导通所述通信设备55与所述初级防护电路51之间的连接时，直接导通与第一电信号的流向相同方向上的连接，避免缓启动过程。

可选的，如图5所示，缓启动电路由电阻R613、电阻R614、电阻R615、电阻R615、电容C62和MOS管MOS62构成，MOS管MOS62的漏极与通信设备的负极、电阻R614的一端和电容C62的一端连接，MOS管MOS62的栅极与电阻R613的一端连接，MOS管MOS62的源极与采样变压器T612的另一端连接，电容C62的另一端与电阻R615的一端连接，电阻R614的另一端与电阻R613的另一端、电阻R615的另一端和电阻R616的一端连接，电阻R616的另一端与通信设备的一极和供电端口的正极连接。

基于此，控制电路54包括第一控制子电路541和第二控制子电路542，具体用于若根据采样电路53采集获得的采样信号确定第二电信号受到残余浪涌信号干扰时，控制所述防反电路521和所述缓启动电路522单向断开所述通信设备与所述初级防护电路51之间的连接；以及若根据采样电路53采集获得的采样信号确定第二电信号未受到残余浪涌信号干扰时，控制所述缓启动电路522直接单向导通所述通信设备55与所述初级防护电路51之间的连接，避免缓启动过程。

其中，第一控制子电路541，分别与采样电路53和防反电路521连接，用于若根据采样电路53采集获得的采样信号确定第二电信号受到残余浪涌信号干扰时，控制防反电路521单向断开所述通信设备55与所述初级防护电路51之间的连接，以使与第一电信号的流向相反方向上的连接断开；若根据采样电路53采集获得的采样信号确定第二电信号未受到残余浪涌信号干扰时，控制防反电路521单向导通所述通信设备55与所述初级防护电路51之间的连接，以使与第一电信号的流向相反方向上的连接导通。

可选的，如图6所示，第一控制子电路由三极管T61、运算放大器A61、电阻R604、电阻R605、电阻R605和电阻R607构成，三极管T61的集电极与电容C61的一端连接，三极管T61的发射极与电容C61的另一端连接，三极管T61的基极与运算放大器A61的输出端连接，运算放大器A61的正向输入端与电阻R605的一端连接，电阻R605的另一端与地连接，运算放大器A61的正向输入端还与电阻R604的一端连接，电阻R604的另一端与辅助电源Vcc61连接，运算放大器A61的反向输入端与电阻R607的一端连接，电阻R607的另一端与采样变压器T612的一端连接，运算放大器A61的反向输入端还与电阻R606的一端连接，电阻R606的另一端与辅助电源Vcc61连接。

第二控制子电路542，与采样电路53和缓启动电路522连接，用于若根据采样电路53采集获得的采样信号确定第二电信号受到残余浪涌信号干扰时，控制缓启动电路522单向断开所述通信设备55与所述初级防护电路51之间的连接，以使与第一电信号的流向相同方向上的连接断开；若采样电路53采集获得的采样信号未受到残余浪涌信号干扰时，控制缓启动电路522单向导通所述通信设备55与所述初级防护电路51之间的连接，以使与第一电信号的流向相同方向上的连接导通。

可选的，如图6所示，第二控制子电路由三极管T62、运算放大器A62、电阻R608、电阻R609、电阻R610和电阻R611构成，三极管T62的集电极与MOS管MOS62的源极、采样变压器T612的另一端连接，三极管T62的发射极与电阻R613的另一端连接，三极管T62的基极与运算放大器A61的输出端连接，运算放大器A62的正向输入端与电阻R611的一端连接，电阻R611的另一端与地连接，运算放大器A62的正向输入端还与电阻R610的一端连接，电阻R610的另一端与辅助电源Vcc62连接，运算放大器A62的反向输入端与电阻R609的一端连接，电阻R609的另一端与采样电阻R612的另一端连接，运算放大器A61的反向输入端还与电阻R608的一端连接，电阻R608的另一端与辅助电源Vcc62连接。

需要说明的是，还可将本实施例中防反电路和缓启动电路中的MOS管替换为具有单向开关功能的高速开关器件，或普通双向开关功能的高速开关器件。当确定第二电信号受残余到浪涌信号干扰时，例如：电流或电压迅速增大，当电流或电压达到阈值时，控制电路中的运算放大器拉低高速开关器件的控制电压，断开高速开关器件，避免第二电信号流向通信设备。当确定残余浪涌信号消失，或第二电信号未受到残余浪涌信号干扰时，控制电路中的运算放大器迅速抬高高速开关器件的控制电压，闭合高速开关器件，使得第二电信号流向通信设备，以迅速恢复通信设备供电。

另外需要说明的是，当开关电路包括合路电路和缓启动电路时的浪涌保护装置与本实施例中开关电路包括防反电路和缓启动电路的浪涌保护装置相似，仅需要将本实施例中的防反电路修改为合路电路即可，浪涌保护装置中的其余电路参照本实施例，具体内容不再赘述。

本实施例中，通过当初级防护电路输出的第二电信号受到残余浪涌信号干扰时，开关电路在控制电路的控制下，断开初级防护电路与通信设备之间的连接，以避免通信设备接收初级防护电路吸收部分的浪涌信号后所剩余的残余浪涌信号，本发明实施例实现了当出现持续时间较长的浪涌信号时，对通信装置进行防护，提高了通信装置的防护效果，解决了现有技术中空心电感在浪涌信号持续时间较长时，对通信装置的防护效果差的技术问题。同时，由于避免了使用体积较大的空心电感，从而减小了浪涌保护装置的体积。

图7为本发明实施例三提供的一种浪涌保护装置的电路示意图，如图7所示，本发明实施例提供的浪涌保护装置包括：初级防护电路71、开关电路72、采样电路73和控制电路74。

初级防护电路71，分别与供电端口（+、-）和通信设备75连接，用于当加载在所述初级防护电路71上的第一电信号受到浪涌信号干扰时，对所述浪涌信号进行吸收，输出第二电信号；所述第一电信号用于所述供电端口通过所述初级防护电路71向所述通信设备75供电。

采样电路73，分别与供电端口和初级防护电路71连接，具体用于采集所述供电端口加载在所述初级防护电路71上的第一电信号，获得采样信号。

可选的，采样信号为电流信号，基于此，采样电路73为电阻、电感或电流互感器等具有电流信号采样功能的电路或器件。为了清楚说明本发明实施例三所提供的浪涌保护装置，图8为本发明实施例三提供的一种浪涌保护装置的电路原理图，如图8所示，初级防护电路71为压敏电阻MOV81，采样电路为采样电阻R812，压敏电阻MOV81的一端与供电端口的负极（-）连接，压敏电阻MOV81的另一端与采样电阻R812的一端连接，采样电阻R812的另一端TP与供电端口的正极（+）连接。

或者可选的，采样信号为电压信号，基于此，采样电路为电压互感器或变压器等具有电压信号采样功能的电路或器件。

进一步，开关电路72，包括防反电路721和缓启动电路722。

其中，防反电路721，分别与初级防护电路71和缓启动电路722连接，用于在所述控制电路74的控制下单向断开和导通所述通信设备75与所述初级防护电路71之间的连接，以使与第一电信号的流向相反方向上的连接断开和导通。可选的，如图8所示，防反电路由电阻R801、电阻R802、电阻R803、电容C81和MOS管MOS81构成，MOS管MOS81的漏极与供电端口的负极和压敏电阻MOV81连接，MOS管MOS81的栅极与电阻R801的一端连接，MOS管MOS82的源极与电阻R803的一端和电容C81的一端连接，电阻R803的另一端与电阻R801的另一端、电阻R802的一端和电容C81的另一端连接，电阻R802的另一端分别与通信设备的一极和供电端口的正极连接。

缓启动电路722，与防反电路721和通信设备75连接，用于在所述控制电路74的控制下单向断开和导通所述通信设备75与所述初级防护电路71之间的连接，以使与所述第一电信号的流向相同方向上的连接断开和导通。

可选的，如图8所示，缓启动电路由电阻R813、电阻R814、电阻R817、电阻R717、电容C82和MOS管MOS82构成，MOS管MOS82的漏极与通信设备的另一极、电阻R814的一端和电容C82的一端连接，MOS管MOS82的栅极与电阻R813的一端连接，MOS管MOS82的源极与MOS管MOS81的源极连接，电容C82的另一端与电阻R817的一端连接，电阻R814的另一端与电阻R813的另一端、电阻R817的另一端和电阻R816的一端连接，电阻R816的另一端分别与通信设备的一极和供电端口的正极连接。

基于此，控制电路74包括第一控制子电路741和第二控制子电路742。

其中，第一控制子电路741，与防反电路721和采样电路73连接，用于若根据采样电路73采集获得的采样信号确定第一电信号受到浪涌信号干扰时，控制防反电路721单向断开所述通信设备75与所述初级防护电路71之间的连接，以使与第一电信号的流向相同方向上的连接断开；若根据采样电路73采集获得的采样信号确定第一电信号未受到浪涌信号干扰时，控制防反电路721单向导通所述通信设备75与所述初级防护电路71之间的连接，以使与第一电信号的流向相反方向上的连接导通。

可选的，如图8所示，第一控制子电路由三极管T81、运算放大器A81、电阻R804、电阻R805、电阻R807和电阻R807构成，三极管T81的集电极与电容C81的一端连接，三极管T81的发射极与电容C81的另一端连接，三极管T81的基极与运算放大器A81的输出端连接，运算放大器A81的正向输入端与电阻R805的一端连接，电阻R805的另一端与地连接，运算放大器A81的正向输入端还与电阻R804的一端连接，电阻R804的另一端与辅助电源Vcc1连接，运算放大器A81的反向输入端与电阻R807的一端连接，电阻R807的另一端与采样电阻R812的另一端TP连接，运算放大器A81的反向输入端还与电阻R806的一端连接，电阻R806的另一端与辅助电源Vcc81连接。

第二控制子电路742，与缓启动电路连接722，用于若根据采样电路73采集获得的采样信号确定第一电信号受到浪涌信号干扰时，控制缓启动电路722单向断开所述通信设备75与所述初级防护电路71之间的连接，以使与第一电信号的流向相同方向上的连接断开；若根据采样电路73采集获得的采样信号，确定第一电信号未受到浪涌信号干扰时，控制缓启动电路722单向导通所述通信设备75与所述初级防护电路71之间的连接，以使与第一电信号的流向相反方向上的连接导通。

可选的，如图8所示，第二控制子电路由三极管T82、运算放大器A82、电阻R808、电阻R809、电阻R810和电阻R811构成，三极管T82的集电极与MOS管MOS82的源极、采样电阻R812的另一端TP连接，三极管T82的发射极与电阻R813的另一端连接，三极管T82的基极与运算放大器A81的输出端连接，运算放大器A82的正向输入端与电阻R811的一端连接，电阻R811的另一端与地连接，运算放大器A82的正向输入端还与电阻R810的一端连接，电阻R810的另一端与辅助电源Vcc82连接，运算放大器A82的反向输入端与电阻R809的一端连接，电阻R709的另一端与采样电阻R812的另一端连接，运算放大器A81的反向输入端还与电阻R808的一端连接，电阻R808的另一端与辅助电源Vcc82连接。

本实施例中，通过当加载在初级防护电路上的第一电信号受到浪涌信号干扰时，开关电路在控制电路的控制下，断开初级防护电路与通信设备之间的连接，以避免通信设备接收初级防护电路吸收部分的浪涌信号后所剩余的残余浪涌信号，本发明实施例实现了当出现持续时间较长的浪涌信号时，对通信装置进行防护，提高了通信装置的防护效果，解决了现有技术中空心电感在浪涌信号持续时间较长时，对通信装置的防护效果差的技术问题。同时，由于避免了使用体积较大的空心电感，从而减小了浪涌保护装置的体积。

另外需要说明的是，当开关电路包括合路电路和缓启动电路时的浪涌保护装置与本实施例中开关电路包括防反电路和缓启动电路的浪涌保护装置相似，仅需要将本实施例中的防反电路修改为合路电路即可，浪涌保护装置中的其余电路参照本实施例，具体内容不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种浪涌保护装置，其特征在于，所述装置包括初级防护电路、采样电路、控制电路和开关电路；

所述初级防护电路，分别与供电端口和通信设备连接，用于当加载在所述初级防护电路上的第一电信号受到浪涌信号干扰时，对所述浪涌信号进行吸收，输出第二电信号；所述第一电信号用于所述供电端口通过所述初级防护电路向所述通信设备供电；

所述采样电路，与所述初级防护电路连接，用于对所述初级防护电路输出的所述第二电信号或者对加载在所述初级防护电路上的所述第一电信号进行采集，获得采样信号；

所述控制电路，与所述采样电路连接，用于若根据所述采样信号，确定所述第二电信号受到残余浪涌信号干扰，或者确定所述第一电信号受到所述浪涌信号干扰时，控制所述开关电路断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接；所述残余浪涌信号是所述初级防护电路对所述浪涌信号进行吸收后剩余的浪涌信号；

所述开关电路，分别与所述通信设备、所述控制电路和所述初级防护电路连接，用于在所述控制电路的控制下断开所述初级防护电路与所述通信设备之间的连接，以避免所述通信设备接收到受到所述残余浪涌信号干扰的所述第二电信号。

2.根据权利要求1所述的浪涌保护装置，其特征在于，所述开关电路包括防反电路或合路电路，所述开关电路还包括缓启动电路；

所述缓启动电路，用于在所述控制电路的控制下单向断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以使与所述第一电信号的流向相同方向上的连接断开；

所述防反电路或所述合路电路，用于在所述控制电路的控制下单向断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以使与所述第一电信号的流向相反方向上的连接断开；

相应的，所述控制电路具体用于若根据所述采样信号确定所述第二电信号受到残余浪涌信号干扰，或者确定所述第一电信号受到所述浪涌信号干扰时，控制所述防反电路或所述合路电路单向断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以及控制所述缓启动电路单向断开所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接。

3.根据权利要求1所述的浪涌保护装置，其特征在于，

所述采样电路还与所述通信设备连接，具体用于采集所述初级防护电路向所述通信设备输出的所述第二电信号，获得所述采样信号。

4.根据权利要求1所述的浪涌保护装置，其特征在于，

所述采样电路还与所述供电端口连接，具体用于采集所述供电端口加载在所述初级防护电路上的所述第一电信号，获得所述采样信号。

5.根据权利要求2所述的浪涌保护装置，其特征在于，

所述控制电路，还用于若根据所述采样信号，确定所述第二电信号未受到所述残余浪涌信号干扰，或者确定所述第一电信号未受到所述浪涌信号干扰时，控制所述开关电路导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接；

所述开关电路，还用于在所述控制电路的控制下导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接。

6.根据权利要求5所述的浪涌保护装置，其特征在于，

所述缓启动电路，还用于在所述控制电路的控制下直接单向导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以使与所述第一电信号的流向相同方向上的连接直接导通，避免缓启动过程；

所述防反电路或所述合路电路，还用于在所述控制电路的控制下单向导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以使与所述第一电信号的流向相反方向上的连接导通；

相应的，所述控制电路具体用于若根据所述采样信号确定所述第二电信号未受到残余浪涌信号干扰，或者确定所述第一电信号未受到所述浪涌信号干扰时，控制所述防反电路或所述合路电路单向导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，以及控制所述缓启动电路直接单向导通所述通信设备与所述初级防护电路之间的连接，避免所述缓启动电路的缓启动过程。

7.根据权利要求1-6任一项所述的浪涌保护装置，其特征在于，所述开关电路为机械式开关电路或电子式开关电路；若所述开关电路为机械式开关电路，所述开关电路包括继电器；若所述开关电路为电子式开关电路，包括金属氧化物半导体MOS管和绝缘栅双极型晶体管IGBT器件中的一个或多个组合。

8.根据权利要求1-6任一项所述的浪涌保护装置，其特征在于，所述采样信号为电流信号；

基于此，所述采样电路为具有电流信号采样功能的电路或器件，包括电阻、电感、电容和电流互感器中的至少一个。

9.根据权利要求1-6任一项所述的浪涌保护装置，其特征在于，所述采样信号为电压信号；

基于此，所述采样电路为具有电压信号采样功能的电路或器件，包括电阻、电感、电容和互感器中的至少一个。

10.根据权利要求1-6任一项所述的浪涌保护装置，其特征在于，所述浪涌信号的电流波形的波前时间为0.5微秒至60微秒，所述浪涌信号的电流波形的半峰值时间为10微秒至1000微秒。

11.根据权利要求1-6任一项所述的浪涌保护装置，其特征在于，所述初级防护电路包括金属氧化物压敏电阻MOV、至少两个相互并联的MOV、瞬态电压抑制TVS管、至少两个相互并联的TVS管、瞬态抑制晶闸管TSS或气体放电管GDT中的一个或多个组合。

12.根据权利要求1-6任一项所述的浪涌保护装置，其特征在于，所述装置还包括：

过流防护电路，分别与所述初级防护电路和所述供电端口连接，用于当所述初级防护电路失效时，断开所述供电端口和所述初级防护电路之间的连接。