CN111725792A - 一种直流电源防雷电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流电源防雷电路，包括有前级放电电路、退耦器、后级放电电路和负载设备，所述前级放电电路、退耦器、后级放电电路和负载设备依次连接；所述前级放电电路包括感性器件或电阻器与放电管，所述感性器件或电阻器和所述放电管串联连接。本发明通过在放电管前增加串联感性器件或电阻器，可以彻底解决气体放电管的续流问题，而且电路结构简单，容易实现。通过本发明，可以实现将普通的气体放电管直接用于直流电源，极大地拓展了普通气体放电管的应用范围，从而在大幅提高防雷效果的同时大幅降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及电源防雷技术领域，具体涉及一种直流电源防雷电路。
背景技术
对于直流电源，由于其伏安特性曲线是一条线，它不像交流电源有过零点，因此直流电源的防雷电路的设计和器件的选择更为严格。目前直流电源常用的防雷电路主要是在电路中并联压敏电阻MOV、气体放电管GDT、瞬变抑制二极管TVS等非线性器件。由于陶瓷气体放电管通流大、结电容小、工艺简单，因此其应用更广泛，但其最大的缺点是续流问题。
气体导通后由于维持其导通的弧光电压要求特别低，一般在十伏，而常用的通信直流电源电压一般都是48V或336V远高于放电管的弧光电压，因此放电管一旦导通，工频电压完全能维持其导通，这就是气体放电管的续流问题。续流会造成严重的短路及起火和爆炸，因此在电源线路不能直接使用气体放电管。目前常见的直流电源的防雷电路主要是在电源的正极(或负极)与零电位之间并联压敏电阻或多层气体放电管。压敏电阻通流量小只适合单脉冲或短波(如8/20μS)，并且压敏电阻有漏电流，不是最理想的防护器件；多层气体放电管可以把弧光电压提高到工作电压以上以解决一定的续流问题，但是短电流太大时依然不能即时关断电流，并且制造工艺复杂成本较高。
当前，受制于现在材料和工艺，气体放电管自身一般只能提高续流等级和续流电压(即弧压)的大小，无法从根本上解决自身击穿后出现的续流现象，因此也让放气体电管的应用受到极大的限制。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种直流电源防雷电路，通过简单的电路结构解决在直流电源中放电管的续流问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种直流电源防雷电路，包括有前级放电电路、退耦器、后级放电电路和负载设备，所述前级放电电路、退耦器、后级放电电路和负载设备依次连接；所述前级放电电路包括感性器件与放电管，所述感性器件和所述放电管串联连接。
进一步地，上述直流电源防雷电路中，所述退耦器采用电感或电阻。
进一步地，上述直流电源防雷电路中，所述感性器件采用电感器。
进一步地，上述直流电源防雷电路中，所述放电管为气体放电管。
基于相同的技术构思，本发明提供另一种直流电源防雷电路，包括有前级放电电路、退耦器、后级放电电路和负载设备，所述前级放电电路、退耦器、后级放电电路和负载设备依次连接；所述前级放电电路包括电阻器与放电管，所述电阻器和所述放电管串联连接。
进一步地，上述直流电源防雷电路中，所述退耦器采用电感或电阻。
进一步地，上述直流电源防雷电路中，所述放电管为气体放电管。
本发明的有益效果在于：本发明通过在放电管前增加串联感性器件或电阻器，可以彻底解决气体放电管的续流问题，而且电路结构简单，容易实现。通过本发明，可以实现将普通的气体放电管直接用于直流电源，极大地拓展了普通气体放电管的应用范围，从而在大幅提高防雷效果的同时大幅降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例1的电路结构示意图；
图2为本发明实施例2的电路结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
本实施例提供一种直流电源防雷电路，如图1所示，包括有前级放电电路、退耦器12、后级放电电路13和负载设备14，所述前级放电电路、退耦器12、后级放电电路13和负载设备14依次连接；所述前级放电电路包括感性器件11与放电管15，所述感性器件11和所述放电管15串联连接。
本实施例中，所述退耦器12采用电感。另外，所述退耦器12还可以采用电阻。
本实施例中，所述感性器件11采用电感器。
具体地，所述放电管15采用常规的普通气体放电管即可。
实施例2
本实施例提供一种直流电源防雷电路，如图2所示，包括有前级放电电路、退耦器22、后级放电电路23和负载设备24，所述前级放电电路、退耦器22、后级放电电路23和负载设备24依次连接；所述前级放电电路包括电阻器21与放电管25，所述电阻器21和所述放电管25串联连接。
本实施例中，所述退耦器22采用电感。另外，所述退耦器22还可以采用电阻。
具体地，所述放电管25采用常规的普通气体放电管即可。
上述实施例1和实施例2的直流电源防雷电路中，前级放电电路由感性器件或电阻器与放电管串联组成，在正常情况下，直流电源通过时，前级放电电路和后级放电电路都是高阻状态，退耦器是低阻状态，直流电可以顺利通过给后端的负载设备提供电能。当雷电波或电涌出现时，前级放电电路中的放电管瞬间导通，当雷电波或电涌泄放后，由于串联分压的原理，直流电压大部分压降施加在感性器件或电阻器上，而且放电管在弧光的作用下是短路状态，内阻为零，不会分担压降，从而促使放电管快速断开，以此达到关断续流的目的。在前级放电电路泄放大部分雷电波或电涌后，剩余的小部分雷电波的残压残流经过退耦器抬升脉冲压降，以便后级放电电路启动将雷电波或电涌的幅度进一步降到更低，从而起到保护负载设备的目的。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种直流电源防雷电路，其特征在于，包括有前级放电电路、退耦器(12)、后级放电电路(13)和负载设备(14)，所述前级放电电路、退耦器(12)、后级放电电路(13)和负载设备(14)依次连接；所述前级放电电路包括感性器件(11)与放电管(15)，所述感性器件(11)和所述放电管(15)串联连接。
2.根据权利要求1所述的直流电源防雷电路，其特征在于，所述退耦器(12)采用电感或电阻。
3.根据权利要求1所述的直流电源防雷电路，其特征在于，所述感性器件(11)采用电感器。
4.根据权利要求1所述的直流电源防雷电路，其特征在于，所述放电管(15)为气体放电管。
5.一种直流电源防雷电路，其特征在于，包括有前级放电电路、退耦器(22)、后级放电电路(23)和负载设备(24)，所述前级放电电路、退耦器(22)、后级放电电路(23)和负载设备(24)依次连接；所述前级放电电路包括电阻器(21)与放电管(25)，所述电阻器(21)和所述放电管(25)串联连接。
6.根据权利要求5所述的直流电源防雷电路，其特征在于，所述退耦器(22)采用电感或电阻。
7.根据权利要求5所述的直流电源防雷电路，其特征在于，所述放电管(25)为气体放电管。
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