CN112332394A - 一种浪涌保护电路及电子设备 - Google Patents

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CN112332394A CN202011140518.7A CN202011140518A CN112332394A CN 112332394 A CN112332394 A CN 112332394A CN 202011140518 A CN202011140518 A CN 202011140518A CN 112332394 A CN112332394 A CN 112332394A
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沈能文
周垠群
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/06—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using spark-gap arresters

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Abstract

本发明实施例公开了一种浪涌保护电路及电子设备。其中，浪涌保护电路包括三个钳位型浪涌保护器件、三个开关型浪涌保护器件和三个阻抗支路，其中，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接；三个开关型浪涌保护器件与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接后的三端中的每一端经对应的一开关型浪涌保护器件与对应的浪涌保护电路的一电压保护端电连接；阻抗支路与开关型浪涌保护器件一一对应，阻抗支路与其对应的开关型浪涌保护器件并联连接；其中，对于同一高频，阻抗支路的高频阻抗模不相等，高频大于工频。本发明实施例提供的技术方案可以降低整体电路的冲击击穿电压，减少保护盲区，甚至去除了盲区。

Description

一种浪涌保护电路及电子设备
技术领域
本发明涉及过电压保护技术领域，尤其涉及一种浪涌保护电路及电子设备。
背景技术
电磁脉冲(electromagnetic pulse，EMP)和雷击电磁脉冲(Lightningelectromagnetic pulse，LEMP)的防护，目前主要是利用EMP和LEMP的高压特性做针对性的进行防护，气体放电管(Gas Discharge Tube，GDT)正是针对高压或者过压特性设计，利用潘宁效应，在封装空间里充一定气压的气体，在金属电极上涂上阴极材料，使该器件呈现一定的直流耐压特性和脉冲击穿电压特性。目前有玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管。
以直流击穿电压为3000V的GDT为例，该GDT的冲击击穿电压约为3600V，该GDT的所使用的环境多为耐压1500VAC的环境中，该交流环境峰值电压为2121VDC，就算该环境设计把耐压提高20％，设备的耐压是1500*1.2*1.414＝2545VDC，从数据上看2545～3600V之间EMP或LEMP是没办法防护的，这个就是该型3000VGDT的盲区，目前在实际应用中没有很好的办法解决；在实际应用和测试中，设备被EMP和LEMP损坏概率非常高，其它电压等级的GDT都存在同样的问题，冲击击穿电压过高，存在保护盲区。
发明内容
本发明实施例提供一种浪涌保护电路及电子设备，以降低整体电路的冲击击穿电压，减小保护盲区。
第一方面，本发明实施例提供了一种浪涌保护电路，包括：三个钳位型浪涌保护器件，呈三角形连接，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接后的三端与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应；
三个开关型浪涌保护器件，与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接后的三端中的每一端经对应的一开关型浪涌保护器件与对应的浪涌保护电路的一电压保护端电连接；
三个阻抗支路，阻抗支路与开关型浪涌保护器件一一对应，阻抗支路与其对应的开关型浪涌保护器件并联连接；
其中，对于同一高频，阻抗支路的高频阻抗模不相等，高频大于工频。
进一步地，按照阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压小于或等于高频阻抗模小的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压。
进一步地，在浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的浪涌保护电路的两个电压保护端对应的开关型浪涌保护器件中，开关型浪涌保护器件对应的阻抗支路的高频阻抗模越大，开关型浪涌保护器件越早导通。
进一步地，所有阻抗支路的工频阻抗模相等；所有开关型浪涌保护器件的直流击穿电压相等。
进一步地，按照阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，|ZH1|>5|ZH2|，其中，|ZH1|为高频阻抗模大的阻抗支路的高频阻抗模，|ZH2|为高频阻抗模小的阻抗支路的高频阻抗模；VBRX：VBRY＝|ZL1|：|ZL2|，其中，VBRX为高频阻抗模大的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRY为高频阻抗模小的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，|ZL1|为高频阻抗模大的阻抗支路的工频阻抗模，|ZL2|为高频阻抗模小的阻抗支路的工频阻抗模。
进一步地，除高频阻抗模最小的阻抗支路外，其余阻抗支路中，任一阻抗支路包括串联的第一子支路和第一容性元件，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；第一子支路包括第一阻性元件和第一感性元件中的至少一种；第一容性元件的工频阻抗模大于第一子支路的工频阻抗模的5倍；第一子支路的高频阻抗模大于第一容性元件的高频阻抗模的5倍；
高频阻抗模最小的阻抗支路包括第二容性元件，第二容性元件的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；第一容性元件的容值等于第二容性元件的容值。
进一步地，高频阻抗模最小的阻抗支路还包括第二子支路，第二子支路与第二容性元件串联，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；
第二子支路包括第二阻性元件和第二感性元件中的至少一种，第一子支路的高频阻抗模大于第二子支路的高频阻抗模。
进一步地，第一子支路包括第一阻性元件，第二子支路包括第二阻性元件，
按照阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路中的电阻的阻值大于高频阻抗模小的阻抗支路中的电阻的阻值的5倍；
Figure BDA0002738089970000041
其中，R1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一阻性元件的阻值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
进一步地，第一子支路包括第一感性元件，第二子支路包括第二感性元件，
按照阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路中的电感的感值大于高频阻抗模小的阻抗支路中的电感的感值的5倍；
Figure BDA0002738089970000042
其中，L1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一感性元件的感值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
进一步地，钳位型浪涌保护器件的极间电容的工频阻抗模与阻抗支路的工频阻抗模的比值大于或等于钳位型浪涌保护器件的钳位电压与开关型浪涌保护器件的直流击穿电压的比值。
进一步地，开关型浪涌保护器件包括：气体放电管、半导体放电管、空气间隙、石墨间隙或火花隙；
钳位型浪涌保护器件包括压敏电阻或瞬态抑制二极管。
进一步地，高频大于或等于25000Hz，工频为小于或等于68Hz。
第二方面，本发明实施例还提供了一种浪涌保护电路，包括：
三个保护支路，三个保护支路的第一端电连接，三个保护支路与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，任一保护支路的第二端与其对应的浪涌保护电路的一电压保护端电连接；
其中，任一保护支路包括并联连接的开关型浪涌保护器件和阻抗支路；
任一保护支路中的开关型浪涌保护器件的两端分别与其所在保护支路的第一端和第二端电连接；
其中，对于同一高频，三个保护支路中的阻抗支路的高频阻抗模不相等，高频大于工频。
进一步地，三个保护支路中的至少一个保护支路中，任一保护支路还包括钳位型浪涌保护器件，钳位型浪涌保护器件与位于同一保护支路中的开关型浪涌保护器件串联连接后的两端分别与其所在保护支路的第一端和第二端电连接。
进一步地，按照阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压小于或等于高频阻抗模小的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，
其中，阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件为与阻抗支路位于同一保护支路中的开关型浪涌保护器件。
进一步地，在浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的浪涌保护电路的两个电压保护端对应的保护支路中，保护支路中的阻抗支路的高频阻抗模越大，保护支路中的开关型浪涌保护器件越早导通。
进一步地，所有阻抗支路的工频阻抗模相等；所有开关型浪涌保护器件的直流击穿电压相等。
进一步地，按照阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，|ZH1|>5|ZH2|，其中，|ZH1|为高频阻抗模大的阻抗支路的高频阻抗模，|ZH2|为高频阻抗模小的阻抗支路的高频阻抗模；VBRX：VBRY＝|ZL1|：|ZL2|，其中，VBRX为高频阻抗模大的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRY为高频阻抗模小的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，|ZL1|为高频阻抗模大的阻抗支路的工频阻抗模，|ZL2|为高频阻抗模小的阻抗支路的工频阻抗模，
其中，阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件为与阻抗支路位于同一保护支路中的开关型浪涌保护器件。
进一步地，除高频阻抗模最小的阻抗支路外，其余阻抗支路中，任一阻抗支路包括串联的第一子支路和第一容性元件，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；第一子支路包括第一阻性元件和第一感性元件中的至少一种；第一容性元件的工频阻抗模大于第一子支路的工频阻抗模的5倍；第一子支路的高频阻抗模大于第一容性元件的高频阻抗模的5倍；
高频阻抗模最小的阻抗支路包括第二容性元件，第二容性元件的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；第一容性元件的容值等于第二容性元件的容值。
进一步地，高频阻抗模最小的阻抗支路还包括第二子支路，第二子支路与第二容性元件串联，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；
第二子支路包括第二阻性元件和第二感性元件中的至少一种，第一子支路的高频阻抗模大于第二子支路的高频阻抗模。
进一步地，第一子支路包括第一阻性元件，第二子支路包括第二阻性元件，
按照阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路中的电阻的阻值大于高频阻抗模小的阻抗支路中的电阻的阻值的5倍；
Figure BDA0002738089970000071
其中，R1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一阻性元件的阻值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
进一步地，第一子支路包括第一感性元件，第二子支路包括第二感性元件，
按照阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路中的电感的感值大于高频阻抗模小的阻抗支路中的电感的感值的5倍；
Figure BDA0002738089970000072
其中，L1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一感性元件的感值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
进一步地，钳位型浪涌保护器件的极间电容的高频阻抗模与阻抗支路的高频阻抗模的比值大于或等于钳位型浪涌保护器件的钳位电压与开关型浪涌保护器件的直流击穿电压的比值。
进一步地，开关型浪涌保护器件包括：气体放电管、半导体放电管、空气间隙、石墨间隙或火花隙；
钳位型浪涌保护器件包括压敏电阻或瞬态抑制二极管。
进一步地，高频大于或等于25000Hz，工频为小于或等于68Hz。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括本发明任意实施例提供的浪涌保护电路。
本发明实施例的技术方案中的浪涌保护电路包括三个钳位型浪涌保护器件、三个开关型浪涌保护器件和三个阻抗支路，其中，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接后的三端与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应；三个开关型浪涌保护器件与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接后的三端中的每一端经对应的一开关型浪涌保护器件与对应的浪涌保护电路的一电压保护端电连接；阻抗支路与开关型浪涌保护器件一一对应，阻抗支路与其对应的开关型浪涌保护器件并联连接；其中，对于同一高频，阻抗支路的高频阻抗模不相等，高频大于工频，以在浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间设置两个开关型浪涌保护器件，开关型浪涌保护器件上接入阻抗支路，在发生浪涌冲击时，两个开关型浪涌保护器件不同时达到各自的冲击击穿电压，两个电压保护端之间的两个开关型浪涌保护器件串联后等效的冲击击穿电压小于两个开关型浪涌保护器件未并联阻抗支路时的冲击击穿电压的和，降低了整体电路的冲击击穿电压，减小了保护盲区，解决了现有技术中采用单个开关型浪涌保护器件，冲击击穿电压过高，存在保护盲区较大的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种浪涌保护电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种浪涌保护电路的应用场景；
图3为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图；
图15为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图16为现有技术中的浪涌保护电路的应用场景。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种浪涌保护电路。图1为本发明实施例提供的一种浪涌保护电路的结构示意图。图2为本发明实施例提供的一种浪涌保护电路的应用场景。该浪涌保护电路包括：三个钳位型浪涌保护器件10、三个开关型浪涌保护器件20和三个阻抗支路30。
图1示例性的画出三个钳位型浪涌保护器件分别是第一钳位型浪涌保护器件10-1、第二钳位型浪涌保护器件10-2和第三钳位型浪涌保护器件10-3。图1示例性的画出三个开关型浪涌保护器件分别为第一开关型浪涌保护器件20-1、第二开关型浪涌保护器件20-2和第三开关型浪涌保护器件20-3。图1示例性的画出三个阻抗支路分别为第一阻抗支路20-1、第二阻抗支路20-2和第三阻抗支路20-3。
其中，三个钳位型浪涌保护器件10呈三角形连接，三个钳位型浪涌保护器件10呈三角形连接后的三端与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应。
图1示例性的画出三个钳位型浪涌保护器件10呈三角形连接后的第一端N1与浪涌保护电路的第一电压保护端V1对应，三个钳位型浪涌保护器件10呈三角形连接后的第二端N2与浪涌保护电路的第二电压保护端V2对应，三个钳位型浪涌保护器件10呈三角形连接后的第三端N3与浪涌保护电路的第三电压保护端V3对应。
三个开关型浪涌保护器件20与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，三个钳位型浪涌保护器件10呈三角形连接后的三端中的每一端经对应的一开关型浪涌保护器件20与对应的浪涌保护电路的一电压保护端电连接。
图1示例性的画出三个钳位型浪涌保护器件10呈三角形连接后的第一端N1经第一开关型浪涌保护器件20-1与浪涌保护电路的第一电压保护端V1电连接；三个钳位型浪涌保护器件10呈三角形连接后的第二端N2经第二开关型浪涌保护器件20-2与浪涌保护电路的第二电压保护端V2电连接；三个钳位型浪涌保护器件10呈三角形连接后的第三端N3经第三开关型浪涌保护器件20-3与浪涌保护电路的第三电压保护端V3电连接。
阻抗支路30与开关型浪涌保护器件20一一对应，阻抗支路30与其对应的开关型浪涌保护器件20并联连接。
图1示例性的画出第一阻抗支路20-1与第一开关型浪涌保护器件20-1对应，第二阻抗支路20-2与第二开关型浪涌保护器件20-2对应，第三阻抗支路20-3与第三开关型浪涌保护器件20-3对应。
其中，对于同一高频，阻抗支路30的高频阻抗模不相等，高频大于工频。
其中，任一阻抗支路30可包括下述至少一种元件：阻性元件、感性元件和容性元件，该元件之间可以是串联和/或并联等方式连接，本发明实施例对此不做限定。阻性元件可以包括电阻。感性元件可包括电感。电感可以是磁珠电感，相比于普通电感，体积较小，成本较低。容性元件可包括下述至少一种：电容和带极间电容的元件。带极间电容的元件可包括压敏电阻或瞬态抑制二极管。至少两个阻抗支路30包括容性元件，以避免只用电感和电阻会引起绝缘下降的情况发生。浪涌保护电路1的第一电压保护端V1可与第一交流供电线电连接，浪涌保护电路1的第二电压保护端V2可与第二交流供电线电连接，浪涌保护电路1的第三电压保护端V3可接地PE，示例性的，第一交流供电线可以是火线L，第二交流供电线可以是零线N。在第一交流供电线、第二交流供电线和地线中的任意两条线路上发生浪涌干扰等过电压时浪涌保护电路1的对应的电压保护端之间可导通，以泄放浪涌电流，以实现对待保护电路2的过电压保护。可选的，开关型浪涌保护器件20包括：气体放电管、半导体放电管、空气间隙、石墨间隙或火花隙。可选的，钳位型浪涌保护器件10包括压敏电阻或瞬态抑制二极管。可选的，高频fH大于或等于25000Hz，工频fL为小于或等于68Hz。工频可为正常工作时，供电电压的频率。可选的，工频fL可以是50Hz、60Hz或0Hz。正常工作时，供电电压可以是交流或直流。
其中，|Z11|：|Z12|≠VBR1：VBR2，|Z12|：|Z13|≠VBR2：VBR3，|Z11|：|Z13|≠VBR1：VBR3，|Z11|为第一阻抗支路30-1的高频阻抗模，|Z12|为第二阻抗支路30-2的高频阻抗模，|Z13|为第三阻抗支路30-3的高频阻抗模，VBR1为第一开关型浪涌保护器件20-1的直流击穿电压，VBR2为第二开关型浪涌保护器件20-3的直流击穿电压，VBR3为第三开关型浪涌保护器件20-3的直流击穿电压，以使在浪涌保护电路的第一电压保护端V1、第二电压保护端V2和第三电压保护端V3中任意两端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与其连接的开关型浪涌保护器件20不同时达到各自的冲击击穿电压。发生高频浪涌冲击时，开关型浪涌保护器件上的分压比与阻抗支路的高频阻抗模的比相关。
直流击穿电压可以是在上升陡度低于100V/s的电压作用下，开关型浪涌保护器件的开始击穿的平均电压值。冲击击穿电压(或称脉冲电压)可以是在规定上升陡度的暂态电压脉冲作用下，开关型浪涌保护器件开始击穿的电压值，规定上升陡度可以是100V/us或1KV/us。开关型浪涌保护器件的响应时间或动作时延与电压脉冲的上升陡度有关，对于不同的上升陡度，开关型浪涌保护器件的冲击击穿电压是不同的。直流击穿电压越小的开关型浪涌保护器件，其冲击击穿电压越小。
在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，浪涌电压的频率很高，由于|Z11|：|Z12|≠VBR1：VBR2，第一开关型浪涌保护器件20-1和第二开关型浪涌保护器件20-2不同时达到各自的冲击击穿电压。由于先发生击穿的开关型浪涌保护器件两端的电压迅速降低，浪涌电压将几乎完全施加在未击穿的开关型浪涌保护器件上，随着未击穿的开关型浪涌保护器件的电压的升高，逐渐达到其直流击穿电压时发生击穿，之后第一钳位型浪涌保护器件10-1导通，泄放浪涌电流。此时，浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的第一开关型浪涌保护器件20-1和第二开关型浪涌保护器件20-2串联后等效的实际冲击击穿电压VBRA＇大于先发生击穿的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRA＇<VBR1＇+VBR2＇，其中，VBR1＇为第一开关型浪涌保护器件20-1的冲击击穿电压，VBR2＇为第二开关型浪涌保护器件20-2的冲击击穿电压。
示例性的，如图1所示，若|Z11|：|Z12|>VBR1：VBR2，则在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第一开关型浪涌保护器件20-1先发生击穿。若|Z11|：|Z12|<VBR1：VBR2，则在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第二开关型浪涌保护器件20-2先发生击穿。
同理可知，在浪涌保护电路的第二电压保护端V2和第三电压保护端V3之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，浪涌电压的频率很高，由于|Z12|：|Z13|≠VBR2：VBR3，第二开关型浪涌保护器件20-2和第三开关型浪涌保护器件20-3不同时达到各自的冲击击穿电压。由于先发生击穿的开关型浪涌保护器件两端的电压迅速降低，浪涌电压将几乎完全施加在未击穿的开关型浪涌保护器件上，随着未击穿的开关型浪涌保护器件的电压的升高，逐渐达到其直流击穿电压时发生击穿，之后第二钳位型浪涌保护器件10-2导通，泄放浪涌电流。此时，浪涌保护电路的第二电压保护端V2和第三电压保护端V3之间的第二开关型浪涌保护器件20-2和第三开关型浪涌保护器件20-3串联后等效的实际冲击击穿电压VBRB＇大于先发生击穿的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRB＇<VBR2＇+VBR3＇，其中，VBR3＇为第三开关型浪涌保护器件20-3的冲击击穿电压，解决了在发生雷击等浪涌冲击时，如图16所示，图16为现有技术中的浪涌保护电路的应用场景，采用单个开关型浪涌保护器件，其直流击穿电压等于VBR2+VBR3，冲击击穿电压等于VBR2＇+VBR3＇，该开关型浪涌保护器件的电压达到VBR2＇+VBR3＇时才被击穿导通，导致冲击击穿电压过高，存在保护盲区较大的问题。
示例性的，如图1所示，若|Z12|：|Z13|>VBR2：VBR3，则在浪涌保护电路的第二电压保护端V2和第三电压保护端V3之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第二开关型浪涌保护器件20-2先发生击穿。若|Z12|：|Z13|<VBR2：VBR3，则在浪涌保护电路的第二电压保护端V2和第三电压保护端V3之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第三开关型浪涌保护器件20-3先发生击穿。
同理可知，在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第三电压保护端V3之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，浪涌电压的频率很高，由于|Z11|：|Z13|≠VBR1：VBR3，第一开关型浪涌保护器件20-1和第三开关型浪涌保护器件20-3不同时达到各自的冲击击穿电压。由于先发生击穿的开关型浪涌保护器件两端的电压迅速降低，浪涌电压将几乎完全施加在未击穿的开关型浪涌保护器件上，随着未击穿的开关型浪涌保护器件的电压的升高，逐渐达到其直流击穿电压时发生击穿，之后第三钳位型浪涌保护器件10-3导通，泄放浪涌电流。此时，浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第三电压保护端V3之间的第一开关型浪涌保护器件20-1和第三开关型浪涌保护器件20-3串联后等效的实际冲击击穿电压VBRC＇大于先发生击穿的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRC＇<VBR1＇+VBR3＇，解决了在发生雷击等浪涌冲击时，如图16所示，采用单个开关型浪涌保护器件，其直流击穿电压等于VBR1+VBR3，冲击击穿电压等于VBR1＇+VBR3＇，该开关型浪涌保护器件的电压达到VBR1＇+VBR3＇时才被击穿导通，导致冲击击穿电压过高，存在保护盲区较大的问题。
示例性的，如图1所示，若|Z11|：|Z13|>VBR1：VBR3，则在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第三电压保护端V3之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第一开关型浪涌保护器件20-1先发生击穿。若|Z11|：|Z13|<VBR1：VBR3，则在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第三电压保护端V3之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第三开关型浪涌保护器件20-3先发生击穿。
通过在各开关型浪涌保护器件20上接入阻抗支路30，以使得在浪涌保护电路的任意两个电压保护端上发生雷击等浪涌冲击时，两个电压保护端之间的两个开关型浪涌保护器件20不同时达到各自的冲击击穿电压。由于先发生击穿的开关型浪涌保护器件20之间的电压迅速降低，浪涌电压将几乎完全施加在未击穿的开关型浪涌保护器件20，随着未击穿的开关型浪涌保护器件20的电压的升高，逐渐达到其直流击穿电压时发生击穿，之后对应的钳位型浪涌保护器件导通，泄放浪涌电流。通过在开关型浪涌保护器件20上接入阻抗支路30，两个电压保护端之间的两个开关型浪涌保护器件20串联等效的冲击击穿电压小于两个开关型浪涌保护器件20未并联阻抗支路30时的冲击击穿电压的和，降低了整体电路的冲击击穿电压，减小了保护盲区。
本实施例的技术方案中的浪涌保护电路包括三个钳位型浪涌保护器件、三个开关型浪涌保护器件和三个阻抗支路，其中，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接后的三端与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应；三个开关型浪涌保护器件与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接后的三端中的每一端经对应的一开关型浪涌保护器件与对应的浪涌保护电路的一电压保护端电连接；阻抗支路与开关型浪涌保护器件一一对应，阻抗支路与其对应的开关型浪涌保护器件并联连接；其中，对于同一高频，阻抗支路的高频阻抗模不相等，高频大于工频，以在浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间设置两个开关型浪涌保护器件，开关型浪涌保护器件上接入阻抗支路，在发生浪涌冲击时，两个开关型浪涌保护器件不同时达到各自的冲击击穿电压，两个电压保护端之间的两个开关型浪涌保护器件串联后等效的冲击击穿电压小于两个开关型浪涌保护器件未并联阻抗支路时的冲击击穿电压的和，降低了整体电路的冲击击穿电压，减小了保护盲区，解决了现有技术中采用单个开关型浪涌保护器件，冲击击穿电压过高，存在保护盲区较大的问题。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图1，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，|ZH1|：|ZH2|>VBRX：VBRY，其中，|ZH1|为高频阻抗模大的阻抗支路30的高频阻抗模，|ZH2|为高频阻抗模小的阻抗支路30的高频阻抗模，VBRX为高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压，VBRY为高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压。
其中，在浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20先发生击穿，直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20后发生击穿，避免直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20先发生击穿，导致在直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20击穿后，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20的承受电压过大导致失效的情况发生。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图1，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压小于或等于高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压，即|ZH1|>|ZH2|，VBRX≤VBRY。
其中，阻抗支路30的高频阻抗模越大，阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压越小。可选的，在浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的浪涌保护电路的两个电压保护端对应的开关型浪涌保护器件20中，开关型浪涌保护器件20对应的阻抗支路30的高频阻抗模越大，开关型浪涌保护器件20越早导通。浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间的电压可发生高频浪涌冲击干扰。在浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的浪涌保护电路的两个电压保护端对应的开关型浪涌保护器件20中，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20上的电压较高先发生击穿，直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20上的电压较低后发生击穿，避免直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20先发生击穿，导致在直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20击穿后，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20的承受电压过大导致失效的情况发生。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图1，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，|ZH1|>5|ZH2|，其中，|ZH1|为高频阻抗模大的阻抗支路30的高频阻抗模，|ZH2|为高频阻抗模小的阻抗支路30的高频阻抗模。
其中，|ZH1|越大，|ZH2|越小，与两个阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件串联等效的实际冲击击穿电压越接近于直流击穿电压最大的开关型浪涌保护器件的冲击击穿电压。在浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的浪涌保护电路的两个电压保护端对应的开关型浪涌保护器件20中，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关浪涌保护型器件20的电压远大于高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关浪涌保护型器件20的电压，使得浪涌电压几乎完全施加在高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20上，以使高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20先发生击穿，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的导通电压迅速降低，使得浪涌电压几乎完全施加在高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20上，以使高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20发生击穿。
可选的，所有开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压相等，所有开关型浪涌保护器件20的冲击击穿电压相等，以使浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间的两个开关型浪涌保护器件20串联等效的冲击击穿电压达到最小。
示例性的，如图1所示，第一开关型浪涌保护器件20-1的直流击穿电压为VBR1，第二开关型浪涌保护器件20-2的直流击穿电压为VBR2。若VBR1<VBR2，VBR1<VBR0/2，VBR2>VBR0/2，VBR1+VBR2＝VBR0，两个开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压不相等，两个开关型浪涌保护器件20的冲击击穿电压不相等，浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的第一开关型浪涌保护器件20-1和第二开关型浪涌保护器件20-2串联等效的实际冲击击穿电压VBRA＇接近于直流击穿电压为大于VBR0/2的开关型浪涌保护器件的冲击击穿电压。若VBR1＝VBR2，VBR1＝VBR0/2，VBR2＝VBR0/2，VBR1+VBR2＝VBR0，两个开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压相等，两个开关型浪涌保护器件20的冲击击穿电压相等，第一开关型浪涌保护器件20-1和第二开关型浪涌保护器件20-2串联等效的实际冲击击穿电压VBRA＇接近于直流击穿电压为等于VBR0/2的开关型器件的冲击击穿电压。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图1，VBRX：VBRY＝|ZL1|：|ZL2|，其中，VBRX为高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压，VBRY为高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压，|ZL1|为高频阻抗模大的阻抗支路30的工频阻抗模，|ZL2|为高频阻抗模小的阻抗支路30的工频阻抗模，以使在工频电压状态时，直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件的分压较大，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件的分压较小，以保证整个电路不发生击穿，保证交流耐压水平。
其中，正常供电时，在工频电压状态时，直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20的分压较大，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20的分压较小，以保证整个电路不发生击穿，保证交流耐压水平。正常供电时，所有开关型浪涌保护器件20和钳位型浪涌保护器件10不导通，任一开关型浪涌保护器件20的电压小于其开启电压，任一钳位型浪涌保护器件10的电压小于其钳位电压。工频状态下，浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间的所有阻抗支路串联后的等效阻抗大于IEC60950和IEC61347等标准的4兆欧要求，保证对地绝缘耐压需求。
可选的，所有阻抗支路30的工频阻抗模相等，以使在所有开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压相等时，开关型浪涌保护器件的分压相等，保证交流耐压水平。可选的，高频阻抗模最大的阻抗支路30的阻抗模可随频率的增大而增大，高频阻抗模最小的阻抗支路30的阻抗模可随频率的增大而减小，以满足高频和工频下的阻抗模的大小关系。
可选的，在上述实施例的基础上，图3为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图，除高频阻抗模最小的阻抗支路30外，其余阻抗支路30中，任一阻抗支路30包括串联的第一子支路31和第一容性元件C1，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件20的两端电连接；第一子支路31包括第一阻性元件和第一感性元件中的至少一种；第一容性元件C1的工频阻抗模大于第一子支路31的工频阻抗模的5倍；第一子支路31的高频阻抗模大于第一容性元件C1的高频阻抗模的5倍。
其中，图3示例性的画出第一开关型浪涌保护器件20-1包括气体放电管，第二开关型浪涌保护器件20-2包括气体放电管，第三开关型浪涌保护器件20-3包括气体放电管，高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一阻性元件R11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一阻性元件R12的情况。第一阻抗支路30-1的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000201
wH＝2πfH，fH为高频频率；第一阻抗支路30-1的工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000202
wL＝2πfL，fL为工频频率。其中，R11为第一阻抗支路30-1中的第一阻性元件R11的阻值，C1为第一容性元件C1的容值。R11越大，|Z11|越大。C1越大，|Z21|越小。第二阻抗支路30-2的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000203
工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000204
其中，R12为第二阻抗支路30-2中的第一阻性元件R12的阻值，R12越大，|Z12|越大。C1越大，|Z22|越小。
图4为本发明实施例提供的又一种浪涌电路的结构示意图，图4示例性的画出第一开关型浪涌保护器件20-1包括半导体放电管，第二开关型浪涌保护器件20-2包括半导体放电管，第三开关型浪涌保护器件20-3包括半导体放电管，高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一感性元件L11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一感性元件L12的情况，第一阻抗支路30-1的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000211
第一阻抗支路30-1的工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000212
其中，L11为第一感性元件L11的电感值。L11越大，fH越大，|Z11|越大。第二阻抗支路30-2的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000213
工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000214
其中，L12为第二阻抗支路30-2中的第一感性元件L12的感值，L12越大，fH越大，|Z12|越大。
可选的，在上述实施的基础上，继续参见图3和图4，高频阻抗模最小的阻抗支路30包括第二容性元件C2，第二容性元件C2的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件20的两端电连接；第一容性元件C1的容值等于第二容性元件C2的容值。
其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用，第一容性元件C1和第二容性元件C2的工频容抗模可远大于第一子支路31的工频阻抗模。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一子支路31起主要作用，第一子支路31的高频阻抗模可远大于第二容性元件C2和第一容性元件C1的高频容抗模。工频阻抗模主要是容性元件的容抗，每个容性元件约500pF，常规用的是1000pF，每个阻抗支路是两个容性元件串联，约500pF，容抗约6.36兆欧。
其中，第三阻抗支路30-3的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000221
第三阻抗支路30-3的工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000222
其中，C2为第二容性元件C2的容值。C2越小，|Z23|越大。
可选的，在上述实施例的基础上，图5为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图，高频阻抗模最小的阻抗支路30还包括第二子支路32，第二子支路32与第二容性元件C2串联，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件20的两端电连接。可选的，第二子支路32包括第二阻性元件R2和第二感性元件L2中的至少一种，第一子支路31的高频阻抗模大于第二子支路32的高频阻抗模。
其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用，第一容性元件C1和第二容性元件C2的工频容抗模可远大于第一子支路31和第二子支路32的工频阻抗模。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一子支路31和第二子支路32起主要分压作用，第一子支路31和第二子支路32的高频阻抗模可远大于第二容性元件C2和第一容性元件C1的高频容抗模。
其中，图5示例性的画出高频阻抗模最大的阻抗支路为第一阻抗支路30-1，高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一阻性元件R11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一阻性元件R12，第三阻抗支路30-3中的第二子支路32包括第二阻性元件R2的情况，第三阻抗支路30-3的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000231
第三阻抗支路30-3的工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000232
其中，R2为第二阻性元件R2的阻值。C2越小，|Z23|越大。R2越小，|Z13|越小。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图5，第一子支路31包括第一阻性元件，第二子支路32包括第二阻性元件。其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一阻性元件和第二阻性元件起主要分压作用。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图5，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30中的电阻的阻值大于高频阻抗模小的阻抗支路30中的电阻的阻值的5倍。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图5，
Figure BDA0002738089970000233
Figure BDA0002738089970000234
其中，R1max为高频阻抗模最大的阻抗支路30中的第一阻性元件的阻值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
示例性的，如图5所示，第一阻抗支路30-1的第一子支路31的第一阻性元件R11的阻值为R1max，第二阻抗支路30-2的第一子支路31的第一阻性元件R12的阻值为R1mid，第三阻抗支路30-3的第二子支路31的第二阻性元件R2的阻值为R2，其中，R1max＞5R1mid，R1mid＞5R2。按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中的电阻相差越大，在发生雷击等浪涌冲击时，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的电压越高，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的电压越低，两个电压保护端之间的回路的冲击击穿电压越低，越接近两个电压保护端之间的直流击穿电压最大的开关型浪涌保护器件20的冲击击穿电压。
可选的，在上述实施例的基础上，图6为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图，第一子支路31包括第一感性元件，第二子支路32包括第二感性元件L2。其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一感性元件和第二感性元件起主要分压作用。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图6，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30中的电感的感值大于高频阻抗模小的阻抗支路30中的电感的感值的5倍。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图6，
Figure BDA0002738089970000241
Figure BDA0002738089970000242
其中，L1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一感性元件的感值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
其中，图6示例性的画出高频阻抗模最大的阻抗支路为第一阻抗支路30-1，高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一感性元件L11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一感性元件L12，第三阻抗支路30-3中的第二子支路32包括第二感性元件L2的情况。第一阻抗支路30-1的第一子支路31的第一感性元件L11的感值为L1max，第二阻抗支路30-2的第一子支路31的第一感性元件L12的感值为L1mid，第三阻抗支路30-3的第二子支路32的第二感性元件L2的阻值为L2，其中，L1max＞5L1mid，L1mid＞5L2。序号相邻的两个阻抗支路30中的电感相差越大，在发生雷击等浪涌冲击时，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的电压越高，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的电压越低，两个电压保护端之间的回路的冲击击穿电压越低，越接近两个电压保护端之间的直流击穿电压最大的开关型浪涌保护器件的冲击击穿电压。
图7为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图。图7示例性的画出高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一阻性元件R11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一感性元件L12，第三阻抗支路30-3中的第二子支路32包括第二阻性元件R2的情况。其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一阻性元件R11、第一感性元件L12和第二阻性元件R2起主要分压作用。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图7，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30中的子支路包括电阻，高频阻抗模小的阻抗支路30中的子支路包括电感，高频阻抗模大的阻抗支路30中的电阻的阻值大于高频阻抗模小的阻抗支路30中的电感的高频感抗模的5倍。示例性的，如图7所示，若第一阻抗支路30-1的高频阻抗模最大，第三阻抗支路30-3的高频阻抗模最小，则序号相邻的第一阻抗支路30-1和第二阻抗支路30-2中，R11＞5|jwHL12|。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图7，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30中的子支路包括电感，高频阻抗模小的阻抗支路30中的子支路包括电阻，高频阻抗模大的阻抗支路30中的电感的高频感抗模大于高频阻抗模小的阻抗支路30中的电阻的阻值的5倍。示例性的，如图7所示，若第一阻抗支路30-1的高频阻抗模最大，第三阻抗支路30-3的高频阻抗模最小，则序号相邻的第二阻抗支路30-2和第三阻抗支路30-3中，|jwHL12|＞5R2。
可选的，在上述实施例的基础上，钳位型浪涌保护器件10的极间电容的工频阻抗模与阻抗支路30的工频阻抗模的比值大于或等于钳位型浪涌保护器件10的钳位电压与开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压的比值，以使在工频状态时，钳位型浪涌保护器件分到足够的电压，保证开关型浪涌保护器件在工频状态下的稳定性。
其中，可选的，钳位型浪涌保护器件10的极间电容可为钳位型浪涌保护器件10的寄生电容。对于同一高频，高频阻抗模最小的阻抗支路30的高频阻抗模大于钳位型浪涌保护器件的极间电容的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000261
其中，C4为钳位型浪涌保护器件的极间电容的容值，以使在发生雷击等浪涌冲击时，开关型朗通保护器件的分压大，先导通；钳位型浪涌保护器件的分压小，后导通。可选的，高频阻抗模最小的阻抗支路30的高频阻抗模大于
Figure BDA0002738089970000262
可选的，C2：C4≥VT：VBRmin，其中，VT为钳位型浪涌保护器件的钳位电压，VBRmin为高频阻抗模最小的阻抗支路30并联的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压。
其中，开关型浪涌保护器件20可为气体放电管，钳位型浪涌保护器件10可为压敏电阻，气体放电管搭配压敏电阻使用，利用气体放电管的在未导通时低漏电流特性克服单独压敏电阻使用时漏电流过大容易起火的问题。利用压敏电阻的钳位高电压特性和气体放电管组合的高电压远远大于电源的工作电压，使得电源的电流灌入不到电路中，相当于拦河坝。
示例性的，如图5所示，工频状态时，第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间由两个气体放电管和一个压敏电阻构成，分压主由电容主导，压敏电阻的钳位电压为330V，气体放电管的直流击穿电压为800V，回路最大直流耐受电压为800+330+800＝1930V，交流耐受电压的理论值为1930/1.414＝1364VAC，留一定的设计余量，取设定值为1200VAC。浪涌冲击时，电压分配由电阻决定，满足电阻比例关系，电阻大的先启动，脉冲电压相当于一个直流击穿电压800V为气体放电管的脉冲电压+分压固定比率，约为1400V留一定设计余量，取值为1800V。此具体实施方案中，气体放电管的直流击穿电压为800V，压敏电阻的钳位电压为330V，通过上述电路设计，经测试它的耐压为1200VAC，残压低于1800V，符合理论值。脉冲电压降低了700～800V，降低比例为下降31.8％～36.4％。
本发明实施例提供又一种浪涌保护电路。图8为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图。在上述实施例的基础上，结合图8和图2所示，该浪涌保护电路包括：三个保护支路40。
图8示例性的画出三个保护支路分别是第一保护支路40-1、第二保护支路40-2和第三保护支路40-3。
其中，三个保护支路40的第一端电连接，三个保护支路40与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，任一保护支路40的第二端与其对应的浪涌保护电路的一电压保护端电连接。
图8示例性的画出第一保护支路40-1与浪涌保护电路的第一电压保护端V1对应，第二保护支路40-2与浪涌保护电路的第二电压保护端V2对应，第三保护支路40-3与浪涌保护电路的第三电压保护端V3对应，第一保护支路40-1的第二端与浪涌保护电路的第一电压保护端V1电连接，第二保护支路40-2的第二端与浪涌保护电路的第二电压保护端V2电连接，第三保护支路40-3的第二端与浪涌保护电路的第三电压保护端V3电连接。
其中，任一保护支路40包括并联连接的开关型浪涌保护器件20和阻抗支路30。任一保护支路40中的开关型浪涌保护器件20的两端分别与其所在保护支路40的第一端和第二端电连接。
图8示例性的画出第一保护支路40-1包括并联连接的第一开关型浪涌保护器件20-1和第一阻抗支路30-1，第二保护支路40-2包括并联连接的第二开关型浪涌保护器件20-2和第二阻抗支路30-2，第三保护支路40-3包括并联连接的第三开关型浪涌保护器件20-3和第三阻抗支路30-3。
其中，对于同一高频，三个保护支路40中的阻抗支路30的高频阻抗模不相等，高频大于工频。
其中，任一阻抗支路30可包括下述至少一种元件：阻性元件、感性元件和容性元件，该元件之间可以是串联和/或并联等方式连接，本发明实施例对此不做限定。阻性元件可以包括电阻。感性元件可包括电感。电感可以是磁珠电感，相比于普通电感，体积较小，成本较低。容性元件可包括下述至少一种：电容和带极间电容的元件，带极间电容的元件可包括压敏电阻或瞬态抑制二极管。至少两个阻抗支路30包括容性元件，以避免只用电感和电阻会引起绝缘下降的情况发生。浪涌保护电路1的第一电压保护端V1可与第一交流供电线电连接，浪涌保护电路1的第二电压保护端V2可与第二交流供电线电连接，浪涌保护电路1的第三电压保护端V3可接地PE，示例性的，第一交流供电线可以是火线L，第二交流供电线可以是零线N。在第一交流供电线、第二交流供电线和地线中的任意两条线路上发生浪涌干扰等过电压时浪涌保护电路1的对应的电压保护端之间可导通，以泄放浪涌电流，以实现对待保护电路2的过电压保护。可选的，开关型浪涌保护器件包括：气体放电管、半导体放电管、空气间隙、石墨间隙或火花隙。可选的，高频fH大于或等于25000Hz，工频fL为小于或等于68Hz。工频可为正常工作时，供电电压的频率。可选的，工频fL可以是50Hz、60Hz或0Hz。正常工作时，供电电压可以是交流或直流。
其中，如图8所示，|Z11|：|Z12|≠VBR1：VBR2，|Z12|：|Z13|≠VBR2：VBR3，|Z11|：|Z13|≠VBR1：VBR3，|Z11|为第一阻抗支路30-1的高频阻抗模，|Z12|为第二阻抗支路30-2的高频阻抗模，|Z13|为第三阻抗支路30-3的高频阻抗模，VBR1为第一开关型浪涌保护器件20-1的直流击穿电压，VBR2为第二开关型浪涌保护器件20-3的直流击穿电压，VBR3为第三开关型浪涌保护器件20-3的直流击穿电压，以使在浪涌保护电路的第一电压保护端V1、第二电压保护端V2和第三电压保护端V3中任意两端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与其连接的开关型浪涌保护器件20不同时达到各自的冲击击穿电压。发生高频浪涌冲击时，开关型浪涌保护器件上的分压比与阻抗支路的高频阻抗模的比相关。
在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，浪涌电压的频率很高，由于|Z11|：|Z12|≠VBR1：VBR2，第一开关型浪涌保护器件20-1和第二开关型浪涌保护器件20-2不同时达到各自的冲击击穿电压。由于先发生击穿的开关型浪涌保护器件两端的电压迅速降低，浪涌电压将几乎完全施加在未击穿的开关型浪涌保护器件上，随着未击穿的开关型浪涌保护器件的电压的升高，逐渐达到其直流击穿电压时发生击穿，泄放浪涌电流。此时，浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的第一开关型浪涌保护器件20-1和第二开关型浪涌保护器件20-2串联后等效的实际冲击击穿电压VBRA＇大于先发生击穿的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRA＇<VBR1＇+VBR2＇，其中，VBR1＇为第一开关型浪涌保护器件20-1的冲击击穿电压，VBR2＇为第二开关型浪涌保护器件20-2的冲击击穿电压。
示例性的，如图8所示，若|Z11|：|Z12|>VBR1：VBR2，则在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第一开关型浪涌保护器件20-1先发生击穿。若|Z11|：|Z12|<VBR1：VBR2，则在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第二开关型浪涌保护器件20-2先发生击穿。
同理可知，在浪涌保护电路的第二电压保护端V2和第三电压保护端V3之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，浪涌电压的频率很高，由于|Z12|：|Z13|≠VBR2：VBR3，第二开关型浪涌保护器件20-2和第三开关型浪涌保护器件20-3不同时达到各自的冲击击穿电压。由于先发生击穿的开关型浪涌保护器件两端的电压迅速降低，浪涌电压将几乎完全施加在未击穿的开关型浪涌保护器件上，随着未击穿的开关型浪涌保护器件的电压的升高，逐渐达到其直流击穿电压时发生击穿，泄放浪涌电流。此时，浪涌保护电路的第二电压保护端V2和第三电压保护端V3之间的第二开关型浪涌保护器件20-2和第三开关型浪涌保护器件20-3串联后等效的实际冲击击穿电压VBRB＇大于先发生击穿的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRB＇<VBR2＇+VBR3＇，其中，VBR3＇为第三开关型浪涌保护器件20-3的冲击击穿电压，解决了在发生雷击等浪涌冲击时，如图16所示，采用单个开关型浪涌保护器件，其直流击穿电压等于VBR2+VBR3，冲击击穿电压等于VBR2＇+VBR3＇，该开关型浪涌保护器件的电压达到VBR2＇+VBR3＇时才被击穿导通，导致冲击击穿电压过高，存在保护盲区较大的问题。
示例性的，如图8所示，若|Z12|：|Z13|>VBR2：VBR3，则在浪涌保护电路的第二电压保护端V2和第三电压保护端V3之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第二开关型浪涌保护器件20-2先发生击穿。若|Z12|：|Z13|<VBR2：VBR3，则在浪涌保护电路的第二电压保护端V2和第三电压保护端V3之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第三开关型浪涌保护器件20-3先发生击穿。
同理可知，在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第三电压保护端V3之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，浪涌电压的频率很高，由于|Z11|：|Z13|≠VBR1：VBR3，第一开关型浪涌保护器件20-1和第三开关型浪涌保护器件20-3不同时达到各自的冲击击穿电压。由于先发生击穿的开关型浪涌保护器件两端的电压迅速降低，浪涌电压将几乎完全施加在未击穿的开关型浪涌保护器件上，随着未击穿的开关型浪涌保护器件的电压的升高，逐渐达到其直流击穿电压时发生击穿，泄放浪涌电流。此时，浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第三电压保护端V3之间的第一开关型浪涌保护器件20-1和第三开关型浪涌保护器件20-3串联后等效的实际冲击击穿电压VBRC＇大于先发生击穿的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRC＇<VBR1＇+VBR3＇，解决了在发生雷击等浪涌冲击时，如图16所示，采用单个开关型浪涌保护器件，其直流击穿电压等于VBR1+VBR3，冲击击穿电压等于VBR1＇+VBR3＇，该开关型浪涌保护器件的电压达到VBR1＇+VBR3＇时才被击穿导通，导致冲击击穿电压过高，存在保护盲区较大的问题。
示例性的，如图8所示，若|Z11|：|Z13|>VBR1：VBR3，则在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第三电压保护端V3之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第一开关型浪涌保护器件20-1先发生击穿。若|Z11|：|Z13|<VBR1：VBR3，则在浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第三电压保护端V3之间的电压发生雷击等浪涌冲击时，第三开关型浪涌保护器件20-3先发生击穿。
通过在各开关型浪涌保护器件20上接入阻抗支路30，以使得在浪涌保护电路的任意两个电压保护端上发生雷击等浪涌冲击时，两个电压保护端之间的两个开关型浪涌保护器件20不同时达到各自的冲击击穿电压。由于先发生击穿的开关型浪涌保护器件20之间的电压迅速降低，浪涌电压将几乎完全施加在未击穿的开关型浪涌保护器件20，随着未击穿的开关型浪涌保护器件20的电压的升高，逐渐达到其直流击穿电压时发生击穿，泄放浪涌电流。通过在开关型浪涌保护器件20上接入阻抗支路30，两个电压保护端之间的两个开关型浪涌保护器件20串联等效的冲击击穿电压小于两个开关型浪涌保护器件20未并联阻抗支路30时的冲击击穿电压的和，降低了整体电路的冲击击穿电压，减小了保护盲区。
本实施例的技术方案中的浪涌保护电路包括三个保护支路，其中，三个保护支路的第一端电连接，三个保护支路与浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，任一保护支路的第二端与其对应的浪涌保护电路的一电压保护端电连接；其中，任一保护支路包括并联连接的开关型浪涌保护器件和阻抗支路；任一保护支路中的开关型浪涌保护器件的两端分别与其所在保护支路的第一端和第二端电连接；其中，对于同一高频，三个保护支路中的阻抗支路的高频阻抗模不相等，高频大于工频，以在浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间设置两个开关型浪涌保护器件，开关型浪涌保护器件上接入阻抗支路，在发生浪涌冲击时，两个开关型浪涌保护器件不同时达到各自的冲击击穿电压，两个电压保护端之间的两个开关型浪涌保护器件串联后等效的冲击击穿电压小于两个开关型浪涌保护器件未并联阻抗支路30时的冲击击穿电压的和，降低了整体电路的冲击击穿电压，减小了保护盲区，解决了现有技术中采用单个开关型浪涌保护器件，冲击击穿电压过高，存在保护盲区较大的问题。
可选的，在上述实施例的基础上，图9为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图，三个保护支路40中的至少一个保护支路40中，任一保护支路40还包括钳位型浪涌保护器件10，钳位型浪涌保护器件10与位于同一保护支路40中的开关型浪涌保护器件20串联连接后的两端分别与其所在保护支路40的第一端和第二端电连接。
其中，图9示例性的画出第一保护支路40-1还包括第一钳位型浪涌保护器件10-1，第二保护支路40-2还包括第二钳位型浪涌保护器件10-2，第三保护支路40-3还包括第三钳位型浪涌保护器件10-3。可选的，钳位型浪涌保护器件包括压敏电阻或瞬态抑制二极管。图9对应的技术方案与图1对应的技术方案的原理相同或类似，此处不再赘述，区别在于：在浪涌保护电路的两个电压保护端之间的钳位型浪涌保护器件的个数不同。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图8或图9，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，|ZH1|：|ZH2|>VBRX：VBRY，其中，|ZH1|为高频阻抗模大的阻抗支路30的高频阻抗模，|ZH2|为高频阻抗模小的阻抗支路30的高频阻抗模，VBRX为高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压，VBRY为高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压。
其中，在浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20先发生击穿，直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20后发生击穿，避免直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20先发生击穿，导致在直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20击穿后，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20的承受电压过大导致失效的情况发生。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图8或图9，，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压小于或等于高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压，即|ZH1|>|ZH2|，VBRX≤VBRY，其中，阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20为与阻抗支路30位于同一保护支路40中的开关型浪涌保护器件20。
其中，阻抗支路30的高频阻抗模越大，阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压越小。可选的，在浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的浪涌保护电路的两个电压保护端对应的保护支路40中，保护支路40中的阻抗支路30的高频阻抗模越大，保护支路40中的开关型浪涌保护器件20越早导通。浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间的电压可发生高频浪涌冲击干扰。在浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的浪涌保护电路的两个电压保护端对应的开关型浪涌保护器件20中，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20上的电压较高先发生击穿，直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20上的电压较低后发生击穿，避免直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20先发生击穿，导致在直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20击穿后，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20的承受电压过大导致失效的情况发生。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图8或图9，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，|ZH1|>5|ZH2|，其中，|ZH1|为高频阻抗模大的阻抗支路30的高频阻抗模，|ZH2|为高频阻抗模小的阻抗支路30的高频阻抗模。
其中，|ZH1|越大，|ZH2|越小，与两个阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件串联等效的实际冲击击穿电压越接近于直流击穿电压最大的开关型浪涌保护器件的冲击击穿电压。在浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的浪涌保护电路的两个电压保护端对应的开关型浪涌保护器件20中，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关浪涌保护型器件20的电压远大于高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关浪涌保护型器件20的电压，使得浪涌电压几乎完全施加在高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20上，以使高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20先发生击穿，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的导通电压迅速降低，使得浪涌电压几乎完全施加在高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20上，以使高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20发生击穿。
可选的，所有开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压相等，所有开关型浪涌保护器件20的冲击击穿电压相等，以使浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间的两个开关型浪涌保护器件20串联等效的冲击击穿电压达到最小。
示例性的，如图8或9所示，第一开关型浪涌保护器件20-1的直流击穿电压为VBR1，第二开关型浪涌保护器件20-2的直流击穿电压为VBR2。若VBR1<VBR2，VBR1<VBR0/2，VBR2>VBR0/2，VBR1+VBR2＝VBR0，两个开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压不相等，两个开关型浪涌保护器件20的冲击击穿电压不相等，浪涌保护电路的第一电压保护端V1和第二电压保护端V2之间的第一开关型浪涌保护器件20-1和第二开关型浪涌保护器件20-2串联等效的实际冲击击穿电压VBRA＇接近于直流击穿电压为大于VBR0/2的开关型浪涌保护器件的冲击击穿电压。若VBR1＝VBR2，VBR1＝VBR0/2，VBR2＝VBR0/2，VBR1+VBR2＝VBR0，两个开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压相等，两个开关型浪涌保护器件20的冲击击穿电压相等，第一开关型浪涌保护器件20-1和第二开关型浪涌保护器件20-2串联等效的实际冲击击穿电压VBRA＇接近于直流击穿电压为等于VBR0/2的开关型器件的冲击击穿电压。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图8或图9，VBRX：VBRY＝|ZL1|：|ZL2|，其中，VBRX为高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压，VBRY为高频阻抗模小的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压，|ZL1|为高频阻抗模大的阻抗支路30的工频阻抗模，|ZL2|为高频阻抗模小的阻抗支路30的工频阻抗模，其中，阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20为与阻抗支路30位于同一保护支路40中的开关型浪涌保护器件20，以使在工频电压状态时，直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件的分压较大，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件的分压较小，以保证整个电路不发生击穿，保证交流耐压水平。
其中，正常供电时，在工频电压状态时，直流击穿电压大的开关型浪涌保护器件20的分压较大，直流击穿电压小的开关型浪涌保护器件20的分压较小，以保证整个电路不发生击穿，保证交流耐压水平。正常供电时，所有开关型浪涌保护器件20和钳位型浪涌保护器件10不导通，任一开关型浪涌保护器件20的电压小于其开启电压，任一钳位型浪涌保护器件10的电压小于其钳位电压。工频状态下，浪涌保护电路的任意两个电压保护端之间的所有阻抗支路串联后的等效阻抗大于IEC60950和IEC61347等标准的4兆欧要求，保证对地绝缘耐压需求。
可选的，所有阻抗支路30的工频阻抗模相等，以使在所有开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压相等时，开关型浪涌保护器件的分压相等，保证交流耐压水平。可选的，高频阻抗模最大的阻抗支路30的阻抗模可随频率的增大而增大，高频阻抗模最小的阻抗支路30的阻抗模可随频率的增大而减小，以满足高频和工频下的阻抗模的大小关系。
可选的，在上述实施例的基础上，图10为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图，除高频阻抗模最小的阻抗支路30外，其余阻抗支路30中，任一阻抗支路30包括串联的第一子支路31和第一容性元件C1，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件20的两端电连接；第一子支路31包括第一阻性元件和第一感性元件中的至少一种；第一容性元件C1的工频阻抗模大于第一子支路31的工频阻抗模的5倍；第一子支路31的高频阻抗模大于第一容性元件C1的高频阻抗模的5倍。
其中，图10示例性的画出第一开关型浪涌保护器件20-1包括气体放电管，第二开关型浪涌保护器件20-2包括气体放电管，第三开关型浪涌保护器件20-3包括气体放电管，高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一阻性元件R11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一阻性元件R12的情况。第一阻抗支路30-1的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000381
wH＝2πfH，fH为高频频率；第一阻抗支路30-1的工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000382
wL＝2πfL，fL为工频频率。其中，R11为第一阻抗支路30-1中的第一阻性元件R11的阻值，C1为第一容性元件C1的容值。R11越大，|Z11|越大。C1越大，|Z21|越小。第二阻抗支路30-2的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000383
工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000384
其中，R12为第二阻抗支路30-2中的第一阻性元件R12的阻值，R12越大，|Z12|越大。C1越大，|Z22|越小。
图11为本发明实施例提供的又一种浪涌电路的结构示意图，图11示例性的画出第一开关型浪涌保护器件20-1包括半导体放电管，第二开关型浪涌保护器件20-2包括半导体放电管，第三开关型浪涌保护器件20-3包括气体放电管，高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一感性元件L11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一感性元件L12的情况，第一阻抗支路30-1的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000385
第一阻抗支路30-1的工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000386
其中，L11为第一感性元件L11的电感值。L11越大，fH越大，|Z11|越大。第二阻抗支路30-2的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000387
工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000388
其中，L12为第二阻抗支路30-2中的第一感性元件L12的感值，L12越大，fH越大，|Z12|越大。
可选的，在上述实施的基础上，继续参见图10和图11，高频阻抗模最小的阻抗支路30包括第二容性元件C2，第二容性元件C2的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件20的两端电连接；第一容性元件C1的容值等于第二容性元件C2的容值。
其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用，第一容性元件C1和第二容性元件C2的工频容抗模可远大于第一子支路31的工频阻抗模。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一子支路31起主要作用，第一子支路31的高频阻抗模可远大于第二容性元件C2和第一容性元件C1的高频容抗模。工频阻抗模主要是容性元件容抗，每个容性元件约500pF，常规用的是1000pF，每个阻抗支路是两个容性元件串联，约500pF，容抗约6.36兆欧。
其中，第三阻抗支路30-3的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000391
第三阻抗支路30-3的工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000392
其中，C2为第二容性元件C2的容值。C2越小，|Z23|越大。
可选的，在上述实施例的基础上，图12为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图，高频阻抗模最小的阻抗支路30还包括第二子支路32，第二子支路32与第二容性元件C2串联，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件20的两端电连接。可选的，
第二子支路32包括第二阻性元件R2和第二感性元件L2中的至少一种，第一子支路31的高频阻抗模大于第二子支路32的高频阻抗模。
其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用，第一容性元件C1和第二容性元件C2的工频容抗模可远大于第一子支路31和第二子支路32的工频阻抗模。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一子支路31和第二子支路32起主要分压作用，第一子支路31和第二子支路32的高频阻抗模可远大于第二容性元件C2和第一容性元件C1的高频容抗模。
其中，图12示例性的画出高频阻抗模最大的阻抗支路为第一阻抗支路30-1，高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一阻性元件R11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一阻性元件R12，第三阻抗支路30-3中的第二子支路32包括第二阻性元件R2的情况，第三阻抗支路30-3的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000401
第三阻抗支路30-3的工频阻抗模
Figure BDA0002738089970000402
其中，R2为第二阻性元件R2的阻值。C2越小，|Z23|越大。R2越小，|Z13|越小。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图12，第一子支路31包括第一阻性元件，第二子支路32包括第二阻性元件。其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一阻性元件和第二阻性元件起主要分压作用。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图12，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30中的电阻的阻值大于高频阻抗模小的阻抗支路30中的电阻的阻值的5倍。
Figure BDA0002738089970000411
其中，R1max为高频阻抗模最大的阻抗支路30中的第一阻性元件的阻值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
示例性的，如图12所示，第一阻抗支路30-1的第一子支路31的第一阻性元件R11的阻值为R1max，第二阻抗支路30-2的第一子支路31的第一阻性元件R12的阻值为R1mid，第三阻抗支路30-3的第二子支路31的第二阻性元件R2的阻值为R2，其中，R1max＞5R1mid，R1mid＞5R2。按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中的电阻相差越大，在发生雷击等浪涌冲击时，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的电压越高，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的电压越低，两个电压保护端之间的回路的冲击击穿电压越低，越接近两个电压保护端之间的直流击穿电压最大的开关型浪涌保护器件的冲击击穿电压。
可选的，在上述实施例的基础上，图13为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图，第一子支路31包括第一感性元件，第二子支路32包括第二感性元件。其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一感性元件和第二感性元件起主要分压作用。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图13，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30中的电感的感值大于高频阻抗模小的阻抗支路30中的电感的感值的5倍。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图13，
Figure BDA0002738089970000421
Figure BDA0002738089970000422
其中，L1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一感性元件的感值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
其中，图13示例性的画出高频阻抗模最大的阻抗支路为第一阻抗支路30-1，高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一感性元件L11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一感性元件L12，第三阻抗支路30-3中的第二子支路32包括第二感性元件L2的情况。第一阻抗支路30-1的第一子支路31的第一感性元件L11的感值为L1max，第二阻抗支路30-2的第一子支路31的第一感性元件L12的感值为L1mid，第三阻抗支路30-3的第二子支路32的第二感性元件L2的阻值为L2，其中，L1max＞5L1mid，L1mid＞5L2。序号相邻的两个阻抗支路30中的电感相差越大，在发生雷击等浪涌冲击时，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的电压越高，高频阻抗模大的阻抗支路30对应的开关型浪涌保护器件20的电压越低，两个电压保护端之间的回路的冲击击穿电压越低，越接近两个电压保护端之间的直流击穿电压最大的开关型浪涌保护器件的冲击击穿电压。
图14为本发明实施例提供的又一种浪涌保护电路的结构示意图。图14示例性的画出高频阻抗模最小的阻抗支路为第三阻抗支路30-3，第一阻抗支路30-1中的第一子支路31包括第一感性元件L11，第二阻抗支路30-2中的第一子支路31包括第一阻性元件R12，第三阻抗支路30-3中的第二子支路32包括第二阻性元件R2的情况。其中，正常供电时，在工频电压状态时，由第一容性元件C1和第二容性元件C2起主要分压作用。在发生雷击等浪涌冲击时，由第一感性元件L11、第一阻性元件R12和第二阻性元件R2起主要分压作用。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图14，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30中的子支路包括电阻，高频阻抗模小的阻抗支路30中的子支路包括电感，高频阻抗模大的阻抗支路30中的电阻的阻值大于高频阻抗模小的阻抗支路30中的电感的高频感抗模的5倍。示例性的，如图14所示，若第二阻抗支路30-2的高频阻抗模最大，第三阻抗支路30-3的高频阻抗模最小，则序号相邻的第一阻抗支路30-1和第二阻抗支路30-2中，R12＞5|jwHL11|。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图14，按照阻抗支路30的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路30中，高频阻抗模大的阻抗支路30中的子支路包括电感，高频阻抗模小的阻抗支路30中的子支路包括电阻，高频阻抗模大的阻抗支路30中的电感的高频感抗模大于高频阻抗模小的阻抗支路30中的电阻的阻值的5倍。示例性的，如图14所示，若第二阻抗支路30-2的高频阻抗模最大，第三阻抗支路30-3的高频阻抗模最小，则序号相邻的第一阻抗支路30-1和第三阻抗支路30-3中，|jwHL11|＞5R2。
可选的，在上述实施例的基础上，钳位型浪涌保护器件10的极间电容的高频阻抗模与阻抗支路30的高频阻抗模的比值大于或等于钳位型浪涌保护器件10的钳位电压与开关型浪涌保护器件20的直流击穿电压的比值。
其中，可选的，钳位型浪涌保护器件10的极间电容可为钳位型浪涌保护器件10的寄生电容。对于同一高频，高频阻抗模最小的阻抗支路30的高频阻抗模大于钳位型浪涌保护器件的极间电容的高频阻抗模
Figure BDA0002738089970000431
其中，C4为钳位型浪涌保护器件的极间电容的容值，以使在发生雷击等浪涌冲击时，开关型朗通保护器件的分压大，先导通；钳位型浪涌保护器件的分压小，后导通。可选的，高频阻抗模最小的阻抗支路30的高频阻抗模大于
Figure BDA0002738089970000441
可选的，C2：C4≥VT：VBRmin，其中，VT为钳位型浪涌保护器件的钳位电压，VBRmin为高频阻抗模最小的阻抗支路30并联的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压。
本发明实施例提供一种电子设备。图15为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。该电子设备100包括本发明任意实施例提供的浪涌保护电路。
其中，电子设备100可以是电视机、笔记本电脑、空调、通信电源、摄像机、网络交换机等。本发明实施例提供的电子设备包括上述实施例中的浪涌保护电路，因此本发明实施例提供的电子设备也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (26)

1.一种浪涌保护电路，其特征在于，包括：
三个钳位型浪涌保护器件，呈三角形连接，所述三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接后的三端与所述浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应；
三个开关型浪涌保护器件，与所述浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，所述三个钳位型浪涌保护器件呈三角形连接后的三端中的每一端经对应的一开关型浪涌保护器件与对应的所述浪涌保护电路的一电压保护端电连接；
三个阻抗支路，所述阻抗支路与所述开关型浪涌保护器件一一对应，所述阻抗支路与其对应的开关型浪涌保护器件并联连接；
其中，对于同一高频，所述阻抗支路的高频阻抗模不相等，所述高频大于工频。
2.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，按照所述阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压小于或等于高频阻抗模小的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压。
3.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，在所述浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的所述浪涌保护电路的两个电压保护端对应的开关型浪涌保护器件中，所述开关型浪涌保护器件对应的阻抗支路的高频阻抗模越大，所述开关型浪涌保护器件越早导通。
4.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所有阻抗支路的工频阻抗模相等；所有开关型浪涌保护器件的直流击穿电压相等。
5.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，按照所述阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，|ZH1|>5|ZH2|，其中，|ZH1|为高频阻抗模大的阻抗支路的高频阻抗模，|ZH2|为高频阻抗模小的阻抗支路的高频阻抗模；VBRX：VBRY＝|ZL1|：|ZL2|，其中，VBRX为高频阻抗模大的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRY为高频阻抗模小的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，|ZL1|为高频阻抗模大的阻抗支路的工频阻抗模，|ZL2|为高频阻抗模小的阻抗支路的工频阻抗模。
6.根据权利要求5所述的浪涌保护电路，其特征在于，除高频阻抗模最小的阻抗支路外，其余阻抗支路中，任一阻抗支路包括串联的第一子支路和第一容性元件，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；所述第一子支路包括第一阻性元件和第一感性元件中的至少一种；所述第一容性元件的工频阻抗模大于所述第一子支路的工频阻抗模的5倍；所述第一子支路的高频阻抗模大于所述第一容性元件的高频阻抗模的5倍；
高频阻抗模最小的阻抗支路包括第二容性元件，所述第二容性元件的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；所述第一容性元件的容值等于所述第二容性元件的容值。
7.根据权利要求6所述的浪涌保护电路，其特征在于，高频阻抗模最小的阻抗支路还包括第二子支路，所述第二子支路与所述第二容性元件串联，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；
所述第二子支路包括第二阻性元件和第二感性元件中的至少一种，所述第一子支路的高频阻抗模大于所述第二子支路的高频阻抗模。
8.根据权利要求7所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第一子支路包括第一阻性元件，所述第二子支路包括第二阻性元件，
按照所述阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路中的电阻的阻值大于高频阻抗模小的阻抗支路中的电阻的阻值的5倍；
Figure FDA0002738089960000031
其中，R1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一阻性元件的阻值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
9.根据权利要求7所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第一子支路包括第一感性元件，所述第二子支路包括第二感性元件，
按照所述阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路中的电感的感值大于高频阻抗模小的阻抗支路中的电感的感值的5倍；
Figure FDA0002738089960000032
其中，L1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一感性元件的感值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
10.根据权利要求5所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述钳位型浪涌保护器件的极间电容的工频阻抗模与所述阻抗支路的工频阻抗模的比值大于或等于所述钳位型浪涌保护器件的钳位电压与所述开关型浪涌保护器件的直流击穿电压的比值。
11.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述开关型浪涌保护器件包括：气体放电管、半导体放电管、空气间隙、石墨间隙或火花隙；
所述钳位型浪涌保护器件包括压敏电阻或瞬态抑制二极管。
12.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述高频大于或等于25000Hz，所述工频为小于或等于68Hz。
13.一种浪涌保护电路，其特征在于，包括：
三个保护支路，所述三个保护支路的第一端电连接，所述三个保护支路与所述浪涌保护电路的三个电压保护端一一对应，任一所述保护支路的第二端与其对应的所述浪涌保护电路的一电压保护端电连接；
其中，任一所述保护支路包括并联连接的开关型浪涌保护器件和阻抗支路；任一所述保护支路中的开关型浪涌保护器件的两端分别与其所在保护支路的第一端和第二端电连接；
其中，对于同一高频，所述三个保护支路中的阻抗支路的高频阻抗模不相等，所述高频大于工频。
14.根据权利要求13所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述三个保护支路中的至少一个保护支路中，任一所述保护支路还包括钳位型浪涌保护器件，所述钳位型浪涌保护器件与位于同一保护支路中的开关型浪涌保护器件串联连接后的两端分别与其所在保护支路的第一端和第二端电连接。
15.根据权利要求13所述的浪涌保护电路，其特征在于，按照所述阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压小于或等于高频阻抗模小的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，
其中，阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件为与阻抗支路位于同一保护支路中的开关型浪涌保护器件。
16.根据权利要求13所述的浪涌保护电路，其特征在于，在所述浪涌保护电路的两个电压保护端之间的电压发生高频浪涌冲击干扰时，与发生高频浪涌冲击干扰的所述浪涌保护电路的两个电压保护端对应的保护支路中，所述保护支路中的阻抗支路的高频阻抗模越大，所述保护支路中的开关型浪涌保护器件越早导通。
17.根据权利要求13所述的浪涌保护电路，其特征在于，所有阻抗支路的工频阻抗模相等；所有开关型浪涌保护器件的直流击穿电压相等。
18.根据权利要求13所述的浪涌保护电路，其特征在于，按照所述阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，|ZH1|>5|ZH2|，其中，|ZH1|为高频阻抗模大的阻抗支路的高频阻抗模，|ZH2|为高频阻抗模小的阻抗支路的高频阻抗模；VBRX：VBRY＝|ZL1|：|ZL2|，其中，VBRX为高频阻抗模大的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，VBRY为高频阻抗模小的阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件的直流击穿电压，|ZL1|为高频阻抗模大的阻抗支路的工频阻抗模，|ZL2|为高频阻抗模小的阻抗支路的工频阻抗模，
其中，阻抗支路对应的开关型浪涌保护器件为与阻抗支路位于同一保护支路中的开关型浪涌保护器件。
19.根据权利要求18所述的浪涌保护电路，其特征在于，除高频阻抗模最小的阻抗支路外，其余阻抗支路中，任一阻抗支路包括串联的第一子支路和第一容性元件，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；所述第一子支路包括第一阻性元件和第一感性元件中的至少一种；所述第一容性元件的工频阻抗模大于所述第一子支路的工频阻抗模的5倍；所述第一子支路的高频阻抗模大于所述第一容性元件的高频阻抗模的5倍；
高频阻抗模最小的阻抗支路包括第二容性元件，所述第二容性元件的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；所述第一容性元件的容值等于所述第二容性元件的容值。
20.根据权利要求19所述的浪涌保护电路，其特征在于，高频阻抗模最小的阻抗支路还包括第二子支路，所述第二子支路与所述第二容性元件串联，串联后的两端分别与对应的开关型浪涌保护器件的两端电连接；
所述第二子支路包括第二阻性元件和第二感性元件中的至少一种，所述第一子支路的高频阻抗模大于所述第二子支路的高频阻抗模。
21.根据权利要求20所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第一子支路包括第一阻性元件，所述第二子支路包括第二阻性元件，
按照所述阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路中的电阻的阻值大于高频阻抗模小的阻抗支路中的电阻的阻值的5倍；
Figure FDA0002738089960000062
其中，R1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一阻性元件的阻值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
22.根据权利要求20所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第一子支路包括第一感性元件，所述第二子支路包括第二感性元件，
按照所述阻抗支路的高频阻抗模的大小进行排序，序号相邻的两个阻抗支路中，高频阻抗模大的阻抗支路中的电感的感值大于高频阻抗模小的阻抗支路中的电感的感值的5倍；
Figure FDA0002738089960000061
其中，L1max为高频阻抗模最大的阻抗支路中的第一感性元件的感值，C1为第一容性元件的容值，fH为高频，fL为工频。
23.根据权利要求14所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述钳位型浪涌保护器件的极间电容的高频阻抗模与所述阻抗支路的高频阻抗模的比值大于或等于所述钳位型浪涌保护器件的钳位电压与所述开关型浪涌保护器件的直流击穿电压的比值。
24.根据权利要求14所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述开关型浪涌保护器件包括：气体放电管、半导体放电管、空气间隙、石墨间隙或火花隙；
所述钳位型浪涌保护器件包括压敏电阻或瞬态抑制二极管。
25.根据权利要求13所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述高频大于或等于25000Hz，所述工频为小于或等于68Hz。
26.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-25任一所述的浪涌保护电路。
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