CN113300347B - 浪涌保护电路及通信装置 - Google Patents

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CN113300347B CN202110583917.9A CN202110583917A CN113300347B CN 113300347 B CN113300347 B CN 113300347B CN 202110583917 A CN202110583917 A CN 202110583917A CN 113300347 B CN113300347 B CN 113300347B
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Abstract

本申请公开了一种浪涌保护电路及通信装置,属于电路技术领域。所述浪涌保护电路包括第一单向模块、第二单向模块和电涌保护器G1。第一单向模块连接于第一通信线与电涌保护器G1的第一端之间,第二单向模块连接于第二通信线与电涌保护器G1的第一端之间,电涌保护器G1的第二端与数字地线DGND连接。该电涌保护器G1,在第一通信线和第二通信线相对数字地线DGND均未产生浪涌电压时断开,以保证第一通信线和第二通信线的正常工作;在第一通信线和第二通信线中的至少一个相对数字地线DGND产生浪涌电压时导通,以将浪涌电压释放至数字地线DGND,从而对第一通信线和第二通信线起到保护作用。

Description

浪涌保护电路及通信装置
技术领域
本申请涉及电路技术领域,特别涉及一种浪涌保护电路及通信装置。
背景技术
二进制的数字通信电路一般包括第一通信线和第二通信线。第一通信线和第二通信线通过传输差分电压来传输数字信号。当第一通信线的电压相对第二通信线的电压的差值在第一电压范围内,则表示第一通信线和第二通信线传输数字信号“1”;当第一通信线的电压相对第二通信线的电压的差值在第二电压范围内,则表示第一通信线和第二通信线传输数字信号“0”。
通信线(包括第一通信线和第二通信线)通常暴露于户外,因此容易遭受雷击而产生浪涌电压。相关技术中,浪涌保护电路通常包括连接在第一通信线和第二通信线之间的电涌保护器。当第一通信线相对第二通信线产生浪涌电压,或第二通信线相对第一通信线产生浪涌电压时,可以通过电涌保护器释放该浪涌电压。
然而,相关技术中,电涌保护器仅能对第一通信线和第二通信线之间的差分浪涌电压进行释放。当第一通信线和第二通信线同时遭受雷击而产生对地的浪涌电压时,浪涌保护电路无法对第一通信线和第二通信线起到保护作用。
发明内容
本申请实施例提供了一种浪涌保护电路及通信装置,可以在第一通信线和第二通信线同时遭受雷击而产生对地的浪涌电压时,对第一通信线和第二通信线起到保护作用。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种浪涌保护电路,包括:第一单向模块、第二单向模块和电涌保护器G1;
所述第一单向模块的输入端用于与第一通信线连接,所述第一单向模块的输出端与所述电涌保护器G1的第一端连接;
所述第二单向模块的输入端用于与第二通信线连接,所述第二单向模块的输出端与所述电涌保护器G1的第一端连接;
所述电涌保护器G1的第二端用于与数字地线DGND连接;
所述电涌保护器G1在所述第一通信线和所述第二通信线相对所述数字地线DGND均未产生浪涌电压时断开;
所述电涌保护器G1在所述第一通信线和所述第二通信线中的至少一个相对所述数字地线DGND产生浪涌电压时导通。
在本申请中,浪涌保护电路包括第一单向模块、第二单向模块和电涌保护器G1。第一单向模块连接于第一通信线与电涌保护器G1的第一端之间,第二单向模块连接于第二通信线与电涌保护器G1的第一端之间,电涌保护器G1的第二端用于与数字地线DGND连接。该电涌保护器G1,在第一通信线和第二通信线相对数字地线DGND均未产生浪涌电压时断开,以保证第一通信线和第二通信线的正常工作;在第一通信线和第二通信线中的至少一个相对数字地线DGND产生浪涌电压时导通,以将浪涌电压释放至数字地线DGND,从而对第一通信线和第二通信线起到保护作用。
可选地,所述浪涌保护电路还包括:第三单向模块、第四单向模块和电涌保护器G2;
所述第三单向模块的输入端与所述电涌保护器G2的第一端连接,所述第三单向模块的输出端用于与所述第一通信线连接;
所述第四单向模块的输入端与所述电涌保护器G2的第一端连接,所述第四单向模块的输出端用于与所述第二通信线连接;
所述电涌保护器G2的第二端用于与所述数字地线DGND连接;
所述电涌保护器G2在所述数字地线DGND相对所述第一通信线和所述第二通信线均未产生浪涌电压时断开;
所述电涌保护器G2在所述数字地线DGND相对所述第一通信线和所述第二通信线中的至少一个产生浪涌电压时导通。
可选地,所述浪涌保护电路还包括:电涌保护器G3;
所述电涌保护器G3的第一端与所述第三单向模块的输入端及所述第四单向模块的输入端连接,所述电涌保护器G3的第二端与所述第一单向模块的输出端及所述第二单向模块的输出端连接;
所述电涌保护器G3在所述第一通信线相对所述第二通信线产生浪涌电压时,或,所述第二通信线相对所述第一通信线产生浪涌电压时导通;
所述电涌保护器G3在所述第一通信线相对所述第二通信线未产生浪涌电压时,且,所述第二通信线相对所述第一通信线未产生浪涌电压时断开。
可选地,所述浪涌保护电路还包括:电阻R1和第一检测模块;
所述电阻R1的第一端与电源V1的第一电压端连接,所述电阻R1的第二端与所述电涌保护器G3的第二端连接;
所述第一检测模块的第一端与所述电涌保护器G3的第一端连接,所述第一检测模块的第二端与电源V1的第二电压端连接,所述电源V1的第二电压端的电压小于所述电源V1的第一电压端的电压,所述第一检测模块用于检测所述电涌保护器G3的导通时长是否达到第一预设时长。
可选地,所述第一检测模块包括:发光二极管D1;
所述发光二极管D1的阳极与所述电涌保护器G3的第一端连接,所述发光二极管D1的阴极与所述电源V1的第二电压端连接。
可选地,所述第一检测模块包括:电阻R2和控制器U1;
所述电阻R2的第一端与所述电涌保护器G3的第一端连接,所述电阻R2的第二端与所述电源V1的第二电压端连接;
所述控制器U1的第一输入端与所述电阻R2连接,以检测所述电阻R2的电压大小,所述控制器U1在检测到所述电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到所述第一预设时长时发出第一报警信号。
可选地,所述浪涌保护电路还包括:开关K1;
所述开关K1的第一端与所述电涌保护器G3的第二端连接,所述开关K1的第二端与所述第一单向模块的输出端及所述第二单向模块的输出端连接;
所述控制器U1的第一输出端与所述开关K1的控制端连接,所述控制器U1在检测到所述电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到所述第一预设时长时控制所述开关K1断开。
可选地,所述浪涌保护电路还包括:电阻R3和第二检测模块;
所述电阻R3的第一端与电源V2的第一电压端连接,所述电阻R3的第二端与所述电涌保护器G2的第一端连接;
所述第二检测模块的第一端与所述电涌保护器G2的第二端连接,所述第二检测模块的第二端与电源V2的第二电压端连接,所述电源V2的第二电压端的电压小于所述电源V2的第一电压端的电压,所述第二检测模块用于检测所述电涌保护器G2的导通时长是否达到第二预设时长。
可选地,所述第二检测模块包括:发光二极管D2;
所述发光二极管D2的阳极与所述电涌保护器G2的第二端连接,所述发光二极管D2的阴极与所述电源V2的第二电压端连接。
可选地,所述第二检测模块包括:电阻R4和控制器U1;
所述电阻R4的第一端与所述电涌保护器G2的第二端连接,所述电阻R4的第二端与所述电源V2的第二电压端连接;
所述控制器U1的第二输入端与所述电阻R4连接,以检测所述电阻R4的电压大小,所述控制器U1在检测到所述电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到所述第二预设时长时发出第二报警信号。
可选地,所述浪涌保护电路还包括:开关K2;
所述开关K2的第一端与所述电涌保护器G2的第二端连接,所述开关K2的第二端用于与所述数字地线DGND连接;
所述控制器U1的第二输出端与所述开关K2的控制端连接,所述控制器U1在检测到所述电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到所述第二预设时长时控制所述开关K2断开。
可选地,所述浪涌保护电路还包括:电阻R5和第三检测模块;
所述电阻R5的第一端与电源V3的第一电压端连接,所述电阻R5的第二端与所述电涌保护器G1的第一端连接;
所述第三检测模块的第一端与所述电涌保护器G1的第二端连接,所述第三检测模块的第二端与电源V3的第二电压端连接,所述电源V3的第二电压端的电压小于所述电源V3的第一电压端的电压,所述第三检测模块用于检测所述电涌保护器G1的导通时长是否达到第三预设时长。
可选地,所述第三检测模块包括:发光二极管D3;
所述发光二极管D3的阳极与所述电涌保护器G1的第二端连接,所述发光二极管D3的阴极与所述电源V3的第二电压端连接。
可选地,所述第三检测模块包括:电阻R6和控制器U1;
所述电阻R6的第一端与所述电涌保护器G1的第二端连接,所述电阻R6的第二端与所述电源V3的第二电压端连接;
所述控制器U1的第三输入端与所述电阻R6连接,以检测所述电阻R6的电压大小,所述控制器U1在检测到所述电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到所述第三预设时长时,发出第三报警信号。
可选地,所述浪涌保护电路还包括:开关K3;
所述开关K3的第一端与所述电涌保护器G1的第二端连接,所述开关K3的第二端用于与所述数字地线DGND连接;
所述控制器U1的第三输出端与所述开关K3的控制端连接,所述控制器U1在检测到所述电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到所述第三预设时长时控制所述开关K3断开。
第二方面,还提供了一种通信装置,包括第一通信线、第二通信线,以及如第一方面所述的浪涌保护电路。
可以理解的是,上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的第一种浪涌保护电路的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的第二种浪涌保护电路的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的第三种浪涌保护电路的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的第一种浪涌保护电路的电路结构图;
图5是本申请实施例提供的第二种浪涌保护电路的电路结构图;
图6是本申请实施例提供的第三种浪涌保护电路的电路结构图;
图7是本申请实施例提供的第四种浪涌保护电路的电路结构图;
图8是本申请实施例提供的第五种浪涌保护电路的电路结构图;
图9是本申请实施例提供的第六种浪涌保护电路的电路结构图;
图10是本申请实施例提供的第七种浪涌保护电路的电路结构图;
图11是本申请实施例提供的第八种浪涌保护电路的电路结构图;
图12是本申请实施例提供的第九种浪涌保护电路的电路结构图;
图13是本申请实施例提供的第十种浪涌保护电路的电路结构图;
图14是本申请实施例提供的第十一种浪涌保护电路的电路结构图;
图15是本申请实施例提供的一种浪涌保护电路的器件结构图。
其中,各附图标号所代表的含义分别为:
12、第一通信线;
14、第二通信线;
20、浪涌保护电路;
212、第一单向模块;
214、第二单向模块;
216、第三单向模块;
218、第四单向模块;
222、第一检测模块;
224、第二检测模块;
226、第三检测模块;
232、通信器;
234、数据存储器;
236、显示器;
238、输入器。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
应当理解的是,本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,比如,A/B可以表示A或B;本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,比如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,为了便于清楚描述本申请的技术方案,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在对本申请实施例进行详细地解释说明之前,先对本申请实施例的应用场景予以说明。
二进制的数字通信电路一般包括第一通信线(通信A线)和第二通信线(通信B线)。第一通信线和第二通信线通过传输差分电压来传输数字信号。当第一通信线的电压相对第二通信线的电压的差值在第一电压范围内,则表示第一通信线和第二通信线传输数字信号“1”;当第一通信线的电压相对第二通信线的电压的差值在第二电压范围内,则表示第一通信线和第二通信线传输数字信号“0”。
通信线(包括第一通信线和第二通信线)通常暴露于户外,因此容易遭受雷击而产生浪涌电压。相关技术中,当第一通信线和第二通信线同时遭受雷击而产生对地的浪涌电压时,浪涌保护电路无法对第一通信线和第二通信线起到保护作用。
为此,本申请实施例提供了一种浪涌保护电路及通信装置,可以在第一通信线和第二通信线同时遭受雷击而产生对地的浪涌电压时,对第一通信线和第二通信线起到保护作用。
下面对本申请实施例提供的浪涌保护电路进行详细地解释说明。在本申请各实施例中,两个电子器件之间的连接均指电连接。这里的电连接指两个电子器件之间通过导线连接,以实现电信号的传输。
图1是本申请实施例提供的浪涌保护电路20的结构示意图。如图1所示,浪涌保护电路20包括第一单向模块212、第二单向模块214和电涌保护器G1。
单向模块即单向电路,区别于双向电路。双向电路例如可以是导线。当双向电路的第一端的电压高于双向电路的第二端的电压时,电压信号从双向电路的第一端流向双向电路的第二端;当双向电路的第一端的电压低于第二端的电压时,电压信号从双向电路的第二端流向双向电路的第一端。单向模块中电压信号仅能从单向模块的第一端流向单向模块的第二端。为便于描述,将单向模块用于输入电压信号的第一端称为单向模块的输入端,将单向模块用于输出电压信号的第二端称为单向模块的输出端。浪涌保护电路20包括多个单向模块,为便于区分,在下述描述中将多个单向模块分别命名为第一单向模块212、第二单向模块214、第三单向模块216和第四单向模块218等。
电涌保护器G1可以是开关型电涌保护器,如气体放电管或晶体闸流管等,也可以是限压型电涌保护器。第一单向模块212的输入端用于与第一通信线12连接,第一单向模块212的输出端与电涌保护器G1的第一端连接。第二单向模块214的输入端用于与第二通信线14连接,第二单向模块214的输出端与电涌保护器G1的第一端连接。第一通信线12和第二通信线14通过第一单向模块212和第二单向模块214与电涌保护器G1的第一端连接,可以避免第一通信线12和第二通信线14直接导通。电涌保护器G1的第二端用于与数字地线DGND连接。如此,电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14均未产生相对数字地线DGND的浪涌电压时断开。此时,第一通信线12与第二通信线14之间断路,第一通信线12与数字地线DGND之间断路,且第二通信线14与数字地线DGND之间断路,第一通信线12和第二通信线14的正常工作。电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14中的至少一个相对数字地线DGND产生浪涌电压时导通。此时,第一通信线12与数字地线DGND之间单向导通,第二通信线14与数字地线DGND之间单向导通,以将浪涌电压释放至数字地线DGND,从而对第一通信线12和第二通信线14起到保护作用。
在本申请实施例中,当第一通信线12和第二通信线14同时遭受雷击而产生对数字地线DGND的浪涌电压时,电涌保护器G1导通。此时,第一通信线12与数字底线DGND之间单向导通,第二通信线14与数字地线DGND之间单向导通,第一通信线12和第二通信线14中产生的浪涌电压可以释放至数字地线DGND,从而保护第一通信线12和第二通信线14。
如图2所示,在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括第三单向模块216、第四单向模块218和电涌保护器G2。
电涌保护器G2可以是开关型电涌保护器,如气体放电管或晶体闸流管等,也可以是限压型电涌保护器。第三单向模块216的输入端与电涌保护器G2的第一端连接,第三单向模块216的输出端用于与第一通信线12连接。第四单向模块218的输入端与电涌保护器G2的第一端连接,第四单向模块218的输出端用于与第二通信线14连接。电涌保护器G2的第一端通过第三单向模块216和第四单向模块218与第一通信线12和第二通信线14连接,可以避免第一通信线12和第二通信线14直接导通。电涌保护器G2的第二端用于与数字地线DNGD连接。如此,电涌保护器G2可以在数字地线DGND相对第一通信线12和第二通信线14均未产生浪涌电压时断开。此时,第一通信线12与第二通信线14之间断路,数字地线DNGD与第一通信线12之间断路,且数字地线DNGD与第二通信线14之间断路,第一通信线12和第二通信线14的正常工作。电涌保护器G2可以在数字地线DGND相对第一通信线12和第二通信线14中的至少一个产生浪涌电压(即第一通信线12和第二通信线14中的至少一个相对数字地线DGND产生负的浪涌电压)时导通。此时,数字地线DGND与第一通信线12之间单向导通,数字地线DGND与第二通信线14之间单向导通,以将浪涌电压释放,从而保护第一通信线12和第二通信线14。
在本申请实施例中,当因雷击使第一通信线12和第二通信线14中产生对数字地线DGND的负的浪涌电压时,电涌保护器G2导通。此时,数字地线DGND与第一通信线12之间单向导通,数字地线DGND与第二通信线14之间单向导通,第一通信线12和第二通信线14中产生对数字地线DGND的负的浪涌电压可以得到释放,从而保护第一通信线12和第二通信线14。
如图3所示,在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括电涌保护器G3。
电涌保护器G3可以是开关型电涌保护器,如气体放电管或晶体闸流管等,也可以是限压型电涌保护器。电涌保护器G3的第一端与第三单向模块216的输入端及第四单向模块218的输入端连接,电涌保护器G3的第二端与第一单向模块212的输出端及第二单向模块214的输出端连接。如此,电涌保护器G3可以在第一通信线12相对第二通信线14未产生浪涌电压时,且,第二通信线14相对第一通信线12未产生浪涌电压时断开。此时,第一通信线12与第二通信线14之间断路,第一通信线12和第二通信线14的正常工作。电涌保护器G3可以在第一通信线12相对第二通信线14产生浪涌电压时,或,第二通信线14相对第一通信线12产生浪涌电压时导通。当第一通信线12相对第二通信线14产生浪涌电压时,第一通信线12中的浪涌电压可以从由“第一通信线12、第一单向模块212、电涌保护器G3、第四单向模块218和第二通信线14”组成的导通线路释放;当第二通信线14相对第一通信线12产生浪涌电压时,第二通信线14中浪涌电压可以从由“第二通信线14、第二单向模块214、电涌保护器G3、第三单向模块216和第一通信线12”组成的导通线路释放,从而对第一通信线12和第二通信线14起到保护作用。
在本申请实施例中,当第一通信线12和第二通信线14中的一个遭受雷击而产生相对另一个的浪涌电压时,电涌保护器G3导通。此时,第一通信线12和第二通信线14之间导通并释放浪涌电压,从而保护第一通信线12和第二通信线14。
图4是本申请实施例提供的一种浪涌保护电路20的电路结构图。如图4所示,单向模块可以包括二极管。
二极管具有单向导通功能,即二极管的电信号仅能从阳极流向阴极。在图4所示的实施例中,第一单向模块212包括二极管D4,二极管D4的阳极用于与第一通信线12连接,二极管D4的阴极与电涌保护器G1的第一端连接。第二单向模块214包括二极管D5,二极管D5的阳极用于与第二通信线14连接,二极管D5的阴极与电涌保护器G1的第一端连接。第三单向模块216包括二极管D6,二极管D6的阳极与电涌保护器G2的第一端连接,二极管D6的阴极用于第一通信线12连接。第四单向模块218包括二极管D7,二极管D7的阳极与电涌保护器G2的第一端连接,二极管D7的阴极用于第二通信线14连接。
当第一通信线12中产生相对第二通信线14的浪涌电压时,电涌保护器G3导通,浪涌电压可以沿“第一通信线12、二极管D4、电涌保护器G3、二极管D7和第二通信线14”的导通线路释放。当第二通信线14中产生相对第一通信线12的浪涌电压时,电涌保护器G3导通,浪涌电压可以沿“第二通信线14、二极管D5、电涌保护器G3、二极管D6和第二通信线14”的导通线路释放。当第一通信线12和第二通信线14同时产生相对数字地线DGND的正的浪涌电压时,电涌保护器G1导通,浪涌电压可以沿“第一通信线12、二极管D4、电涌保护器G1和数字地线DGND”的导通线路及“第二通信线14、二极管D5、电涌保护器G1和数字地线DGND”的导通线路释放。当第一通信线12和第二通信线14同时产生相对数字地线DGND的负的浪涌电压时,电涌保护器G2导通,浪涌电压可以沿“数字地线DGND、电涌保护器G2、二极管D6和第一通信线12”的导通线路及“数字地线DGND、电涌保护器G2、二极管D7和第二通信线14”的导通线路释放。
需要注意的是,二极管仅是单向模块的实现方式的一种。在其它一些实施例中,单向模块也可以包括单向可控硅。单向可控硅的阳极及控制端连接在一起构成单向模块的输入端;单向可控硅的阴极构成单向模块的输出端。在又一些实施例中,单向模块也可以包括运算放大器。运算放大器的同相输入端构成单向模块的输入端;运算放大器的反相输入端和输出端连接在一起构成单向模块的输出端。
在一些实施例中,如图5所示,浪涌保护电路20还包括电阻R1和第一检测模块222。
电阻R1的第一端与电源V1的第一电压端连接,电阻R1的第二端与电涌保护器G3的第二端连接。第一检测模块222的第一端与电涌保护器G3的第一端连接,第一检测模块222的第二端与电源V1的第二电压端连接。换句话说,电阻R1、电涌保护器G3和第一检测模块222串联与电源V1的第一电压端和第二电压端之间。电源V1的第二电压端的电压小于电源V1的第一电压端的电压,例如,电源V1的第一电压端的电压可以是5V,电源V1的第二电压端的电压可以是0V;或者,电源V1的第一电压端的电压可以是3V,电源V1的第二电压端的电压可以是-3V。在图5所示的实施例中,用“V1”标识了电源V1的第一电压端;用“GND1”标识了电源V1的第二电压端,即图5所示的实施例中电源V1的第二电压端的电压是0V。当电涌保护器G3导通时,有电流从电源V1的第一电压端经电阻R1、电涌保护器G3和第一检测模块222流入电源V1的第二电压端GND1。第一检测模块222用于检测电涌保护器G3的导通时长是否达到第一预设时长。这里第一预设时长可以是一个预设的时间长度,如10秒或20秒。
一般来说,当第一通信线12和/或第二通信线14被雷击而产生浪涌电压时,浪涌电压的持续时间很短,因此浪涌电压也称为“瞬时过电压”。如此,在浪涌电压作用下导通的电涌保护器G3的导通时长也很短。而如果电涌保护器G3损坏,在会一直处于导通状态。因此,通过判断电涌保护器G3的导通时长是否达到第一预设时长即可判断电涌保护器G3是否损坏。
下面结合具体实施例,对第一检测模块222的多种不同实现方式进行解释说明。
在第一种可能的实施方式中,如图6所示,第一检测模块222包括发光二极管D1。发光二极管D1的阳极与电涌保护器G3的第一端连接,发光二极管D1的阴极与电源V1的第二电压端GND1连接。如此,当电涌保护器G3导通时,有电流从电源V1的第一电压端经电阻R1、电涌保护器G3和发光二极管D1流入电源V1的第二电压端GND1,发光二极管D1发光。此时,通过判断发光二极管D1的持续发光时长是否达到第一预设时长,即可得到电涌保护器G3的导通时长是否达到第一预设时长。
在第二种可能的实施方式中,如图7所示,第一检测模块222包括电阻R2和控制器U1。电阻R2的第一端与电涌保护器G3的第一端连接,电阻R2的第二端与电源V1的第二电压端GND1连接。控制器U1的第一输入端与电阻R2连接,控制器U1的接地端与电源V1的第二电压端GND1连接,以检测电阻R2的电压大小。控制器U1在检测到电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到第一预设时长时,即控制器U1得到电涌保护器G3损坏时发出第一报警信号。
一般地,电阻R2的电阻值可以等于电阻R1的电阻值。此时,第一预设电压范围可以将电源V1的第一电压端与第二电压端的电压差值的一半包含在内。例如,当电源V1的第一电压端的电压为5V,电源V1的第二电压端的电压为0V,电阻R2的电阻值等于电阻R1的电阻时,第一预设电压范围可以是2.3V至2.7V。
进一步地,如图7所示,当由控制器检测电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达是否到第一预设时长时,浪涌保护电路20还可以包括开关K1。
开关K1可以是继电器、晶体管、三极管或双向可控硅等三端开关器件。开关K1包括第一端、第二端和控制端。开关K1的控制端用于控制开关K1的第一端与第二端之间的导通与关断。开关K1的第一端与电涌保护器G3的第二端连接,开关K1的第二端与第一单向模块212的输出端及第二单向模块214的输出端连接。如此,当开关K1闭合导通时,电源保护器G3的第二端与第一单向模块212的输出端及第二单向模块214的输出端连接;当开关K1关断时,电涌保护器G3的第二端与第一单向模块212的输出端及第二单向模块214的输出端断开。控制器U1的第一输出端与开关K1的控制端连接,控制器U1在检测到电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到第一预设时长时控制开关K1断开。
当控制器U1未检测到电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到第一预设时长时,表明电涌保护器G3未在第一预设时长内持续处于导通状态,即表明电涌保护器G3未损坏。此时,控制器U1不对开关K1做出控制,开关K1处于常闭状态,以使电涌保护器G3可以对第一通信线12和第二通信线14之间的相对浪涌电压进行释放。当控制器U1检测到电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到第一预设时长时,表明电涌保护器G3在第一预设时长内持续处于导通状态,即表明电涌保护器G3损坏。此时,控制器U1控制开关K1断开,从而避免处于长通状态的电涌保护器G3影响第一通信线12和第二通信线14的正常工作。
在一些实施例中,如图8所示,浪涌保护电路20还包括电阻R3和第二检测模块224。
电阻R3的第一端与电源V2的第一电压端连接,电阻R3的第二端与电涌保护器G2的第一端连接。第二检测模块224的第一端与电涌保护器G2的第二端连接,第二检测模块224的第二端与电源V2的第二电压端连接。换句话说,电阻R3、电涌保护器G2和第二检测模块224串联与电源V2的第一电压端和第二电压端之间。电源V2的第二电压端的电压小于电源V2的第一电压端的电压,例如,电源V2的第一电压端的电压可以是5V,电源V2的第二电压端的电压可以是0V;或者,电源V2的第一电压端的电压可以是3V,电源V2的第二电压端的电压可以是-3V。在图8所示的实施例中,用“V2”标识了电源V2的第一电压端;用“GND2”标识了电源V2的第二电压端,即图8所示的实施例中电源V2的第二电压端的电压是0V。当电涌保护器G2导通时,有电流从电源V2的第一电压端经电阻R3、电涌保护器G2和第二检测模块224流入电源V2的第二电压端GND2。第二检测模块224用于检测电涌保护器G2的导通时长是否达到第二预设时长。这里第二预设时长可以是一个预设的时间长度,如10秒或20秒。
一般来说,当第一通信线12和/或第二通信线14被雷击而产生对数字地线DNGD的负的浪涌电压时,浪涌电压的持续时间很短,因此浪涌电压也称为“瞬时过电压”。如此,在浪涌电压作用下导通的电涌保护器G2的导通时长也很短。而如果电涌保护器G2损坏,在会一直处于导通状态。因此,通过判断电涌保护器G2的导通时长是否达到第二预设时长即可判断电涌保护器G2是否损坏。
下面结合具体实施例,对第二检测模块224的多种不同实现方式进行解释说明。
在第一种可能的实施方式中,如图9所示,第二检测模块224包括发光二极管D2。发光二极管D2的阳极与电涌保护器G2的第二端连接,发光二极管D2的阴极与电源V2的第二电压端GND2连接。如此,当电涌保护器G2导通时,有电流从电源V2的第一电压端经电阻R3、电涌保护器G2和发光二极管D2流入电源V2的第二电压端GND2,发光二极管D2发光。此时,通过判断发光二极管D2的持续发光时长是否达到第二预设时长,即可得到电涌保护器G2的导通时长是否达到第二预设时长。
在第二种可能的实施方式中,如图10所示,第二检测模块224包括电阻R4和控制器U1。电阻R4的第一端与电涌保护器G2的第二端连接,电阻R4的第二端与电源V2的第二电压端GND2连接。控制器U1的第二输入端与电阻R4连接,控制器U1的接地端与电源V2的第二电压端GND2连接,以检测电阻R4的电压大小。控制器U1在检测到电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到第二预设时长时,即控制器U1得到电涌保护器G2损坏时发出第二报警信号。
一般地,电阻R4的电阻值可以等于电阻R3的电阻值。此时,第二预设电压范围可以将电源V2的第一电压端与第二电压端的电压差值的一半包含在内。例如,当电源V2的第一电压端的电压为5V,电源V2的第二电压端的电压为0V,电阻R4的电阻值等于电阻R3的电阻时,第二预设电压范围可以是2.3V至2.7V。
进一步地,如图10所示,当由控制器检测电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达是否到第二预设时长时,浪涌保护电路20还可以包括开关K2。
开关K2可以是继电器、晶体管、三极管或双向可控硅等三端开关器件。开关K2包括第一端、第二端和控制端。开关K2的控制端用于控制开关K2的第一端与第二端之间的导通与关断。开关K2的第一端与电涌保护器G2的第二端连接,开关K2的第二端用于与数字地线DGND连接。如此,当开关K2闭合导通时,电源保护器G2的第二端与数字地线DGND连接;当开关K2关断时,电涌保护器G2的第二端与数字地线DGND断开。控制器U1的第二输出端与开关K2的控制端连接,控制器U1在检测到电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到第二预设时长时控制开关K2断开。
当控制器U1未检测到电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到第二预设时长时,表明电涌保护器G2未在第二预设时长内持续处于导通状态,即表明电涌保护器G2未损坏。此时,控制器U1不对开关K2做出控制,开关K2处于常闭状态,以使电涌保护器G2可以对第一通信线12和第二通信线14中产生的对数字地线DGND的负的浪涌电压进行释放。当控制器U1检测到电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到第二预设时长时,表明电涌保护器G2在第二预设时长内持续处于导通状态,即表明电涌保护器G2损坏。此时,控制器U1控制开关K2断开,从而避免处于长通状态的电涌保护器G2影响第一通信线12和第二通信线14的正常工作。
在一些实施例中,如图11所示,浪涌保护电路20还包括电阻R5和第三检测模块226。
电阻R5的第一端与电源V3的第一电压端连接,电阻R5的第二端与电涌保护器G1的第一端连接。第三检测模块226的第一端与电涌保护器G1的第二端连接,第三检测模块226的第二端与电源V3的第二电压端连接。换句话说,电阻R5、电涌保护器G1和第三检测模块226串联与电源V3的第一电压端和第二电压端之间。电源V3的第二电压端的电压小于电源V3的第一电压端的电压,例如,电源V3的第一电压端的电压可以是5V,电源V3的第二电压端的电压可以是0V;或者,电源V3的第一电压端的电压可以是3V,电源V3的第二电压端的电压可以是-3V。在图11所示的实施例中,用“V3”标识了电源V3的第一电压端;用“GND3”标识了电源V3的第二电压端,即图11所示的实施例中电源V3的第二电压端的电压是0V。当电涌保护器G1导通时,有电流从电源V3的第一电压端经电阻R5、电涌保护器G1和第三检测模块226流入电源V3的第二电压端GND3。第三检测模块226用于检测电涌保护器G1的导通时长是否达到第三预设时长。这里第三预设时长可以是一个预设的时间长度,如10秒或20秒。
一般来说,当第一通信线12和/或第二通信线14被雷击而产生对数字地线DNGD的浪涌电压时,浪涌电压的持续时间很短,因此浪涌电压也称为“瞬时过电压”。如此,在浪涌电压作用下导通的电涌保护器G1的导通时长也很短。而如果电涌保护器G1损坏,在会一直处于导通状态。因此,通过判断电涌保护器G1的导通时长是否达到第三预设时长即可判断电涌保护器G1是否损坏。
下面结合具体实施例,对第三检测模块226的多种不同实现方式进行解释说明。
在第一种可能的实施方式中,如图12所示,第三检测模块226包括发光二极管D3。发光二极管D3的阳极与电涌保护器G1的第二端连接,发光二极管D3的阴极与电源V3的第二电压端GND3连接。如此,当电涌保护器G1导通时,有电流从电源V3的第一电压端经电阻R5、电涌保护器G1和发光二极管D3流入电源V3的第二电压端GND3,发光二极管D3发光。此时,通过判断发光二极管D3的持续发光时长是否达到第三预设时长,即可得到电涌保护器G1的导通时长是否达到第三预设时长。
在第二种可能的实施方式中,如图13所示,第三检测模块226包括电阻R6和控制器U1。电阻R6的第一端与电涌保护器G1的第二端连接,电阻R6的第二端与电源V3的第二电压端GND3连接。控制器U1的第三输入端与电阻R6连接,控制器U1的接地端与电源V3的第二电压端GND3连接,以检测电阻R6的电压大小。控制器U1在检测到电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到第三预设时长时,即控制器U1得到电涌保护器G1损坏时发出第一报警信号。
一般地,电阻R6的电阻值可以等于电阻R5的电阻值。此时,第三预设电压范围可以将电源V3的第一电压端与第二电压端的电压差值的一半包含在内。例如,当电源V3的第一电压端的电压为5V,电源V3的第二电压端的电压为0V,电阻R6的电阻值等于电阻R5的电阻时,第三预设电压范围可以是2.3V至2.7V。
进一步地,如图13所示,当由控制器检测电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达是否到第三预设时长时,浪涌保护电路20还可以包括开关K3。
开关K3可以是继电器、晶体管、三极管或双向可控硅等三端开关器件。开关K3包括第一端、第二端和控制端。开关K3的控制端用于控制开关K3的第一端与第二端之间的导通与关断。开关K3的第一端与电涌保护器G1的第二端连接,开关K3的第二端用于与数字地线DGND连接。如此,当开关K3闭合导通时,电源保护器G1的第二端与数字地线DGND连接;当开关K3关断时,电涌保护器G1的第二端与数字地线DGND断开。控制器U1的第三输出端与开关K3的控制端连接,控制器U1在检测到电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到第三预设时长时控制开关K3断开。
当控制器U1未检测到电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到第三预设时长时,表明电涌保护器G1未在第三预设时长内持续处于导通状态,即表明电涌保护器G1未损坏。此时,控制器U1不对开关K3做出控制,开关K3处于常闭状态,以使电涌保护器G1可以对第一通信线12和第二通信线14中产生的对数字地线DGND的负的浪涌电压进行释放。当控制器U1检测到电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到第三预设时长时,表明电涌保护器G1在第三预设时长内持续处于导通状态,即表明电涌保护器G1损坏。此时,控制器U1控制开关K3断开,从而避免处于长通状态的电涌保护器G1影响第一通信线12和第二通信线14的正常工作。
可以理解的是,本申请的上述实施例是可以相互组合的。换句话说,浪涌保护电路20可以同时包括上述的第一检测模块222、第二检测模块224和第三检测模块226中的一个多个的,也可以同时包括上述的开关K1、开关K2和开关K3中的一个或多个的。例如,在图14所示的实施例中,即示出了同时包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、控制器U1和开关K1、开关K2、开关K3的浪涌保护电路20。在图14所示的实施例中,电源V1、电源V2、电源V3为彼此相互隔离的隔离电源。换句话说,电源V1的第一电压端输出的电压信号只能输入至电源V1的第二电压端;电源V2的第一电压端输出的电压信号只能输入至电源V2的第二电压端;电源V3的第一电压端输出的电压信号只能输入至电源V3的第二电压端。电源V1的第二电压端、电源V2的第二电压端和电源V3的第二电压端的电压均为0V。控制器U1的接地端可以与电源V1的第二电压端、电源V2的第二电压端、电源V3的第二电压端中的任意一个连接。
浪涌保护电路20工作时,控制器U1的第一输入端检测电阻R2的电压大小,当电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到第一预设时长时发出第一报警信号,并控制开关K1断开。控制器U1的第二输入端检测电阻R4的电压大小,当电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到第二预设时长时发出第二报警信号,并控制开关K2断开。控制器U1的第三输入端检测电阻R6的电压大小,当电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到第三预设时长时发出第三报警信号,并控制开关K3断开。
图15是本申请实施例提供的一种浪涌保护电路20的器件结构图。如图15所示,浪涌保护电路20还可以包括与控制器U1连接的通信器232、数据存储器234、显示器236和输入器。
通信器232可以是无线通信器232,如蓝牙通信器232或紫蜂通信器232等。通信器232可以与控制器U1的第四输出端连接。浪涌保护电路20工作时,控制器U1可以通过控制通信器232从而发出第一报警信号、第二报警信号和第三报警信号。数据存储器234可以包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。数据存储器234可以与控制器U1的第五输出端连接。控制器U1在检测到电阻R2的电压大小、电阻R4的电压大小和电阻R6的电压大小后,可以将其输入至数据存储器234进行存储。显示器236用于显示信息。显示器236可以是液晶显示屏或有机发光二极管显示屏等。显示器236可以与控制U1的第六输出端连接。控制器U1在检测到电阻R2的电压大小、电阻R4的电压大小和电阻R6的电压大小后,可以将其展示在显示屏上。展示方式包括图表数据、折线数据等。输入器用于向控制器U1输入控制指令,从而使控制器U1执行该控制指令。例如,控制器U1执行控制指令时,可以对显示器236所显示的数据进行切换。输入器可以是按键输入设备,也可以是与显示器236集成一体的触控屏。输入器可以与控制器U1的第四输入端连接。
在本申请实施例中,浪涌保护电路20包括第一单向模块212、第二单向模块214和电涌保护器G1。第一单向模块212的输入端用于与第一通信线12连接,第一单向模块212的输出端与电涌保护器G1的第一端连接。第二单向模块214的输入端用于与第二通信线14连接,第二单向模块214的输出端与电涌保护器G1的第一端连接。电涌保护器G1的第二端用于与数字地线DGND连接。如此,电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14均未产生相对数字地线DGND的浪涌电压时断开,使第一通信线12和第二通信线14的正常工作。电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14中的至少一个相对数字地线DGND产生浪涌电压时导通,以将浪涌电压释放至数字地线DGND,从而对第一通信线12和第二通信线14起到保护作用。浪涌保护电路20还包括第三单向模块216、第四单向模块218和电涌保护器G2。第三单向模块216的输入端与电涌保护器G2的第一端连接,第三单向模块216的输出端用于与第一通信线12连接。第四单向模块218的输入端与电涌保护器G2的第一端连接,第四单向模块218的输出端用于与第二通信线14连接。电涌保护器G2的第二端用于与数字地线DNGD连接。如此,电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14均未产生相对数字地线DGND的负的浪涌电压时断开,使第一通信线12和第二通信线14的正常工作。电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14中的至少一个相对数字地线DGND产生负的浪涌电压时导通,以将浪涌电压释放,从而对第一通信线12和第二通信线14起到保护作用。浪涌保护电路20还包括电涌保护器G3,可以对第一通信线12和第二通信线14中的一个遭受雷击而产生相对另一个的浪涌电压进行释放,从而保护第一通信线12和第二通信线14。
浪涌保护电路20还包括用于检测电涌保护器G3是否损坏的第一检测模块222、用于检测电涌保护器G2是否损坏的第二检测模块224,以及用于检测电涌保护器G1是否损坏的第三检测模块226,并当电涌保护器损坏时发出报警信号,从而可以提升浪涌保护电路20的可靠性。同时,浪涌保护电路20还包括开关K1、开关K2和开关K3,可以在电涌保护器损坏时关断电涌保护器所在线路,保证第一通信线12和第二通信线14的正常工作。
本申请实施例还提供一种通信装置,包括第一通信线12、第二通信线14和如上述任意一个实施例中的浪涌保护电路20。
具体地,浪涌保护电路20包括第一单向模块212、第二单向模块214和电涌保护器G1。第一单向模块212的输入端用于与第一通信线12连接,第一单向模块212的输出端与电涌保护器G1的第一端连接。第二单向模块214的输入端用于与第二通信线14连接,第二单向模块214的输出端与电涌保护器G1的第一端连接。电涌保护器G1的第二端用于与数字地线DGND连接。电涌保护器G1在第一通信线12和第二通信线14相对数字地线DGND均未产生浪涌电压时断开。电涌保护器G1在第一通信线12和第二通信线14中的至少一个相对数字地线DGND产生浪涌电压时导通。
在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括:第三单向模块216、第四单向模块218和电涌保护器G2。第三单向模块216的输入端与电涌保护器G2的第一端连接,第三单向模块216的输出端用于与第一通信线12连接。第四单向模块218的输入端与电涌保护器G2的第一端连接,第四单向模块218的输出端用于与第二通信线14连接。电涌保护器G2的第二端用于与数字地线DGND连接。电涌保护器G2在数字地线DGND相对第一通信线12和第二通信线14均未产生浪涌电压时断开。电涌保护器G2在数字地线DGND相对第一通信线12和第二通信线14中的至少一个产生浪涌电压时导通。
在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括:电涌保护器G3。电涌保护器G3的第一端与第三单向模块216的输入端及第四单向模块218的输入端连接,电涌保护器G3的第二端与第一单向模块212的输出端及第二单向模块214的输出端连接。电涌保护器G3在第一通信线12相对第二通信线14产生浪涌电压时,或,第二通信线14相对第一通信线12产生浪涌电压时导通。电涌保护器G3在第一通信线12相对第二通信线14未产生浪涌电压时,且,第二通信线14相对第一通信线12未产生浪涌电压时断开。
在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括:电阻R1和第一检测模块222。电阻R1的第一端与电源V1的第一电压端连接,电阻R1的第二端与电涌保护器G3的第二端连接。第一检测模块222的第一端与电涌保护器G3的第一端连接,第一检测模块222的第二端与电源V1的第二电压端连接,电源V1的第二电压端的电压小于电源V1的第一电压端的电压,第一检测模块222用于检测电涌保护器G3的导通时长是否达到第一预设时长。
在一些实施例中,第一检测模块222包括:发光二极管D1。发光二极管D1的阳极与电涌保护器G3的第一端连接,发光二极管D1的阴极与电源V1的第二电压端连接。
在一些实施例中,第一检测模块222包括:电阻R2和控制器U1。电阻R2的第一端与电涌保护器G3的第一端连接,电阻R2的第二端与电源V1的第二电压端连接。控制器U1的第一输入端与电阻R2连接,以检测电阻R2的电压大小,控制器U1在检测到电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到第一预设时长时发出第一报警信号。
在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括:开关K1。开关K1的第一端与电涌保护器G3的第二端连接,开关K1的第二端与第一单向模块212的输出端及第二单向模块214的输出端连接。控制器U1的第一输出端与开关K1的控制端连接,控制器U1在检测到电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到第一预设时长时控制开关K1断开。
在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括:电阻R3和第二检测模块224。电阻R3的第一端与电源V2的第一电压端连接,电阻R3的第二端与电涌保护器G2的第一端连接。第二检测模块224的第一端与电涌保护器G2的第二端连接,第二检测模块224的第二端与电源V2的第二电压端连接,电源V2的第二电压端的电压小于电源V2的第一电压端的电压,第二检测模块224用于检测电涌保护器G2的导通时长是否达到第二预设时长。
在一些实施例中,第二检测模块224包括:发光二极管D2。发光二极管D2的阳极与电涌保护器G2的第二端连接,发光二极管D2的阴极与电源V2的第二电压端连接。
在一些实施例中,第二检测模块224包括:电阻R4和控制器U1。电阻R4的第一端与电涌保护器G2的第二端连接,电阻R4的第二端与电源V2的第二电压端连接。控制器U1的第二输入端与电阻R4连接,以检测电阻R4的电压大小,控制器U1在检测到电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到第二预设时长时发出第二报警信号。
在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括:开关K2。开关K2的第一端与电涌保护器G2的第二端连接,开关K2的第二端用于与数字地线DGND连接。控制器U1的第二输出端与开关K2的控制端连接,控制器U1在检测到电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到第二预设时长时控制开关K2断开。
在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括:电阻R5和第三检测模块226。电阻R5的第一端与电源V3的第一电压端连接,电阻R5的第二端与电涌保护器G1的第一端连接。第三检测模块226的第一端与电涌保护器G1的第二端连接,第三检测模块226的第二端与电源V3的第二电压端连接,电源V3的第二电压端的电压小于电源V3的第一电压端的电压,第三检测模块226用于检测电涌保护器G1的导通时长是否达到第三预设时长。
在一些实施例中,第三检测模块226包括:发光二极管D3。发光二极管D3的阳极与电涌保护器G1的第二端连接,发光二极管D3的阴极与电源V3的第二电压端连接。
在一些实施例中,第三检测模块226包括:电阻R6和控制器U1。
电阻R6的第一端与电涌保护器G1的第二端连接,电阻R6的第二端与电源V3的第二电压端连接。控制器U1的第三输入端与电阻R6连接,以检测电阻R6的电压大小,控制器U1在检测到电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到第三预设时长时,发出第三报警信号。
在一些实施例中,浪涌保护电路20还包括:开关K3。开关K3的第一端与电涌保护器G1的第二端连接,开关K3的第二端用于与数字地线DGND连接。控制器U1的第三输出端与开关K3的控制端连接,控制器U1在检测到电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到第三预设时长时控制开关K3断开。
在本申请实施例中,浪涌保护电路20包括第一单向模块212、第二单向模块214和电涌保护器G1。第一单向模块212的输入端用于与第一通信线12连接,第一单向模块212的输出端与电涌保护器G1的第一端连接。第二单向模块214的输入端用于与第二通信线14连接,第二单向模块214的输出端与电涌保护器G1的第一端连接。电涌保护器G1的第二端用于与数字地线DGND连接。如此,电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14均未产生相对数字地线DGND的浪涌电压时断开,使第一通信线12和第二通信线14的正常工作。电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14中的至少一个相对数字地线DGND产生浪涌电压时导通,以将浪涌电压释放至数字地线DGND,从而对第一通信线12和第二通信线14起到保护作用。浪涌保护电路20还包括第三单向模块216、第四单向模块218和电涌保护器G2。第三单向模块216的输入端与电涌保护器G2的第一端连接,第三单向模块216的输出端用于与第一通信线12连接。第四单向模块218的输入端与电涌保护器G2的第一端连接,第四单向模块218的输出端用于与第二通信线14连接。电涌保护器G2的第二端用于与数字地线DNGD连接。如此,电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14均未产生相对数字地线DGND的负的浪涌电压时断开,使第一通信线12和第二通信线14的正常工作。电涌保护器G1可以在第一通信线12和第二通信线14中的至少一个相对数字地线DGND产生负的浪涌电压时导通,以将浪涌电压释放,从而对第一通信线12和第二通信线14起到保护作用。浪涌保护电路20还包括电涌保护器G3,可以对第一通信线12和第二通信线14中的一个遭受雷击而产生相对另一个的浪涌电压进行释放,从而保护第一通信线12和第二通信线14。
浪涌保护电路20还包括用于检测电涌保护器G3是否损坏的第一检测模块222、用于检测电涌保护器G2是否损坏的第二检测模块224,以及用于检测电涌保护器G1是否损坏的第三检测模块226,并当电涌保护器损坏时发出报警信号,从而可以提升浪涌保护电路20的可靠性。同时,浪涌保护电路20还包括开关K1、开关K2和开关K3,可以在电涌保护器损坏时关断电涌保护器所在线路,保证第一通信线12和第二通信线14的正常工作。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种浪涌保护电路,其特征在于,包括:第一单向模块、第二单向模块、电涌保护器G1、电阻R5、开关K3和第三检测模块;
所述第一单向模块的输入端用于与第一通信线连接,所述第一单向模块的输出端与所述电涌保护器G1的第一端连接;
所述第二单向模块的输入端用于与第二通信线连接,所述第二单向模块的输出端与所述电涌保护器G1的第一端连接;
所述电阻R5的第一端与电源V3的第一电压端连接,所述电阻R5的第二端与所述电涌保护器G1的第一端连接;
所述电涌保护器G1的第二端与所述开关K3的第一端连接,所述开关K3的第二端用于与数字地线DGND连接;
所述电涌保护器G1在所述第一通信线和所述第二通信线相对所述数字地线DGND均未产生浪涌电压时断开;
所述电涌保护器G1在所述第一通信线和所述第二通信线中的至少一个相对所述数字地线DGND产生浪涌电压时导通;
所述第三检测模块的第一端与所述电涌保护器G1的第二端连接,所述第三检测模块的第二端与电源V3的第二电压端连接,所述电源V3的第二电压端的电压小于所述电源V3的第一电压端的电压,所述第三检测模块用于检测所述电涌保护器G1的导通时长是否达到第三预设时长;所述第三检测模块还与所述开关K3的控制端连接,所述第三检测模块用于在所述电涌保护器G1的导通时长达到第三预设时长时发出第三报警信号,并控制所述开关K3断开。
2.如权利要求1所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述浪涌保护电路还包括:第三单向模块、第四单向模块和电涌保护器G2;
所述第三单向模块的输入端与所述电涌保护器G2的第一端连接,所述第三单向模块的输出端用于与所述第一通信线连接;
所述第四单向模块的输入端与所述电涌保护器G2的第一端连接,所述第四单向模块的输出端用于与所述第二通信线连接;
所述电涌保护器G2的第二端用于与所述数字地线DGND连接;
所述电涌保护器G2在所述数字地线DGND相对所述第一通信线和所述第二通信线均未产生浪涌电压时断开;
所述电涌保护器G2在所述数字地线DGND相对所述第一通信线和所述第二通信线中的至少一个产生浪涌电压时导通。
3.如权利要求2所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述浪涌保护电路还包括:电涌保护器G3;
所述电涌保护器G3的第一端与所述第三单向模块的输入端及所述第四单向模块的输入端连接,所述电涌保护器G3的第二端与所述第一单向模块的输出端及所述第二单向模块的输出端连接;
所述电涌保护器G3在所述第一通信线相对所述第二通信线产生浪涌电压时,或,所述第二通信线相对所述第一通信线产生浪涌电压时导通;
所述电涌保护器G3在所述第一通信线相对所述第二通信线未产生浪涌电压时,且,所述第二通信线相对所述第一通信线未产生浪涌电压时断开。
4.如权利要求3所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述浪涌保护电路还包括:电阻R1和第一检测模块;
所述电阻R1的第一端与电源V1的第一电压端连接,所述电阻R1的第二端与所述电涌保护器G3的第二端连接;
所述第一检测模块的第一端与所述电涌保护器G3的第一端连接,所述第一检测模块的第二端与电源V1的第二电压端连接,所述电源V1的第二电压端的电压小于所述电源V1的第一电压端的电压,所述第一检测模块用于检测所述电涌保护器G3的导通时长是否达到第一预设时长。
5.如权利要求4所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述第一检测模块包括:发光二极管D1;
所述发光二极管D1的阳极与所述电涌保护器G3的第一端连接,所述发光二极管D1的阴极与所述电源V1的第二电压端连接。
6.如权利要求4所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述第一检测模块包括:电阻R2和控制器U1;
所述电阻R2的第一端与所述电涌保护器G3的第一端连接,所述电阻R2的第二端与所述电源V1的第二电压端连接;
所述控制器U1的第一输入端与所述电阻R2连接,以检测所述电阻R2的电压大小,所述控制器U1在检测到所述电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到所述第一预设时长时发出第一报警信号。
7.如权利要求6所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述浪涌保护电路还包括:开关K1;
所述开关K1的第一端与所述电涌保护器G3的第二端连接,所述开关K1的第二端与所述第一单向模块的输出端及所述第二单向模块的输出端连接;
所述控制器U1的第一输出端与所述开关K1的控制端连接,所述控制器U1在检测到所述电阻R2的电压大小持续处于第一预设电压范围内的时长达到所述第一预设时长时控制所述开关K1断开。
8.如权利要求2所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述浪涌保护电路还包括:电阻R3和第二检测模块;
所述电阻R3的第一端与电源V2的第一电压端连接,所述电阻R3的第二端与所述电涌保护器G2的第一端连接;
所述第二检测模块的第一端与所述电涌保护器G2的第二端连接,所述第二检测模块的第二端与电源V2的第二电压端连接,所述电源V2的第二电压端的电压小于所述电源V2的第一电压端的电压,所述第二检测模块用于检测所述电涌保护器G2的导通时长是否达到第二预设时长。
9.如权利要求8所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述第二检测模块包括:发光二极管D2;
所述发光二极管D2的阳极与所述电涌保护器G2的第二端连接,所述发光二极管D2的阴极与所述电源V2的第二电压端连接。
10.如权利要求9所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述第二检测模块包括:电阻R4和控制器U1;
所述电阻R4的第一端与所述电涌保护器G2的第二端连接,所述电阻R4的第二端与所述电源V2的第二电压端连接;
所述控制器U1的第二输入端与所述电阻R4连接,以检测所述电阻R4的电压大小,所述控制器U1在检测到所述电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到所述第二预设时长时发出第二报警信号。
11.如权利要求10所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述浪涌保护电路还包括:开关K2;
所述开关K2的第一端与所述电涌保护器G2的第二端连接,所述开关K2的第二端用于与所述数字地线DGND连接;
所述控制器U1的第二输出端与所述开关K2的控制端连接,所述控制器U1在检测到所述电阻R4的电压大小持续处于第二预设电压范围内的时长达到所述第二预设时长时控制所述开关K2断开。
12.如权利要求1所述的浪涌保护电路,其特征在于,所述第三检测模块包括:电阻R6和控制器U1;
所述电阻R6的第一端与所述电涌保护器G1的第二端连接,所述电阻R6的第二端与所述电源V3的第二电压端连接;
所述控制器U1的第三输入端与所述电阻R6连接,以检测所述电阻R6的电压大小,所述控制器U1的第三输出端与所述开关K3的控制端连接,所述控制器U1在检测到所述电阻R6的电压大小持续处于第三预设电压范围内的时长达到所述第三预设时长时发出第三报警信号,并控制所述开关K3断开。
13.一种通信装置,其特征在于,包括:第一通信线、第二通信线,以及如权利要求1至12任意一项所述的浪涌保护电路。
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