CN201319599Y - 一种无源双绞线视频、电源、控制信号传输器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无源双绞线视频、电源、控制信号传输器，由视频信号传输电路、电源传输电路和数据控制信号传输电路三部分组成；视频信号传输电路包括依次通过电连接的输入浪涌保护电路、RC滤波电路、地电位隔离电路；电源传输电路包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路、PTC限流电路、二级浪涌保护电路、稳压电路和电源转换装置；数据控制信号传输电路包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路、二级浪涌保护电路和三级浪涌保护电路。上述方案，可以实现在五类或五类以上非屏蔽双绞线上实时传输彩色或单色PAL、NTSC、SECAM等制式的基带视频信号，还可以同时传输一路直流电源24V以及一路控制信号。
Description
技术领域
本实用新型是涉及一种信号传输器，更具体说是一种能同时传输视频、电源、控制信号的传输器，属于通信电子领域。
背景技术
现有的无源双绞线视频、电源、控制信号传输器可以广泛应用于监控、安保、多媒体教学系统、计算机领域、飞机场、火车站、地铁站等多种场合。无源双绞线视频、电源、控制信号传输器由视频信号传输电路、电源传输电路和数据控制信号传输电路三部分组成。所述视频信号传输电路由RC滤波电路组成；所述电源传输电路包括依次通过电连接一级浪涌保护电路、稳压电路、电源转换装置；所述数据控制信号传输电路包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路和二级浪涌保护电路。其主要存在的问题是：(1)信号在传输过程中容易遭受静电、雷电浪涌以及人为造成的开关过电压等的影响，严重时会损坏整个视频传输系统；(2)由于监控系统的前端和后端地电位不同以及各路视频信号传输距离可能不一致造成各路监控设备接地点不同，从而产生地环路干扰，严重时影响视频信号传输质量，在监测端图像模糊不清；(3)在电源传输过程中，雷电造成的强电流侵袭以及电源转换装置转换的电流不稳定，易造成系统设备损坏；(4)在数据控制信号传输过程中，设备对强电流泄放能力弱、长期承受不重复性大脉冲的高能量的冲击时容易出现“老化”问题。
实用新型内容
针对上述情况，本实用新型提供了一种视频效果质量高、抗地环路干扰好、高效防雷保护、安全性能高、限流保护能力强的无源双绞线视频、电源、控制信号传输器。
为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种无源双绞线视频、电源、控制信号传输器，由视频信号传输电路、电源传输电路和数据控制信号传输电路三部分组成。所述视频信号传输电路包括依次通过电连接的输入浪涌保护电路、RC滤波电路、地电位隔离电路；所述电源传输电路包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路、PTC限流电路、二级浪涌保护电路、稳压电路、电源转换装置；所述数据控制信号传输电路包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路、二级浪涌保护电路和三级浪涌保护电路。
所述视频信号传输电路包括依次通过电连接的输入浪涌保护电路、RC滤波电路、地电位隔离电路；所述输入浪涌保护电路由陶瓷气体放电管D1、D2，玻璃气体放电管D3、D4，半导体放电管D5，TVS瞬变二极管D6，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8连接而成；所述RC滤波电路由电阻R1、R2，电容C1、C2、C3，变压器T1连接而成；所述地电位隔离电路由变压器T2、T3连接而成。
所述电源传输电路包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路、PTC限流电路、二级浪涌保护电路、稳压电路、电源转换装置；所述一级浪涌保护电路由陶瓷放电管D14连接而成；所述PTC限流电路由PTC管D13连接而成；所述二级浪涌保护电路由带温度保护的氧化锌压敏电阻D15、D16、D17连接而成；所述稳压电路由压敏电阻D18连接而成；所述电源转换装置由变压器T4连接而成。
所述数据控制信号传输电路包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路、二级浪涌保护电路和三级浪涌保护电路，所述一级浪涌保护电路由陶瓷气体放电管D7，电阻R13、R14连接而成；所述二级浪涌保护电路由玻璃气体放电管D8、D9，电阻R9、R10连接而成；所述三级浪涌保护电路由TVS瞬变二极管D10、D11、D12电阻R11、R12连接而成。
由于采用上述结构，根据差分式放大电路有很大的差模增益和较强的共模抑制能力的原理，在本实用新型一种无源双绞线视频、电源、控制信号传输器中，视频信号传输电路设计了在传输前将非平衡的基带视频信号转换为平衡的基带视频信号，在视频信号的输入部分增加抗静电雷击保护电路，从而有效解决了在传输过程中静电、雷电浪涌以及人为造成的开关过电压等对视频信号的影响，在视频信号的输出部分增加了地环路隔离电路，从而有力抑制了地环路造成的干扰；在电源传输电路中设计PTC限流电路并在弱电电压保护上采用新型的，具有非常好的热耦合性能的TMOV带温度保护的氧化锌压敏电阻，能保证其工作达到自身燃烧临界点时及时从电路上脱离出来，防止氧化锌压敏电阻自身起火爆炸；在数据控制信号传输电路中设计了一级浪涌保护电路泻放高电压强电流；二级浪涌保护电路将浪涌电压和电流钳制在比较低的位置上；三级浪涌保护电路对通过一级和二级后的残压进行低压钳位，确保浪涌过电压不高于被保护设备的最大承受电压，有效降低残压对设备电路的破坏。一级与二级、二级与三级之间串联电阻，对浪涌过电压进行退耦和扼流。
附图说明
图1：本实用新型结构方框示意图；
图2：视频信号传输电路的RC滤波电路和地电位隔离电路电路图；
图3：视频信号传输电路的输入浪涌保护电路电路图；
图4：电源传输电路电路图；
图5：数据控制信号传输电路电路图。
图中：1-1输入浪涌保护电路、1-2RC滤波电路、1-3地电位隔离电路，2-1一级浪涌保护电路、2-2PTC限流电路、2-3二级浪涌保护电路、2-4稳压电路、2-5电源转换装置，3-1一级浪涌保护电路、3-2二级浪涌保护电路、3-3三级浪涌保护电路。
具体实施方式：
如图1所示：本实用新型一种无源双绞线视频、电源、控制信号传输器，由视频信号传输电路、电源传输电路、数据控制信号传输电路三部分组成。
如图1、图2、图3所示：视频信号传输电路由输入浪涌保护电路、RC滤波电路、地电位隔离电路组成。输入浪涌保护电路由陶瓷气体放电管D1、D2，玻璃气体放电管D3、D4，半导体放电管D5，TVS瞬变二极管D6、电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8连接而成，陶瓷气体放电管D1、D2、进行高电压泄放，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8作为退耦用。RC滤波电路由电阻R1、R2，电容C1、C2、C3，变压器T1连接而成，RC滤波电路实现视频信号的阻抗匹配。地电位隔离电路由变压器T2、T3连接而成，由于视频信号在传输过程中，传输线的屏蔽层都接在前端和后端设备“地”上，如果前端设备“地”与后端设备的“地”相对“电网地”的电位不同，从而形成电压差不同，使电缆屏蔽层产生干扰电流，干扰电流通过线缆两端接地点与大地形成回路，这样电源的50Hz的工频干扰信号耦合到视频信号中，产生视频图像干扰，降低视频图像传输质量。在本实用新型中采用变压器做为隔离器，减少上述干扰电流引入的噪声，从而使视频信号清晰、无失真的传输230米左右。
如图1、图4所示：电源传输电路由一级浪涌保护电路、PTC限流电路、二级浪涌保护电路、稳压电路和电源转换装置组成。一级浪涌保护电路由陶瓷放电管D14连接而成；PTC限流电路由PTC管D13连接而成；PTC管D13进行限流，当流过它的电流小于其保持电流时(温度较低)，它的阻值很小，当流过它的电流超过其触发电流时(温度升高)，它的阻值急剧增大，从而阻断大电流的继续侵入或者电路的续流，温度降低后能自行恢复；二级浪涌保护电路由带温度保护的氧化锌压敏电阻D15、D16、D17连接而成；稳压电路由压敏电阻D18连接而成；电源转换装置由变压器T4连接而成。
如图1、图5所示：数据控制信号传输电路由一级浪涌保护电路、二级浪涌保护电路和三级浪涌保护电路组成，一级浪涌保护电路由陶瓷气体放电管D7，电阻R13、R14连接而成；二级浪涌保护电路由玻璃气体放电管D8、D9，电阻R9、R10连接而成；三级浪涌保护电路由TVS瞬变二极管D10、D11、D12电阻R11、R12连接而成。一级浪涌保护电路与二级浪涌保护电路、二级浪涌保护电路与三级浪涌保护电路之间串路与二级浪涌保护电路、二级浪涌保护电路与三级浪涌保护电路之间串联电阻作为退耦用。
本实用新型主要应用在安防、教学等领域的高清晰复合视频信号双绞线视频传输设备，它使用五类或五类以上非屏蔽双绞线作为传输介质，不仅能够实时传输彩色或单色PAL、NTSC SECAM等制式的基带视频信号，还可以将一路直流电源24V以及一路控制信号传输230米，给摄像头提供电源并将控制信号传回监控中心，简化工程布线。
本实用新型无源双绞线视频、电源、控制信号传输器可做成8路、16路、32路、64路双绞线视频、电源、控制信号传输器。以16路为例进行如下说明：
如图1所示：16路无源双绞线视频、电源、控制信号传输器的视频传输电路可将图1所示的视频传输电路并接16路，其电源传输电路可将图1所示的电源传输电路的电源输出并接16路，其数据控制信号传输电路可将图1所示的数据控制信号传输电路并接16路。同样的方法可设计出8路、32路、64路无源双绞线视频、电源、控制信号传输器。
Claims (4)
1、一种无源双绞线视频、电源、控制信号传输器，由视频信号传输电路、电源传输电路和数据控制信号传输电路三部分组成，其特征在于所述视频信号传输电路(1)包括依次通过电连接的输入浪涌保护电路(1-1)、RC滤波电路(1-2)和地电位隔离电路(1-3)；所述电源传输电路(2)包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路(2-1)、PTC限流电路(2-2)、二级浪涌保护电路(2-3)、稳压电路(2-4)和电源转换装置(2-5)；所述数据控制信号传输电路(3)包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路(3-1)、二级浪涌保护电路(3-2)和三级浪涌保护电路(3-3)。
2、根据权利要求1所述的无源双绞线视频、电源、控制信号传输器，其特征在于所述视频信号传输电路包括依次通过电连接的输入浪涌保护电路、RC滤波电路、地电位隔离电路，所述输入浪涌保护电路由陶瓷气体放电管D1、D2，玻璃气体放电管D3、D4，半导体放电管D5，TVS瞬变二极管D6，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8连接而成；所述RC滤波电路由电阻R1、R2，电容C1、C2、C3，变压器T1连接而成；所述地电位隔离电路由变压器T2、T3连接而成。
3、根据权利要求1所述的无源双绞线视频、电源、控制信号传输器，其特征在于所述电源传输电路包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路、PTC限流电路、二级浪涌保护电路、稳压电路和电源转换装置，所述一级浪涌保护电路由陶瓷放电管D14连接而成；所述PTC限流电路由PTC管D13连接而成；所述二级浪涌保护电路由带温度保护的氧化锌压敏电阻D15、D16、D17连接而成；所述稳压电路由压敏电阻D18连接而成；所述电源转换装置由变压器T4连接而成。
4、根据权利要求1所述的无源双绞线视频、电源、控制信号传输器，其特征在于所述数据控制信号传输电路包括依次通过电连接的一级浪涌保护电路、二级浪涌保护电路和三级浪涌保护电路，所述一级浪涌保护电路由陶瓷气体放电管D7，电阻R13、R14连接而成；二级浪涌保护电路由玻璃气体放电管D8、D9，电阻R9、R10连接而成；三级浪涌保护电路由TVS瞬变二极管D10、D11、D12，电阻R11、R12连接而成。
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