CN201533160U

CN201533160U - 防浪涌保护电路

Info

Publication number: CN201533160U
Application number: CN2009202054161U
Authority: CN
Inventors: 蔡锦波; 王久; 张以警
Original assignee: SHENZHEN BENCENT ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN BENCENT ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2019-09-23

Abstract

本实用新型涉及一种防浪涌保护电路，连接在电源及电子设备之间，包括一级保护电路、二级保护电路及电感元件。一级保护电路与二级保护电路并联，对信号输入端的浪涌电流进行瞬间泄放。电感元件串联在一级保护电路及二级保护电路之间，抑制一级保护电路的浪涌电流流入二级保护电路。二级保护电路包括第二压敏电阻及电容。本实用新型防浪涌保护电路通过一级保护电路、二级保护电路及电感元件的有效配合作用，不但使得大部分浪涌在一级保护电路泄放、而且有效地解决了一级保护电路中的续流、漏流问题，一级保护电路中产生的尖峰电压及钳位电压也大大降低，从而提高了整个保护电路的浪涌保护效率，延长了电路的使用寿命，电路的安全性能也得到了很大的提高。

Description

防浪涌保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种防浪涌技术领域，特别涉及一种防浪涌保护电路。

背景技术

现有的防浪涌保护电路常连接在电子设备的电源端口上，以防止电源端口的瞬间浪涌电压对敏感的电子设备的破坏。如图1所示，电源端口的电压处于正常情况时，气体放电管GDT及压敏电阻MOV1处于高阻状态，电感L1、L2也近似为阻值很低的电阻，该防浪涌保护电路不会影响电子设备的正常工作；当电源端口出现因雷击或开关瞬间插拔产生的浪涌电压时，浪涌电压先对电容C充电，电感L随着两端的电压变化产生反向电动势，随后陶瓷气体放电管GDT及压敏电阻MOV1由高阻状态转为低阻状态，对浪涌电压进行泄放，防止浪涌电压对电子设备的损坏。由于气体放电管的绝缘阻抗较高，避免了漏流的产生，而且与气体放电管串联的压敏电阻也避免了续流问题。

但是，电路中压敏电阻MOV1的钳位电压及气体放电管GDT产生的尖峰电压过高，会对线路中较脆弱的电子元件造成损害。而且，电路中电感L1、L2与电容C的串联电路会产生振荡，对后面的电路产生不稳定的影响。

实用新型内容

本实用新型的主要发明目的是提供一种防浪涌保护电路，旨在提高保护电路的防浪涌效率。该防浪涌保护电路连接在电源及电子设备之间，包括一级保护电路、二级保护电路及电感元件。一级保护电路与二级保护电路并联，电感元件串接在一级保护电路及二级保护电路之间。其中，

上述二级保护电路，可包括第二压敏电阻及电容，其中第二压敏电阻与电容串联。

优选的，上述一级保护电路可包括气体放电管及第一压敏电阻，其中气体放电管与第一压敏电阻串联。

优选的，上述第一压敏电阻的电压值可与上述电源的电压匹配。

优选的，上述电感元件可包括第一电感及与第二电感，且第一电感与第二电感并联。

优选的，上述第一电感及第二电感可为空心电感，且该空心电感的值为1μH至10μH之间。

优选的，上述气体放电管为陶瓷气体放电管，且该陶瓷气体放电管的值为60V至4000V之间。

本实用新型防浪涌保护电路通过一级保护电路、二级保护电路及电感元件的有效配合作用，不但使得电源端口的大部分浪涌在一级保护电路泄放、而且有效地解决了一级保护电路中的续流、漏流问题，一级保护电路中产生的尖峰电压及钳位电压也大大降低，从而提高了整个保护电路的浪涌保护效率，延长了电路的使用寿命，电路的安全性能也得到了很大的提高。

附图说明

图1是现有技术中防浪涌保护电路的电路结构示意图；

图2是本实用新型实施方式中防浪涌保护电路的电路结构示意图；

图3是上述实施方式的一个实施例中防浪涌保护电路的测试波形示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2示出了防浪涌保护电路的结构。参照图2，防浪涌保护电路连接在电源及电子设备之间，包括一级保护电路10、二级保护电路20及电感元件30。一级保护电路10与二级保护电路20并联，可以对电源端口的浪涌电压进行瞬间泄放。电感元件30串联在一级保护电路10及二级保护电路20之间，可以抑制一级保护电路10的浪涌电压流入二级保护电路20，从而可以防止浪涌电压对电子设备中的电子元件的损坏。

上述二级保护电路20包括第二压敏电阻MOV2及电容C。该第二压敏电阻MOV2与电容C串联。该第二压敏电阻MOV2有效地抑制了LC串联电路产生的振荡对后级电路造成的影响。

本防浪涌保护电路的工作原理是：正常的工作情况下，一级保护电路10与二级保护电路20的元件在电路中均呈高阻状态，电感元件30也近似为阻值极低的电阻，整个防浪涌保护电路不会影响电路的正常工作；当电源端口出现因雷击或开关瞬间插拔产生的浪涌时，一级保护电路10及二级保护电路20将迅速响应对电路中的浪涌进行泄放。但是，由于一级保护电路10的响应时间比二级保护电路20的响应时间长，所以二级保护电路20先对浪涌进行泄放，而且迅速变化的电流使得在一级保护电路10及二级保护电路20之间的电感元件30产生反向电动势，抑制浪涌电压从一级保护电路向二级保护电路传递。随着浪涌电压的持续增大，一级保护电路也将响应，对浪涌电压进行泄放，使得大部分浪涌电压在一级保护电路中进行泄放，保护了二级保护电路及电子设备的电子元件。

本实用新型防浪涌保护电路在电源端口出现浪涌时，可以经过一级保护电路及二级保护电路瞬间放电，防止了电子设备电路中的电子元件的损坏。二级保护电路中，第二压敏电阻大幅降低了电路中电感与电容串联产生的振荡。而且，电感元件可以抑制一级保护电路中残余的浪涌流入二级保护电路，使得浪涌电压可以充分地被一级保护电路泄放，进一步提高了防浪涌的效率。

上述实施例中，一级保护电路10与电源的两端连接，包括气体放电管GDT及第一压敏电阻MOV1，且该气体放电管GDT与第一压敏电阻MOV1串联。气体放电管是由一对充满气体的玻璃管或陶瓷管内的电极组成。当气体放电管两端的电压超过气体的绝缘强度时，两极间的间隙被放电击穿，则气体放电管由原来的绝缘状态转化为导电状态，有害的电流通过气体放电管的地端泄放。本实施例中，气体放电管优选为陶瓷气体放电管。因为气体放电管的绝缘阻抗越大，其产生的漏流越小。所以，具有较高的绝缘阻抗的陶瓷气体放电管可以有效地减小漏流，避免了电路中因漏流产生电子元件的起火问题。

上述陶瓷气体放电管的放电电压值为60V至4000V之间。

因为气体放电管在浪涌泄放后，会产生持续电流，这种情况称为续流。该续流的存在对气体放电管及后级的电路均有很大的危害，而与气体放电管串联的压敏电阻很好地解决了续流问题。

上述实施例中，防浪涌保护电路中一级保护电路可以为一个，也可以为多个并联。上述的气体放电管还可以用其他的放电间隙元件代替。

上述第一压敏电阻MOV1的电压值可以根据电源端口的供电电源类型来选择。在一示例中，供电电源提供电压值为110V的交流电时，则第一压敏电阻MOV1的电压值为80V至180V之间，其中优选的电压值为100V。在另一示例中，供电电源提供电压值为220V的交流电时，则第一压敏电阻MOV1的电压值为200V至400V之间，其中优选的电压值为280V。在又一示例中，供电电源提供电压值为380V的交流电时，则第一压敏电阻MOV1的电压值为300V至700V之间，其中优选的电压值为400V。

本实用新型防浪涌保护电路通过电路中各个元器件的有效配合，不但大幅降低了RC串联电路中产生的振荡，而且有效地降低了电路中产生的尖峰电压及钳位电压。

上述电感元件30包括第一电感L1及第二电感L2，该第一电感L1与第二电感L2并联连接在一级保护电路10与二级保护电路20之间。本实施例中，电感元件30优选为空心电感。因为空心电感电感量较小，常用于高频电路。该空心电感可以有效地阻断高频电流，使得浪涌电流大部分被一级保护电路10泄放，只有小部分流入二级保护电路20，使得二级保护电路20的耗损降低，延长了二级保护电路20的使用寿命。

上述空心电感的值优选为1μH至10μH之间，该空心电感可以大幅度抑制浪涌由一级保护电路向二级保护电路传递。

本实用新型防浪涌保护电路主要可用于电源端口，也可以用于电缆的端口。在此以应用于电源端口的防浪涌保护电路测试为例。

选择一个电源模块作为负载。将电源模块前端连接防浪涌保护电路后，利用浪涌发生器产生一个6KV/3KA的组合波加在防浪涌保护电路的输入端，通电测试。

第一步，对图1中现有技术的防浪涌保护电路进行测试。该防浪涌保护电路中，在供电电源选为120V的情况下，第一压敏电阻MOV1的电压值选为200V。通电测试后发现防浪涌保护电路的输出端的电压波形出现了很大的振荡，同时存在浪涌产生的较高的尖峰电压及钳位电压，如图3中波形A所示，其中尖峰电压约为1000V，钳位电压约为400V。因此，气体放电管及第一压敏电阻虽然可以很好地对浪涌进行泄放，但是在对浪涌泄放后产生的尖峰电压及钳位电压很高，而且电路中RC串联电路中产生的振荡均会对后级的电路造成影响。

第二步，将上述防浪涌保护电路中的第一压敏电阻的值选为100V，其他的元器件的值不变。对该防浪涌保护电路进行测试，发现防浪涌保护电路输出端的电压波形中浪涌产生的尖峰电压及钳位电压虽然降低了，但是钳位电压的振荡幅度仍然较大，如图3中波形B所示。

第三步，在上一步的防浪涌保护电路中加上第二压敏电阻。对该防浪涌保护电路进行通电测试，发现防浪涌保护电路输出端的电压波形中，不但浪涌产生的尖峰电压及钳位电压得到了有效地降低，而且钳位电压的振荡也得到了很好的收敛作用。如图3中波形C所示，其中尖峰电压约为400V，钳位电压约为300V。因此，该防浪涌电路不但可以有效地降低尖峰电压及钳位电压，而且大幅降低了RC串联电路产生的振荡。

本实用新型防浪涌保护电路通过一级保护电路、二级保护电路及电感元件的有效配合作用，不但使得电源端口的大部分浪涌在一级保护电路泄放、而且有效地解决了一级保护电路中的续流、漏流问题，消除了防浪涌保护电路中产生的振荡，一级保护电路中产生的尖峰电压及钳位电压也得到了有效地降低，从而提高了整个保护电路的浪涌保护效率，延长了电路的使用寿命，电路的安全性能也得到了很大的提高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种防浪涌保护电路，连接在电源及电子设备之间，包括一级保护电路、二级保护电路及电感元件，一级保护电路与二级保护电路并联，电感元件串接在一级保护电路及二级保护电路之间，其特征在于，包括：

所述二级保护电路，包括第二压敏电阻及电容，其中所述第二压敏电阻与电容串联。

2.如权利要求1所述的防浪涌保护电路，其特征在于，所述一级保护电路包括气体放电管及第一压敏电阻，其中所述气体放电管与第一压敏电阻串联。

3.如权利要求2所述的防浪涌保护电路，其特征在于，所述第一压敏电阻的电压值与所述电源的电压匹配。

4.如权利要求1至3中任一项所述的防浪涌保护电路，其特征在于，所述电感元件包括第一电感及与第二电感，且第一电感与第二电感并联。

5.如权利要求4所述的防浪涌保护电路，其特征在于，所述第一电感及第二电感为空心电感，且该空心电感的值为1μH至10μH之间。

6.如权利要求2或3所述的防浪涌保护电路，其特征在于，所述气体放电管为陶瓷气体放电管，且该陶瓷气体放电管的电压值为60V至4000V之间。