CN201556936U - 视频多功能组合电涌保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种视频多功能组合电涌保护器，包括音频/视频电涌保护模块、云台控制线路电涌保护模块和电源电涌保护模块，所述音频/视频电涌保护模块包括并联在芯线和屏蔽线之间的视频一级电流泄放电路、整流电路、视频二级电流泄放电路和串联在芯线中的第一退耦电路；所述云台控制线路电涌保护模块包括并联在A线和B线之间的控制一级电流泄放电路、控制二级电流泄放电路和串联在A线和B线中的第二退耦电路；所述电源电涌保护模块包括并联在火线和零线之间的电源一级电流泄放电路、电源二级电流泄放电路，以及串联在火线和零线中的第三退耦电路。本实用新型的防雷效果更好，能防护的电流更大，电压保护水平更低。

Description

视频多功能组合电涌保护器

技术领域

本实用新型涉及一种监控设备的防雷击电涌保护器，尤其涉及一种保护视频/音频、云台控制信号和电源信号的多功能组合电涌保护器。

背景技术

随着通信和安防领域对“全球眼”及“平安城市”项目的不断发展，视频监控的范围和规模在快速扩大，监控点数目也不断增加，由于监控点大多建在室外甚至一些恶劣环境中，监控点中最核心的设备为摄像机，为了确保摄像机在雷雨季节正常使用，不被雷击损坏，市场上推出了三合一防雷器。三合一防雷器将电源、视频、云台控制线路雷电浪涌保护集成到一起，对摄像机各条线路都进行保护；三合一防雷器电源部分线路间采用压敏型器件，线对地采用开关型器件构成1+1组合的防雷保护设计，视频信号及控制信号部分信号线对地采用开关型器件进行保护，信号线与屏蔽层之间采用瞬态抑制二极管；三合一防雷器的工作过程是：当有雷击浪涌从电源或信号线路串入时，线间和线对地的防雷器件启动，通过接地端子将浪涌电流泄放到大地，使大地和三合一防雷器形成等电位体，从而避免因雷击浪涌经线路串入到摄像机造成设备损坏。

但是目前市场上现有的防雷器也存在一些问题：

1、电源保护部分采用“1+1”防雷保护设计，所用防雷器件为普通型，最大放电电流仅能达到10kA(8/20us)；在有些地区，防雷等级远远不够，三合一防雷器很容易因防雷等级过低，导致防雷器损坏，失去防雷保护效果；

2、电源保护部分采用单极防雷保护设计，电压保护水平超过1500V，高于被保护设备的耐压范围，使被保护设备得不到保护，失去实际的防雷保护效果；

3、音/视频信号和控制信号保护部分采用普通方式设计，没有做特殊处理，插入损耗较大，达不到国家技术标准要求，对信号传输带来影响。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种视频多功能组合电涌保护器，能够同时对视频/音频信号、云台控制信号和电源进行抗雷击电涌保护，并且防雷效果更好，能防护的电流更大，电压保护水平更低。

本实用新型的技术方案是：一种视频多功能组合电涌保护器，包括音频/视频电涌保护模块、云台控制线路电涌保护模块和电源电涌保护模块，所述音频/视频电涌保护模块包括并联在芯线和屏蔽线之间的视频一级电流泄放电路、整流电路、视频二级电流泄放电路和串联在芯线中的第一退耦电路；所述云台控制线路电涌保护模块包括并联在A线和B线之间的控制一级电流泄放电路、控制二级电流泄放电路和串联在A线和B线中的第二退耦电路；所述电源电涌保护模块包括并联在火线和零线之间的电源一级电流泄放电路、电源二级电流泄放电路，以及串联在火线和零线中的第三退耦电路。

本实用新型更详细的技术方案是：

所述音频/视频电涌保护模块的视频一级电流泄放电路包括并联在芯线和屏蔽线之间的第一气体放电管G1，并联在芯线和地、屏蔽线和地之间的第二气体放电管G2；所述第一退耦电路包括第一电阻R1，串联在芯线中；所述视频二级电流泄放电路包括第一瞬态抑制二极管SID1；所述整流电路是由4个二极管组成的整流桥。

所述云台控制线路电涌保护模块的控制一级电流泄放电路包括并联在A线和地、B线和地之间的第三气体放电管G3，所述控制二级电流泄放电路包括第二型瞬态抑制二极管SID2，第二退耦电路包括串联在A线中的第二电阻R2和串联在B线中的第三电阻R3。

所述电源电涌保护模块的电源一级电流泄放电路包括依次串联的第一保险丝F1、第一压敏电阻组、第二压敏电阻组和第二保险丝F2；第一保险丝F1的一端连接火线，第二保险丝F2的一端连接零线；第一压敏电阻组和第二压敏电阻组的连接点连接第四气体放电管G4到地；第三退耦电路包括串联在火线中的第一电感L1和串联在零线中的第二电感L2；所述电源二级电流泄放电路包括串联的第三保险丝F3和第五压敏电阻RN5。

所述电源电涌保护模块还包括电源指示电路。

所述电源指示电路包括限流电阻R4、发光二极管和第三二极管D3，限流电阻R4一端连接第一保险丝F1和第一压敏电阻组的连接点，一端连接发光二极管的正极，发光二极管的负极接地，第三二极管D3的正极接地，负极接发光二极管的正极。

所述电源电涌保护模块的气体放电管G4两端并联有第五电阻R5。

本实用新型的优点是：降低了视频监控网络的维护成本，最大限度的利用电位保护原理使保护效果大为改善。

1.为满足现场使用环境需要，电源电涌保护部分的标称放电电流达到10kA(8/20us)，最大放电电流达到20kA(8/20us)，电压保护水平小于800V，电源防雷等级达到C级，可以对监控设备电源实施良好的防雷保护。

2.视频/音频信号保护部分采用气体放电管和瞬态抑制二极管TVS两级串联式组合设计，标称放电电流In＝5kA(8/20us)，最大放电电流Imax＝10kA(8/20us)，电压保护水平小于15V，可以对监控设备视频信号接口实施良好的防雷保护，同时，根据视频信号传输的特性进行设计，插入损耗小于0.2dB，传输速率大于10Mbps，完全满足视频信号传输要求。

3.控制信号保护部分采用气体放电管和瞬态抑制二极管TVS两级串联式组合设计，标称放电电流In＝5kA(8/20us)，最大放电电流Imax＝10kA(8/20us)，电压保护水平小于75V，可以对监控设备控制信号接口实施良好的防雷保护；同时，根据控制信号传输的特性进行设计，插入损耗小于0.2dB，传输速率大于10Mbps；完全满足控制信号传输要求。

4.本实用新型具备电源火线、零线接反指示、地线漏接或接触不良指示和设备失效指示，当电源输入端火线、零线接反，保护器地线漏接或没有达到相关技术标准要求，或者当保护器因使用时间超出使用寿命或雷击能量过大导致设备失效，失去防雷保护效果时，电源指示灯不亮，提示需要变换接线极性，对接地进行改进，或对设备进行更换。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的实施例的总电路结构图；

图2为本实用新型的实施例的音频/视频电涌保护模块的电路原理图；

图3为本实用新型实施例的云台控制线路电涌保护模块的电路原理图；

图4为本实用新型的实施例的电源电涌保护模块的电路原理图。

其中：1音频/视频电涌保护模块；2云台控制线路电涌保护模块；3电源电涌保护模块。

具体实施方式

实施例：本实施例的视频多功能组合电涌保护器是依据IEC(International Electrotechnical Commission，国际电工委员会)防雷要求和视频监控摄像机的具体应用而开发设计的，分别对摄像机的电源(交/直流)、视频/音频、云台控制信号线路起到雷电浪涌保护，包括音频/视频电涌保护模块1、云台控制线路电涌保护模块2和电源电涌保护模块3。

如图1所示，音频/视频电涌保护模块1包括并联在芯线和屏蔽线之间的视频一级电流泄放电路、整流电路、视频二级电流泄放电路和串联在芯线中的第一退耦电路。如图2所示，所述第一退耦电路包括第一电阻R1，串联在芯线中。在没有雷击浪涌冲击窜入音频/视频信号传输接口时，音频/视频信号经端口J1引入视频多功能组合电涌保护器经过电阻R1后，从端口J2输出。音频/视频电涌保护模块1的视频一级电流泄放电路具体包括并联在芯线和屏蔽线之间的第一气体放电管G1，并联在芯线和地、屏蔽线和地之间的第二气体放电管G2。第一气体放电管G1和第二气体放电管G2并联，第二气体放电管G2有3个端口，前两个端口分别接到芯线和屏蔽线上，第三个端口接地。视频二级电流泄放电路包括第一双极型瞬态抑制二极管SID1，所述整流电路是由4个头尾相连的二极管组成的整流桥DB107。整流桥的第一、第三端口并联在芯线和屏蔽线之间，第二和第四端口分别连接第一双极型瞬态抑制二极管SID1的第二端口和第一端口。

当雷击浪涌窜入音频/视频信号接口时，浪涌电流经气体放电管G2分别由芯线对地、屏蔽线对地及气体放电管G1由芯线对屏蔽线进行第一级电流泄放，然后经第一电阻R1退耦后，经整流桥DB107滤波后，由第一双极型瞬态抑制二极管SID1进行第二级电流泄放，并将音频/视频信号输出端口的电压钳位在15V。

如图1所示，云台控制线路电涌保护模块2包括并联在A线和B线之间的控制一级电流泄放电路、控制二级电流泄放电路和串联在A线和B线中的第二退耦电路。

如图3所示，云台控制线路电涌保护模块的控制一级电流泄放电路包括并联在A线和地、B线和地之间的第三气体放电管G3，第三气体放电管G3有3个端口，前两个端口分别接到A线和B线上，第三个端口接地。所述控制二级电流泄放电路包括第二双极型即瞬态抑制二极管SID2。第二退耦电路包括串联在A线中的第二电阻R2和串联在B线中的第三电阻R3。

当没有雷击浪涌冲击窜入云台控制信号传输接口时，云台控制信号经端口J3引入视频多功能组合电涌保护器经第二电阻R2和第三电阻R3后，从端口J4输出。当雷击浪涌窜入控制信号接口时，浪涌电流经气体放电管G3分别由A相对地、B相对地进行第一级电流泄放，然后经第二电阻R2、第三电阻R3退耦后，由第二双极型瞬态抑制二极管SID2进行第二级电流泄放，并将输出端口J4的电压钳位在75V。

如图1所示，电源电涌保护模块3包括并联在火线和零线之间的电源一级电流泄放电路、电源二级电流泄放电路，以及串联在火线和零线中的第三退耦电路。

如图4所示，电源电涌保护模块3的电源一级电流泄放电路包括依次串联的第一保险丝F1、第一压敏电阻组、第二压敏电阻组和第二保险丝F2，第一保险丝F1的一端连接火线，第二保险丝F2的一端连接零线。第一压敏电阻组和第二压敏电阻组的连接点连接到第四气体放电管G4，并接到地。第一压敏电阻组由并联的压敏电阻RN1和RN2构成，第二压敏电阻组由并联的压敏电阻RN3和RN4构成。第四气体放电管G4上并联有第五电阻R5，用于加快气体放电管G4的导通速度，在雷击浪涌时，电阻R5两端的电压瞬间升高，并将电压加在气体放电管G4两端，使气体放电管的导通速度更快，进一步降低残压。第三退耦电路包括串联在火线中的第一电感L1和串联在零线中的第二电感L2；所述电源二级电流泄放电路包括串联的第三保险丝F3和第五压敏电阻RN5。

另外，电源电涌保护模块3还包括电源指示电路，包括限流电阻R4、发光二极管和第三二极管D3，限流电阻R4一端连接第一保险丝F1和第一压敏电阻的连接点，一端连接发光二极管的正极，发光二极管的负极接地，第三二极管D3的正极接地，负极接发光二极管的正极。

当没有雷击浪涌冲击窜入电源传输接口时，电源经端口J5引入视频多功能组合电涌保护器经第一电感L1和第二电感L2后，从端口J6输出。当雷击浪涌窜入电源接口时，浪涌电流分别由火线经第一温度保险丝F1、第一压敏电阻，和由零线经第二温度保险丝F2、第二压敏电阻，然后共同经气体放电管G4到地进行第一级电流泄放，然后经第一电感L1和第二电感L2退耦后，由第三温度保险丝F3、第五压敏电阻RN5进行第二级电流泄放，并将输出端口的电压钳位在700V。

电源火线经第一温度保险丝F1和限流电阻R4后，到发光二极管指示灯对地形成回路，指示灯点亮，二极管D3用于对LED指示灯进行保护。当电源的火线与零线接反，或保护器的地线漏接或没有达到相关技术标准要求，或者当保护器因使用时间超出使用寿命或雷击能量过大导致设备失效，失去防雷保护效果时，LED指示灯由于没有回路，因此灯不亮。此时，提醒用户需要变换电源的接线极性，对接地进行改进，或对设备进行更换。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施例，并不能以此限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求及说明书内容所作的简单的变换，皆应仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种视频多功能组合电涌保护器，包括音频/视频电涌保护模块(1)、云台控制线路电涌保护模块(2)和电源电涌保护模块(3)，其特征在于：

所述音频/视频电涌保护模块(1)包括并联在芯线和屏蔽线之间的视频一级电流泄放电路、整流电路、视频二级电流泄放电路和串联在芯线中的第一退耦电路；

所述云台控制线路电涌保护模块(2)包括并联在A线和B线之间的控制一级电流泄放电路、控制二级电流泄放电路和串联在A线和B线中的第二退耦电路；

所述电源电涌保护模块(3)包括并联在火线和零线之间的电源一级电流泄放电路、电源二级电流泄放电路，以及串联在火线和零线中的第三退耦电路。

2.根据权利要求1中所述的视频多功能组合电涌保护器，其特征在于：所述音频/视频电涌保护模块(1)的视频一级电流泄放电路包括并联在芯线和屏蔽线之间的第一气体放电管G1，并联在芯线和地、屏蔽线和地之间的第二气体放电管G2；所述第一退耦电路包括第一电阻R1，串联在芯线中；所述视频二级电流泄放电路包括第一瞬态抑制二极管SID1；所述整流电路是由4个二极管组成的整流桥。

3.根据权利要求1中所述的视频多功能组合电涌保护器，其特征在于：所述云台控制线路电涌保护模块(2)的控制一级电流泄放电路包括并联在A线和地、B线和地之间的第三气体放电管G3，所述控制二级电流泄放电路包括第二型瞬态抑制二极管SID2，第二退耦电路包括串联在A线中的第二电阻R2和串联在B线中的第三电阻R3。

4.根据权利要求1中所述的视频多功能组合电涌保护器，其特征在于：所述电源电涌保护模块(3)的电源一级电流泄放电路包括依次串联的第一保险丝F1、第一压敏电阻组、第二压敏电阻组和第二保险丝F2；第一保险丝F1的一端连接火线，第二保险丝F2的一端连接零线；第一压敏电阻组和第二压敏电阻组的连接点连接第四气体放电管G4到地；第三退耦电路包括串联在火线中的第一电感L1和串联在零线中的第二电感L2；所述电源二级电流泄放电路包括串联的第三保险丝F3和第五压敏电阻RN5。

5.根据权利要求1或4中所述的视频多功能组合电涌保护器，其特征在于：所述电源电涌保护模块(3)还包括电源指示电路。

6.根据权利要求5中所述的视频多功能组合电涌保护器，其特征在于：所述电源指示电路包括限流电阻R4、发光二极管和第三二极管D3，限流电阻R4一端连接第一保险丝F1和第一压敏电阻组的连接点，一端连接发光二极管的正极，发光二极管的负极接地，第三二极管D3的正极接地，负极接发光二极管的正极。

7.根据权利要求4中所述的视频多功能组合电涌保护器，其特征在于：所述电源电涌保护模块(3)的气体放电管G4两端并联有第五电阻R5。

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