CN201854029U - 直流电源浪涌保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流电源浪涌保护电路，包括一级防护电路、二级防护电路与报警控制电路，所述一级防护电路采用压敏电阻、温度保险丝与陶瓷气体放电管串联组合而成，所述陶瓷气体放电管的公共端接地，另外两端各串联连接一对压敏电阻与温度保险丝；所述二级防护电路采用瞬态抑制二极管与两对压敏电阻及温度保险丝并联组成，所述两对压敏电阻及温度保险丝交错放置并相串联，串联的公共端接地；所述报警控制电路包括由二极管、显示绿色信号的发光二极管及显示红色信号的发光二极管、瞬态抑制二极管、公共电阻与直流电源分别组成的两种信号回路。本实用新型加大了产品的耐通流容量，使其能承受较强的雷电电流，还具有警告提示功能，安全性提高。

Description

直流电源浪涌保护电路

技术领域

本实用新型涉及电涌保护电路，尤其涉及一种直流电源浪涌保护电路。

背景技术

现代监控系统的设备大多是高度集成的微电子设备，绝缘耐压低，抗干扰能力弱，极易遭到雷电冲击波及其它各种过电压的损坏，特别是电源部分极易受到雷电的袭击，过大电压还会破坏设备内的半导体器件，当受到仅仅持续几微妙的瞬态过电压时半导体器件可能发生破坏性的击穿或损坏。为确保系统装置的安全运行及人身安全，将雷害损失降到最低限度，在实际应用中一般都必须加装浪涌保护器。

目前在市场上应用的浪涌保护器形式多样，但其主要结构和原理基本相同，均是采用陶瓷气体放电管和瞬态抑制二极管的组合保护，来实现限制浪涌电压，保护设备的安全。但这种保护存在一定的缺陷，气体放电管通流容量较小，现有的产品耐通流一般为5kA，耐雷电电流较弱，一旦遭受雷击损坏，无报警信号装置，值班人员监视不方便，无法判别。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种直流电源浪涌保护电路，加大了产品的耐通流容量，使其能承受更强的雷电电流，能够更好地保护电子设备。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

直流电源浪涌保护电路，包括一级防护电路的陶瓷气体放电管与二级防护电路的瞬态抑制二极管，其特点是，

所述一级防护电路中，陶瓷气体放电管为三极放电管，它的公共端端接地，另外两端各串联连接一对压敏电阻与温度保险丝；采用压敏电阻与陶瓷气体放电管组合保护，可提高电路的通流容量，又无漏电流；一旦遭受雷击，雷电大电流从一级防护电路的接地端泄放，有效保护了设备的安全。

所述二级防护电路中，瞬态抑制二极管的两端并联连接两对交错放置的压敏电阻与温度保险丝，其中一对压敏电阻、温度保险丝和另一对压敏电阻、温度保险丝相串联的公共端接地；

通过所述瞬态抑制二极管与压敏电阻可将所述二级防护电路中的电压箝位于一个较低的状态，然后再输出，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏，确保了使用设备的安全防护。

当遇到不可抗击的雷电瞬态超强电流或其它原因产生的超高电压，所述一级与二级防护电路中设置的温度保险丝即熔断，来保护电路中的电子元器件免受强电流或高电压的损坏。

所述一级防护电路与二级防护电路之间设置电感，起到缓压或缓流的作用，使电路中的电流逐渐增大或逐渐减小为零，能够有效保护电子元器件。

所述一级防护电路与二级防护电路之间设置报警控制电路，所述报警控制电路包括由起单向导通作用的一个二极管、显示绿色信号的发光二极管、公共电阻与直流电源串联组成的第一回路，和另一个起单向导通作用的二极管、瞬态抑制二极管、显示红色信号的发光二极管、公共电阻与直流电源串联组成的第二回路，并且所述显示绿色、红色信号的两个发光二极管的输出端相对接。

所述显示红色与绿色的两个发光二极管安装于同一个信号指示灯内，通过上述两个回路分别控制。

报警控制电路的工作原理是：当浪涌保护电路正常时，电路中有电流流过，由于所述第二回路中设置有瞬态抑制二极管，它的内阻较大使第二回路中的电流远远小于第一回路中的电流，而所述显示绿色与红色信号的两个发光二极管的输出端相对，因此阻碍了第二回路的电流导通，只有第一回路的发光二级管发亮使信号指示灯显示绿色。

当遇到不可抗击的雷电瞬态超强电流时，温度保险丝熔断，所述第一回路断开，而第二回路中的瞬态抑制二极管达到击穿电压导通，显示红色信号的发光二极管才发亮，信号指示灯显示红色起到警示作用，告知值班人员出现故障了。

本实用新型的有益效果是，采用陶瓷气体放电管与压敏电阻组合保护使产品的耐通流由原来的5kA达到10kA，承受的耐雷电电流更强，能够得到更有效效的保护；

采用瞬态抑制二极管与压敏电阻组合保护，有效降低了限制电压，确保使用设备的安全防护；

还设置了报警控制电路，可交替显示红、绿信号，便于值班人员的鉴别，及时得知设备的安全状态。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式：

为了使本实用新型的创作特征、技术手段与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本实用新型。

实施例：

参看图1，直流电源浪涌保护电路，包括一级防护电路的陶瓷气体放电管G与二级防护电路的瞬态抑制二极管TVS1，

所述一级防护电路中，陶瓷气体放电管G为三极放电管，它的公共端接地，另外两端各串联连接一对压敏电阻TMOV1、TMOV2与温度保险丝FU1、FU2；

其中，温度保险丝FU1的一端接直流电源DC的正极，另一端连接压敏电阻TMOV1，压敏电阻TMOV1再依次串联连接陶瓷气体放电管G、压敏电阻TMOV2与温度保险丝FU2，温度保险丝FU2连接直流电源DC的负极。

所述二级防护电路中，瞬态抑制二极管TVS1的两端并联连接两对交错放置的压敏电阻TMOV3、TMOV4与温度保险丝FU3、FU4，其中一对压敏电阻TMOV 3与温度保险丝FU3和另一对压敏电阻TMOV4与温度保险丝FU4相串联的公共端A接地；

其中，瞬态抑制二极管TVS1的一端连接温度保险丝FU3，温度保险丝FU3再依次串联连接压敏电阻TMOV3、温度保险丝FU4与压敏电阻TMOV4，压敏电阻TMOV4再连接瞬态抑制二极管TVS1的另一端。

所述一级防护电路与二级防护电路之间设置报警控制电路，所述报警控制电路包括由一个二极管D1、显示绿色信号的发光二极管GREEN、公共电阻R与直流电源DC串联组成的第一回路和另一个二极管D2、瞬态抑制二极管TVS2、显示红色信号的发光二极管RED、公共电阻R与直流电源DC串联组成的第二回路。

所述第一回路中，二极管D1的正向输入端通过温度保险丝FU1连接直流电源DC的正极，其负向输出端依次连接发光二极管GREEN与公共电阻R，公共电阻R再连接直流电源DC的负极；

所述第二回路中，二极管D2的正向输入端通过电感L1连接直流电源DC的正极，其负向输出端依次连接发光二极管RED与公共电阻R，公共电阻R再连接直流电源DC的负极。

发光二极管GREEN与发光二极管RED的输出端相对接，并安装于同一个信号指示灯内，使信号指示灯交替显示绿色与红色。

报警控制电路的工作原理是：

当良涌保护电路正常时，第一回路与第二回路都有电流流过，但由于所述第二回路中设置有瞬态抑制二极管TVS2，它的内阻较大使第二回路中的电流远远小于所述第一回路中的电流，而所述发光二极管GREEN与发光二极管RED的输出端相对接，因此阻碍了第二回路的电流导通，只有第一回路导通，发光二级管GREEN发亮使信号指示灯显示绿色。

当遇到不可抗击的雷电瞬态超强电流时，温度保险丝FU1熔断，使所述第一回路断开，第二回路中的瞬态抑制二极管TVS2达到击穿电压而导通，从而有电流流过第二回路，显示红色信号的发光二极管RED发亮，使信号指示灯显示红色起到警示作用，告知值班人员出现故障了。

所述一级防护电路与二级防护电路之间设置电感L1与L2，电感L1的一端连接直流电源DC的正极，另一端连接报警控制电路中第二回路的二极管D2的正向输入端；电感L2的一端连接直流电源DC的负极，另一端同时连接所述二极防护电路中的瞬态抑制二极管TVS1与压敏电阻TMOV4。

通过在电路中增加电感L1与L2起到缓压或缓流的作用，使电路中的电流逐渐增大或逐渐减小为零，能够有效保护电子元器件。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.直流电源浪涌保护电路，包括一级防护电路的陶瓷气体放电管(G)与二级防护电路的瞬态抑制二极管(TVS1)，其特征在于，所述一级防护电路中，陶瓷气体放电管(G)为三极放电管，它的公共端接地，另外两端各串联连接一对压敏电阻与温度保险丝(TMOV1与FU1、TMOV2与FU2)；

所述二级防护电路中，瞬态抑制二极管(TVS1)的两端并联连接两对交错放置的压敏电阻与温度保险丝(TMOV3、FU3、TMOV4、FU4)，其中一对压敏电阻、温度保险丝(TMOV3、FU3)和另一对压敏电阻、温度保险丝(TMOV4、FU4)相串联的公共端(A)接地；

所述一级防护电路与二级防护电路之间设置报警控制电路。

2.根据权利要求1所述的直流电源浪涌保护电路，其特征在于，所述报警控制电路包括由一个二极管(D1)、显示绿色信号的发光二极管(GREEN)、公共电阻(R)与直流电源(DC)串联组成的第一回路和另一个二极管(D2)、瞬态抑制二极管(TVS2)、显示红色信号的发光二极管(RED)、公共电阻(R)与直流电源(DC)串联组成的第二回路，所述显示绿色、红色信号的两个发光二极管(GREEN、RED)的输出端相对接。

3.根据权利要求2所述的直流电源浪涌保护电路，其特征在于，所述显示绿色信号的发光二极管(GREEN)与显示红色信号的发光二极管(RED)安装于同一个信号指示灯内。

4.根据权利要求1或2所述的直流电源浪涌保护电路，其特征在于，所述一级防护电路与二级防护电路之间设置电感(L1、L2)。

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