CN202474851U - 一种用于视频服务器的防雷系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于防雷领域,提供了一种用于视频服务器的防雷系统;该防雷系统包括:并联连接的设备电源浪涌防护单元、直流电源浪涌防护单元、视频信号浪涌防护单元、网络信号浪涌防护单元、开关量信号浪涌防护单元和控制信号浪涌防护单元;每个浪涌防护单元均采用第一级保护电路、第二级保护电路和退耦电路组成。本实用新型提供的视频服务器的防雷系统采用设备电源、视频信号、控制信号、网络信号、分组接地等防浪涌单元组合而成,系统维护、安装、使用方便,且防雷效果好。
Description
技术领域
本实用新型属于防雷领域,尤其涉及一种用于视频服务器的防雷系统。
背景技术
视频服务器是一种对视音频数据进行压缩、存储及处理的专用嵌入式设备,它在远程监控及视频等方面都有广泛的应用。随着“视频服务器”业务的深入开展,摄像监控设备遍布于全国各个地区中。而暴露在室外的监控系统随时都会受到雷电、浪涌、电磁风暴等自然灾害的威胁。尤其是在一些偏远或土壤电阻率高的地区,为了雷电防护而进行的接防雷地PE施工非常困难。
现有技术中电源系统采用电源防雷器,信号系统采用信号防雷器,这种将视频服务器线路防雷分开的保护方式导致安装维护不方便,且接防雷地PE电阻要求低,综合接防雷地PE技术(设备地、信号地、电源地),导致造价成本高,易产生地电位反击,防护效果低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于视频服务器的防雷系统,旨在解决现有的视频服务器线路防雷分开的保护方式导致安装维护不方便,成本高,防护效果差的问题。
本实用新型是这样实现的,一种用于视频服务器的防雷系统,包括:并联连接的设备电源浪涌防护单元、直流电源浪涌防护单元、视频信号浪涌防护单元、网络信号浪涌防护单元、开关量信号浪涌防护单元和控制信号浪涌防护单元;所述设备电源浪涌防护单元包括:依次串联连接的设备电源第一级保护电路、第一退耦电路和设备电源第二级保护电路;所述直流电源浪涌防护单元包括:依次串联连接的直流电源第一级保护电路、第二退耦电路和直流电源第二级保护电路;所述视频信号浪涌防护单元包括:依次串联连接的视频信号第一级保护电路、第三退耦电路和视频信号第二级保护电路;所述网络信号浪涌防护单元包括:依次串联连接的网络信号第一级保护电路、第四退耦电路和网络信号第二级保护电路;所述开关量信号浪涌防护单元包括:依次串联连接的开关量信号第一级保护电路、第五退耦电路和开关量信号第二级保护电路;所述控制信号浪涌防护单元包括:依次串联连接的控制信号第一级保护电路、第六退耦电路和控制信号第二级保护电路。
更进一步地,所述设备电源第一级保护电路包括:依次串联连接在火线与零线之间的第一保险丝、第一压敏电阻、第二压敏电阻和第二保险丝;所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻的串联连接端连接至防雷地;所述设备电源第二级保护电路包括:依次串联连接在所述火线与所述零线之间的第三压敏电阻、第三保险丝、第四压敏电阻和第四保险丝;以及依次串联连接在所述火线与所述零线之间的第五压敏电阻和第五保险丝;所述第三保险丝和所述第四压敏电阻的串联连接端连接至防雷地。
更进一步地,所述第一退耦电路包括:第一电感和第二电感;所述第一电感的一端连接至所述第一保险丝与所述火线连接的连接端;所述第一电感的另一端连接至所述第三压敏电阻与所述火线连接的连接端;所述第二电感的一端连接至所述第二保险丝与所述零线连接的连接端;所述第二电感的另一端连接至所述第四保险丝与所述零线连接的连接端。
更进一步地,所述视频信号第一级保护电路包括:第一气体放电管,所述第一气体放电管的输入端分别连接芯和壳,所述第一气体放电管的输出端接防雷地;所述视频信号第二级保护电路包括:第一整流桥和第一二极管组成,所述第一整流桥的输入端连接芯和壳,所述第一整流桥的输出端与所述第一二极管并联连接;所述第三退耦电路包括:第一电阻,所述第一电阻的一端连接至所述第一气体放电管与芯连接的连接端,所述第一电阻的另一端连接至所述第一整流桥与芯连接的连接端。
更进一步地,所述网络信号第一级保护电路包括:第二气体放电管和第三气体放电管;所述第二气体放电管的输入端分别连接信号输入端1和2脚,所述第二气体放电管的输出端接防雷地;所述第三气体放电管的输入端分别连接信号输入端3和6脚,所述第三气体放电管的输出端接防雷地;所述网络信号第二级保护电路包括:第二整流桥、第三整流桥、第二二极管和第三二极管;所述第二整流桥的输入端分别连接信号输出端1和2脚,所述第二整流桥的输出端与所述第二二极管并联连接;所述第三整流桥的输入端分别连接信号输出端3和6脚,所述第三整流桥的输出端与所述第三二极管并联连接;第四退耦电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻;第二电阻的一端连接至第二气体放电管与信号输入端1脚连接的连接端,第二电阻的另一端连接至第二整流桥与信号输出端1脚连接的连接端;第三电阻的一端连接至第二气体放电管与信号输入端2脚连接的连接端,第三电阻的另一端连接至第二整流桥与信号输出端2脚连接的连接端;第四电阻的一端连接至第三气体放电管与信号输入端3脚连接的连接端,第四电阻的另一端连接至第三整流桥与信号输出端3脚连接的连接端;第五电阻的一端连接至第三气体放电管与信号输入端6脚连接的连接端,第五电阻的另一端连接至第三整流桥与信号输出端6脚连接的连接端。
更进一步地,所述开关量信号第一级保护电路包括:第四气体放电管,所述第四气体放电管的输入端分别连接开关量信号输入端1和2脚,所述第四气体放电管的输出端接防雷地;所述开关量信号第二级保护电路包括:第四二极管、第五二极管和第六二极管;所述第四二极管的两端分别连接开关量信号输出端1和2脚作线间保护,所述第五二极管的两端分别连接至信号输出端2脚与防雷地之间;所述第六二极管的两端分别连接至信号输出端1脚与防雷地之间;所述第五退耦电路包括:第三电感、第四电感;第三电感的一端连接至第四气体放电管与开关量信号输入端1脚连接的连接端,第三电感的另一端连接至第四二极管与开关量信号输出端1脚连接的连接端;第四电感的一端连接至第四气体放电管与开关量信号输入端2脚连接的连接端,第四电感的另一端连接至第四二极管与开关量信号输出端2脚连接的连接端。
更进一步地,所述控制信号第一级保护电路包括:第五气体放电管,第五气体放电管的输入端分别连接控制信号输入端1和2脚,第五气体放电管的输出端接防雷地;所述控制信号第二级保护电路包括:第七二极管、第八二极管和第九二极管;所述第七二极管分别连接在控制信号输出端3脚和4脚之间;所述第八二极管连接在信号输出端4脚与防雷地之间;所述第九二极管连接在信号输出端3脚与防雷地之间;所述第六退耦电路包括:第六电阻和第七电阻;第六电阻连接在控制信号输入端1脚与输出端3脚之间,第七电阻连接在控制信号输入端2脚与输出端4脚之间。
在本实用新型中,视频服务器的防雷系统采用设备电源、视频信号、控制信号、网络信号、分组接地等防浪涌单元组合而成,系统维护、安装、使用方便,且防雷效果好。
附图说明
图1为本实用新型提供的视频服务器防雷系统的模块结构示意图;
图2为本实用新型提供的视频服务器防雷系统中设备电源浪涌防护单元的电路图;
图3为本实用新型提供的视频服务器防雷系统中视频信号浪涌防护单元的电路图;
图4为本实用新型提供的视频服务器防雷系统中网络信号浪涌防护单元的电路图;
图5为本实用新型提供的视频服务器防雷系统中开关量信号浪涌防护单元的电路图;
图6为本实用新型提供的视频服务器防雷系统中控制信号浪涌防护单元的电路图;
图7为本实用新型提供的视频服务器防雷系统中接地浪涌防护单元的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。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1示出了本实用新型提供的用于视频服务器的防雷系统的模块结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型相关的部分,详述如下:
用于视频服务器的防雷系统包括:并联连接的设备电源浪涌防护单元1、直流电源浪涌防护单元2、视频信号浪涌防护单元3、网络信号浪涌防护单元4、开关量信号浪涌防护单元5和控制信号浪涌防护单元6;其中,设备电源浪涌防护单元1包括:依次串联连接的设备电源第一级保护电路11、第一退耦电路12和设备电源第二级保护电路13;直流电源浪涌防护单元2包括:依次串联连接的直流电源第一级保护电路21、第二退耦电路22和直流电源第二级保护电路23;视频信号浪涌防护单元3包括:依次串联连接的视频信号第一级保护电路31、第三退耦电路32和视频信号第二级保护电路33;网络信号浪涌防护单元4包括:依次串联连接的网络信号第一级保护电路41、第四退耦电路42和网络信号第二级保护电路43;开关量信号浪涌防护单元5包括:依次串联连接的开关量信号第一级保护电路51、第五退耦电路52和开关量信号第二级保护电路53;控制信号浪涌防护单元6包括:依次串联连接的控制信号第一级保护电路61、第六退耦电路62和控制信号第二级保护电路63。
本实用新型提供的用于视频服务器的防雷系统由专用的电源、视频信号、控制信号、网络信号、分组接地五部分防雷组合而成,解决了浪涌保护器安装维护复杂、综合接地产生地电位反击等问题。
图2示出了设备电源浪涌防护单元1的具体电路;其中,设备电源第一级保护电路11包括:依次串联连接在火线L与零线N之间的第一保险丝F1、第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2和第二保险丝F2;第一压敏电阻MOV1和第二压敏电阻MOV2的串联连接端连接至防雷地PE;第一压敏电阻MOV1连接火线L与防雷地PE之间作火线雷电浪涌保护,第二压敏电阻MOV2连接零线N与防雷地PE之间作零线雷电浪涌保护。设备电源第二级保护电路13包括:依次串联连接在火线L与零线N之间的第三压敏电阻MOV3、第三保险丝F3、第四压敏电阻MOV4和第四保险丝F4;以及依次串联连接在火线L与零线N之间的第五压敏电阻MOV5和第五保险丝F5;第三保险丝F3和第四压敏电阻MOV4的串联连接端连接至防雷地PE;第三压敏电阻MOV3连接火线L与防雷地PE之间作火线雷电浪涌保护,第四压敏电MOV4连接零线N与防雷地PE之间作零线雷电浪涌保护,第五压敏电阻MOV5连接火线L与零线N之间作火线、零线间雷电浪涌保护;用于泄放浪涌过电压。
作为本实用新型的一个实施例,第一退耦电路12包括:第一电感L1和第二电感L2;第一电感L1的一端连接至第一保险丝F1与火线L连接的连接端;第一电感L1的另一端连接至第三压敏电阻MOV3与火线L连接的连接端;第二电感L2的一端连接至第二保险丝F2与零线N连接的连接端;第二电感L2的另一端连接至第四保险丝F4与零线N连接的连接端。
在本实用新型中,防雷系统还包括:电源指示电路;电源指示电路包括电阻R1、二极管D1和发光二级管LED1;发光二级管LED1的阴极连接至火线L,二极管D1的阴极连接至发光二级管LED1的阳极,二极管D1的阳极通过电阻R1连接至零线N。
在本实用新型中,防雷系统还包括:工作劣化指示电路8和开关量遥信电路9;其中工作劣化指示电路8包括火线上劣化指示电路和零线上劣化指示电路;火线上劣化指示电路包括:电阻R2、二极管D2和发光二极管LED2;发光二极管LED2的阴极连接至第一保险丝F1与第一压敏电阻MOV1串联连接端,二极管D2的阴极连接至发光二级管LED2的阳极,二极管D2的阳极通过电阻R2连接至零线N;零线上劣化指示电路包括:电阻R3、二极管D3和发光二极管LED3;发光二极管LED3的阴极连接至第二保险丝F2与第二压敏电阻MOV2串联连接端,二极管D3的阴极连接至发光二级管LED3的阳极,二极管D2的阳极通过电阻R3连接至火线L。开关量遥信电路9由温度保险和接线端子组成。
图3示出了视频信号浪涌防护单元3的具体电路,其中,视频信号第一级保护电路31包括:第一气体放电管G2,第一气体放电管G2的输入端分别连接芯和壳,第一气体放电管G2的输出端接防雷地PE;第一气体放电管G2用于泄放浪涌过电压。视频信号第二级保护电路33包括:第一整流桥Db1和第一二极管V1,第一整流桥Db1的输入端连接芯和壳,第一整流桥Db1的输出端与第一二极管V1并联连接。第三退耦电路32包括:第一电阻R4,第一电阻R4的一端连接至第一气体放电管G2与芯连接的连接端,第一电阻R4的另一端连接至第一整流桥Db1与芯连接的连接端。
图4示出了网络信号浪涌防护单元4的具体电路,其中,网络信号第一级保护电路41包括:第二气体放电管G3和第三气体放电管G4;第二气体放电管G3的输入端分别连接信号输入端1和2脚,第二气体放电管G3的输出端接防雷地PE;第三气体放电管G4的输入端分别连接信号输入端3和6脚,第三气体放电管G4的输出端接防雷地PE;网络信号第二级保护电路43包括:第二整流桥Db2、第三整流桥Db3、第二二极管V2和第三二极管V3;第二整流桥Db2的输入端分别连接信号输出端1和2脚,第二整流桥Db2的输出端与第二二极管V2并联连接;第三整流桥Db3的输入端分别连接信号输出端3和6脚,第三整流桥Db3的输出端与所述第三二极管V3并联连接。第四退耦电路42包括:第二电阻R5、第三电阻R6、第四电阻R7和第五电阻R8;第二电阻R5的一端连接至第二气体放电管G3与信号输入端1脚连接的连接端,第二电阻R5的另一端连接至第二整流桥Db2与信号输出端1脚连接的连接端;第三电阻R6的一端连接至第二气体放电管G3与信号输入端2脚连接的连接端,第三电阻R6的另一端连接至第二整流桥Db2与信号输出端2脚连接的连接端;第四电阻R7的一端连接至第三气体放电管G4与信号输入端3脚连接的连接端,第四电阻R7的另一端连接至第三整流桥Db3与信号输出端3脚连接的连接端;第五电阻R8的一端连接至第三气体放电管G4与信号输入端6脚连接的连接端,第五电阻R8的另一端连接至第三整流桥Db3与信号输出端6脚连接的连接端。
图5示出了开关量信号浪涌防护单元5的具体电路,其中,开关量信号第一级保护电路51包括:第四气体放电管G5,第四气体放电管G5的输入端分别连接开关量信号输入端1和2脚,第四气体放电管G5的输出端接防雷地PE。开关量信号第二级保护电路53包括:第四二极管V4、第五二极管V5和第六二极管V6;第四二极管V4的两端分别连接开关量信号输出端1和2脚作线间保护,第五二极管V5的两端分别连接至信号输出端2脚与防雷地PE之间;第六二极管V6的两端分别连接至信号输出端1脚与防雷地PE之间。第五退耦电路52包括:第三电感L5和第四电感L6;第三电感L5的一端连接至第四气体放电管G5与开关量信号输入端1脚连接的连接端,第三电感L5的另一端连接至第四二极管V4与开关量信号输出端1脚连接的连接端;第四电感L6的一端连接至第四气体放电管G5与开关量信号输入端2脚连接的连接端,第四电感L6的另一端连接至第四二极管V4与开关量信号输出端2脚连接的连接端。
图6示出了控制信号浪涌防护单元6的具体电路,其中,控制信号第一级保护电路61包括:第五气体放电管G6,第五气体放电管G6的输入端分别连接控制信号输入端1和2脚,第五气体放电管G6的输出端接防雷地。控制信号第二级保护电路63包括:第七二极管V7、第八二极管V8和第九二极管V9;第七二极管V7分别连接在控制信号输出端3脚和4脚之间;第八二极管V8连接在信号输出端4脚与防雷地PE之间;第九二极管V9连接在信号输出端3脚与防雷地PE之间。第六退耦电路62包括:第六电阻G9和第七电阻G10;第六电阻G9连接在控制信号输入端1脚与输出端3脚之间,第七电阻G10连接在控制信号输入端2脚与输出端4脚之间。
在本实用新型中,气体放电管均可以采用三极气体放电管,压敏电阻均可以采用氧化锌压敏电阻,二极管可以采用瞬态二极管,接防雷地PE采用设备地和防雷地分组接的技术;具体地参照图1和图7所示,设备地71与防雷地73通过一个分组接地电路72(雷电流隔离抑制器Z)隔离阻断,该雷电流隔离抑制器Z可以对雷电流的传播起到阻断隔离的目的,而对工频或直流信号没有任何干扰。也就是说设备正常运行时工作接防雷地PE的状态不会受到影响,而当雷电浪涌电流从地面反击时可以阻断雷电流的传播,从而极大限度的保证了设备的正常运行。
在本实用新型中,防浪涌保护元件可以采用氧化锌压敏电阻、气体放电管和瞬态二极管(TVS管)等常规元器件,根据电源、控制信号、视频信号、开关量和网络等保护电路浪涌的大小不同,选用不同元器件的组合和选型方式,解决了用同一种防雷元器件组合保护不同的被保护设备线路所造成的保护能力差问题,能有效防雷过电压,浪涌损坏设备,提高了设备整体保护性能。同时采用了公司分组接防雷地PE技术,通过高频抑制器将设备地、防雷地有效分开,相互不干扰,能有效抑制地电位反击损坏设备,从而实现了大接防雷地PE电阻。产品组合设计,实用性强,降低工艺制作和工程安装成本,解决了安装及维护复杂问题。
本实用新型提供的用于视频服务器的防雷系统维护、安装、使用方便,且防雷效果好。同时,采用雷电流隔离抑制技术,可以阻断雷电流的传播,提高了雷击保护几率;还应用了隔离式分组接防雷地PE技术,防雷接防雷地PE和工作接防雷地PE互不干扰,防止地电位反击对设备的影响;对接防雷地PE电阻值要求降低,可以用具有比较大的接防雷地PE电阻值的地网就可以起到良好的防雷效果。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于视频服务器的防雷系统,其特征在于,包括:
并联连接的设备电源浪涌防护单元、直流电源浪涌防护单元、视频信号浪涌防护单元、网络信号浪涌防护单元、开关量信号浪涌防护单元和控制信号浪涌防护单元;
所述设备电源浪涌防护单元包括:依次串联连接的设备电源第一级保护电路、第一退耦电路和设备电源第二级保护电路;
所述直流电源浪涌防护单元包括:依次串联连接的直流电源第一级保护电路、第二退耦电路和直流电源第二级保护电路;
所述视频信号浪涌防护单元包括:依次串联连接的视频信号第一级保护电路、第三退耦电路和视频信号第二级保护电路;
所述网络信号浪涌防护单元包括:依次串联连接的网络信号第一级保护电路、第四退耦电路和网络信号第二级保护电路;
所述开关量信号浪涌防护单元包括:依次串联连接的开关量信号第一级保护电路、第五退耦电路和开关量信号第二级保护电路;
所述控制信号浪涌防护单元包括:依次串联连接的控制信号第一级保护电路、第六退耦电路和控制信号第二级保护电路。
2.如权利要求1所述的防雷系统,其特征在于,所述设备电源第一级保护电路包括:依次串联连接在火线与零线之间的第一保险丝、第一压敏电阻、第二压敏电阻和第二保险丝;所述第一压敏电阻和所述第二压敏电阻的串联连接端连接至防雷地;
所述设备电源第二级保护电路包括:依次串联连接在所述火线与所述零线之间的第三压敏电阻、第三保险丝、第四压敏电阻和第四保险丝;以及依次串联连接在所述火线与所述零线之间的第五压敏电阻和第五保险丝;所述第三保险丝和所述第四压敏电阻的串联连接端连接至防雷地。
3.如权利要求2所述的防雷系统,其特征在于,所述第一退耦电路包括:第一电感和第二电感;
所述第一电感的一端连接至所述第一保险丝与所述火线连接的连接端;所述第一电感的另一端连接至所述第三压敏电阻与所述火线连接的连接端;
所述第二电感的一端连接至所述第二保险丝与所述零线连接的连接端;所述第二电感的另一端连接至所述第四保险丝与所述零线连接的连接端。
4.如权利要求1所述的防雷系统,其特征在于,所述视频信号第一级保护电路包括:第一气体放电管,所述第一气体放电管的输入端分别连接线路,所述第一气体放电管的输出端接防雷地;
所述视频信号第二级保护电路包括:第一整流桥和第一二极管组成,所述第一整流桥的输入端连接线路,所述第一整流桥的输出端与所述第一二极管并联连接;
所述第三退耦电路包括:第一电阻,所述第一电阻的一端连接至所述第一气体放电管与芯连接的连接端,所述第一电阻的另一端连接至所述第一整流桥与芯连接的连接端。
5.如权利要求1所述的防雷系统,其特征在于,所述网络信号第一级保护电路包括:第二气体放电管和第三气体放电管;所述第二气体放电管的输入端分别连接至网络信号输入线路,所述第二气体放电管的输出端接防雷地;所述第三气体放电管的输入端分别连接至网络信号输入线路,所述第三气体放电管的输出端接防雷地;
所述网络信号第二级保护电路包括:第二整流桥、第三整流桥、第二二极管和第三二极管;所述第二整流桥的输入端分别连接至网络信号输出线路,所述第二整流桥的输出端与所述第二二极管并联连接;所述第三整流桥的输入端分别连接至网络信号输出线路,所述第三整流桥的输出端与所述第三二极管并联连接;
第四退耦电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻;第二电阻的一端连接至第二气体放电管与网络信号输入端1脚连接的连接端,第二电阻的另一端连接至第二整流桥与网络信号输出端1脚连接的连接端;第三电阻的一端连接至第二气体放电管与网络信号输入端2脚连接的连接端,第三电阻的另一端连接至第二整流桥与网络信号输出端2脚连接的连接端;第四电阻的一端连接至第三气体放电管与网络信号输入端3脚连接的连接端,第四电阻的另一端连接至第三整流桥与网络信号输出端3脚连接的连接端;第五电阻的一端连接至第三气体放电管与网络信号输入端6脚连接的连接端,第五电阻的另一端连接至第三整流桥与网络信号输出端6脚连接的连接端。
6.如权利要求1所述的防雷系统,其特征在于,所述开关量信号第一级保护电路包括:第四气体放电管,所述第四气体放电管的输入端分别连接至开关量信号输入线路,所述第四气体放电管的输出端接防雷地;
所述开关量信号第二级保护电路包括:第四二极管、第五二极管和第六二极管;所述第四二极管的两端分别连接至开关量信号输出线路,所述第五二极管的两端分别连接在开关量信号输出线路与防雷地之间;所述第六二极管的两端分别连接至开关量信号输出线路与防雷地之间;
所述第五退耦电路包括:第三电感、第四电感;第三电感的一端连接至第四气体放电管与开关量信号输入线路连接的连接端,第三电感的另一端连接至第四二极管与开关量信号输出线路连接的连接端;第四电感的一端连接至第四气体放电管与开关量信号输入线路连接的连接端,第四电感的另一端连接至第四二极管与开关量信号输出线路连接的连接端。
7.如权利要求1所述的防雷系统,其特征在于,所述控制信号第一级保护电路包括:第五气体放电管,第五气体放电管的输入端分别连接至控制信号输入线路,第五气体放电管的输出端接防雷地;
所述控制信号第二级保护电路包括:第七二极管、第八二极管和第九二极管;所述第七二极管分别连接在控制信号输出线路之间;所述第八二极管连接在控制信号输出线路与防雷地之间;所述第九二极管连接在控制信号输出线路与防雷地之间;
所述第六退耦电路包括:第六电阻和第七电阻;第六电阻连接在控制信号输入线路与输出线路之间,第七电阻连接在控制信号输入线路与输出线路之间。
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