CN202759220U

CN202759220U - 气体放电管的保护装置及通信设备

Info

Publication number: CN202759220U
Application number: CN201220421532.9U
Authority: CN
Inventors: 刘团辉; 王三红
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2022-08-23
Also published as: WO2013178168A1

Abstract

本实用新型提供了一种气体放电管的保护装置及通信设备，用于对通信设备中的第一气体放电管进行保护，其中，上述装置包括：用于在第一气体放电管产生续流效应时，减小流经第一气体放电管电流的保护电路，与第一气体放电管耦合连接。采用本实用新型提供的上述技术方案，解决了相关技术中，由于气体放电管存在续流效应而导致器件烧毁等技术问题，从而规避了气体放电管的续流风险，延长了气体放电管的使用寿命，进一步提高受保护通信设备的抗雷击能力和可靠性。

Description

气体放电管的保护装置及通信设备

技术领域

本实用新型涉及电子通讯领域，具体而言，涉及一种气体放电管的保护装置及通信设备。

背景技术

目前通讯系统如无线基站设备、固网终端等设备，在从户外引入时，其引线到终端接口都考虑了防雷设计，从目前通用的处理方法来看，都使用的是通过气体放电管来对雷击能量进行泄放，从而保护设备的其他电路不受雷击的损坏而失效。如图1所示：U1是受保护的设备，U2是气体放电管。

气体放电管本身具有放电迅速、耐高压、过流能力强的特点，可以完成泄放雷击能量的作用，但存在一个负面的问题，就是气体放电管存在续流特性，自身在经过雷击能量后，还在保持导通状态，如果被保护信号存在电压时，可长时间使气体放电管导通，导通后持续发热导致气体放电管本身失效。从而也不能保护被保护设备。

针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中，由于气体放电管存在续流效应而导致器件烧毁等技术问题，本实用新型提供了一种气体放电管的保护装置及通信设备，以至少解决上述问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种气体放电管的保护装置，用于对通信设备中的第一气体放电管进行保护，包括：用于在第一气体放电管产生续流效应时，减小流经第一气体放电管电流的保护电路，与第一气体放电管耦合连接。

上述保护电路包括：第一正温度系数热敏电阻（Positive Temperature Coefficient，简称为PTC），其一端与第一气体放电管连接，另一端与电源地连接。

上述保护电路还包括以下之一：压敏电阻，与第一PTC并联连接；瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppressor，简称为TVS），与第一PTC并联连接。

上述保护电路包括：第一压敏电阻，其一端与第一气体放电管连接，另一端与电源地连接。

上述保护电路包括：至少一个第二气体放电管，与第一气体放电管并联连接。

上述保护电路包括：第二压敏电阻，与第一气体放电管和第二气体放电管并联连接。

上述保护电路包括：第二PTC，其一端与第一气体放电管和第二气体放电管组成的并联电路串联连接，另一端与电源地连接。

上述保护电路包括：第三压敏电阻，与第二PTC并联连接。

上述保护电路包括：第三PTC，与第一气体放电管和第二气体放电管并联连接。

上述保护电路包括：第四压敏电阻，其一端与第一气体放电管和第二气体放电管组成的并联电路串联连接，另一端与电源地连接。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种通信设备，包括以上所述的装置。

通过本实用新型，采用在受保护的气体放电管产生续流效应时，减小流经受保护气体放电管电流的保护电路的技术手段，解决了相关技术中，由于气体放电管存在续流效应而导致器件烧毁等技术问题，从而规避了气体放电管的续流风险，延长了气体放电管的使用寿命，进一步提高受保护通信设备的抗雷击能力和可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据相关技术的气体放电管防雷设计示意图；

图2为根据本实用新型实施例1的气体放电管保护装置的结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例1的气体放电管保护装置的另一结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例2的体放电管保护装置的电路示意图；

图5为根据本实用新型实施例2的气体放电管保护装置的结构示意图；

图6为根据本实用新型实施例3的气体放电管保护装置的结构示意图；

图7为根据本实用新型实施例4的气体放电管保护装置的结构示意图；

图8为根据本实用新型实施例4的气体放电管保护装置的另一结构示意图；

图9为根据本实用新型实施例5的气体放电管保护装置的结构示意图；

图10为根据本实用新型实施例6的气体放电管保护装置的结构示意图；

图11为根据本实用新型实施例6的气体放电管保护装置的另一结构示意图；

图12为根据本实用新型实施例7的气体放电管保护装置的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

考虑到相关技术中，由于气体放电管存在续流效应而导致器件烧毁等技术问题，以下结合实施例提供了相关的解决方案，现详细说明。

实施例1

图2为根据本实用新型实施例1的气体放电管保护装置的结构示意图。如图2所示，一种气体放电管的保护装置，用于对通信设备中的第一气体放电管进行保护，包括：用于在第一气体放电管产生续流效应时，减小流经第一气体放电管电流的保护电路10，与第一气体放电管U2耦合连接。图2中的U1表示受保护装置，该保护装置可以为无线基站设备、固网终端。

上述保护的实现方式有多种，如图3所示，可以利用正温度系数热敏电阻（PositiveTemperature Coefficient，简称为PTC）实现，此时所采用的方案如下：第一PTC U4，其一端与第一气体放电管U2连接，另一端与电源地连接。

实施例2

本实施例与实施例1类似，只不过加强了对热敏电阻的保护。为了进一步加强气体放电管保护装置的可靠性，可以对PTC热敏电阻进行保护，此时，如图4所示，可以通过以下方式实现：通过与第一PTC U4并联连接的压敏电阻U3实现。

在本实施例中，如图5所示，上述压敏电阻也可以由一个瞬态抑制二极管TVS代替，即可以通过以下方式实现：通过与第一PTC U4并联连接的TVS U3’实现

实施例3

本实施例提供另外一种保护装置，与实施例1和2的区别在于，实施例1和2中的第一PTC被一个压敏电阻代替。如图6所示，该装置中的保护电路包括：第一压敏电阻VR0，其一端与第一气体放电管U2连接，另一端与电源地连接。雷击能量到来时，由于压敏电阻初始电阻值小，气体放电管迅速导通，导通后压敏电阻两端存在电压差，致使压敏电阻值变大，从而切断续流回路。

实施例4

本实施例中，还提供了另外一种保护装置，与实施例1至3的区别在于，该装置中的保护电路，通过在受保护的气体放电管两极再并联一个气体放电管实现。如图7所示，该装置中的保护电路，包括：至少一个第二气体放电管U2’，与第一气体放电管U2并联连接。

在本实施例中，如图8所示，上述保护电路还可以包括一个第二压敏电阻VR1，与第一气体放电管U2和第二气体放电管U2’并联连接。

实施例5

本实施例与实施例4类似，只不过实施例4中的第二压敏电阻VR1被热敏电阻代替。具体如图9所示，本实施例中的保护电路包括：第二PTC R0，与第一气体放电管U2和第二气体放电管U2’并联连接

实施例6

如图10所示，本实施例中的保护电路包括：第三PTC R1，其一端与第一气体放电管U2和第二气体放电管U2’组成的并联电路串联连接，另一端与电源地连接。

如图11所示，保护电路包括：第三压敏电阻VR2，与第三PTC R1并联连接。

实施例7

本实施例相对于实施例6，利用一个压敏电阻代替了实施例10中的第三PTC R1，具体如下：如图12所示，本实施例中的保护电路包括：第四压敏电阻VR3，其一端与第一气体放电管U2和第二气体放电管U2’组成的并联电路串联连接，另一端与电源地连接。

实施例8

本实施例的原理在于：由于气体放电有续流效应，在经过雷击能量之后仍保持导通，如果受保护信号也一直有电，可以致使气体放电管长时间工作，发热并引起器件烧毁，无法再起到保护作用。

本实施例利用了PTC热敏电阻（正温度系数热敏电阻）和TVS管（即瞬态抑制二极管）配合气体放电管的使用，既能保证气体放电管的雷击保护作用，也能保护气体放电管本身因为续流效应而受损坏。

本实用新型通过设计和气体放电管的辅助电路设计，从而规避了气体放电管的续流风险，增长了气体放电管的使用寿命，更提高受保护设备的抗雷击能力和可靠性

本实施例的目的在于，保护气体放电管不因续流效应而导致放电管本体损坏。

本实施例中，如图3所示，其中U1是受保护设备，U2是气体放电管，一端与受保护信号连接，一端与U4串联到大地，U4是PTC热敏电阻。U3与U4并联，U4是TVS管

气体放电管：气体放电管是一种间隙式的防雷保护元件，它在通信系统的防雷保护中已获得了广泛应用。放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级，起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用。

PTC热敏电阻（正温度系数热敏电阻）：是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。

TVS管：是一种二极管形式的高效能保护器件，当TVS管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，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

本实施例的原理，使用PTC热敏电阻和气体放电管串联到地，TVS管和PTC热敏电阻并联。当雷击能量到来之后，雷击电压增大到超过气体的绝缘强度时，两极间的间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，导通后放电管两极之间的电压维持在放放电弧道所决定的残压水平，而此时PTC热敏电阻的导通电阻很小，可以视为电阻值很小的电阻。TVS管主要起嵌位电压作用，保护PTC热敏电阻不会因为过压而损坏。雷击能量通过气体放电和PTC热敏电阻迅速流到大地，这时完成了雷击能量的最短泄放路径，保护了其他电路部分不会受雷击损坏。

在气体放电管产生续流效应后，由于串联通路一直有电流存在，导致PTC热敏电阻也逐渐发热，随着发热的增加，器件本身的电阻也在增大，可以阻止气体放电管的续流通路，使气体放电管还原到原来的绝缘状态。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种气体放电管的保护装置，用于对通信设备中的第一气体放电管进行保护，其特征在于，包括：

用于在所述第一气体放电管产生续流效应时，减小流经所述第一气体放电管电流的保护电路，与所述第一气体放电管耦合连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括：

第一正温度系数热敏电阻PTC，其一端与所述第一气体放电管连接，另一端与电源地连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述保护电路还包括以下之一：

压敏电阻，与所述第一PTC并联连接；

瞬态抑制二极管TVS，与所述第一PTC并联连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括：

第一压敏电阻，其一端与所述第一气体放电管连接，另一端与电源地连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括：

至少一个第二气体放电管，与所述第一气体放电管并联连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括：

第二压敏电阻，与所述第一气体放电管和第二气体放电管并联连接。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括：

第二PTC，其一端与所述第一气体放电管和所述第二气体放电管组成的并联电路串联连接，另一端与电源地连接。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括：

第三压敏电阻，与所述第二PTC并联连接。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括：

第三PTC，与所述第一气体放电管和第二气体放电管并联连接。

10.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述保护电路包括：

第四压敏电阻，其一端与所述第一气体放电管和所述第二气体放电管组成的并联电路串联连接，另一端与电源地连接。

11.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的装置。