CN202797935U

CN202797935U - 一种通信用防雷保护器结构及其装置

Info

Publication number: CN202797935U
Application number: CN 201220339491
Authority: CN
Inventors: 高煊慧; 任华山; 徐祝勤
Original assignee: Nanjing Phoenix Contact Co Ltd; Phoenix Contact Asia Pacific Nanjing Co Ltd
Current assignee: Phoenix Nanjing Intelligent Manufacturing Technology Engineering Co ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-07-13

Abstract

一种通信用防雷保护器结构及其装置，包括一个外壳、屏蔽盖、绝缘层，一PCB板组件，还具有一个导轨安装支架；防雷保护器电源与网络综合多级保护电路，采用对地隔离及等电位电路设计。其特征在于：PCB板组件外部至少两层以上保护结构，绝缘层及屏蔽层嵌入在外壳体内，导轨安装支架安装于外壳侧面，支架两侧开有安装槽，外壳及导轨卡接于支架两侧。本实用新型方案适用于通信领域、服务器、终端PC网卡电涌保护，POE供电的网络摄像机、网络交换机等设备中。

Description

一种通信用防雷保护器结构及其装置

技术领域

本实用新型涉及一种通信用防雷保护器，尤其涉及一种能保护敏感的以太网供电电路及网络监控设备等网络终端的装置。

背景技术

　由于以太网供电（PoE）设备及其电子元件是工作在特定电流和电压条件下的，如果因短路或电压突变出现超过了额定条件，则可能会对器件造成损坏和故障。那么过电流和过电压保护装置被用来同时帮助保护供电设备（PSE）和用电设备（PD）。

虽然POE技术发展至今已经有十余年，在中国通信设备中得到了广泛的应用，最大可靠传输距离可达100米，以太网两端连接设备造价昂贵，因集成度高导致耐压能力极其脆弱的通讯设备，一旦遭受雷击，轻则导致设备损坏、信号中断、数据丢失，重则人身伤亡。防雷成为运营商的基础设施建设的重点。

目前已知的网络防雷技术领域采用主要的保护方法包含两类，主要是过电压保护器件，即箝位器件和折返式保护器件。如金属氧化物压敏电阻（MOV）和二极管等箝位器件，允许达到特定箝位电平的电压施加到负荷上。而以并联分流方式工作的气体放电管和晶闸管浪涌抑制器等折返式保护器件，能处理超过击穿电压的瞬间冲击。几种方式各有利弊，与具有较大能量处理能力的TVS二极管相比，晶闸管的低导通电压可允许其把体积做得更小，从而节约了宝贵的印刷电路板空间，晶闸管相对低的容抗还允许将其使用在高数据速率电路中。从现有技术中也可以了解到有关传统设计的方案，这些系统方案中加装防雷器或其他设备后，或多或少的产生信号衰减、功率损耗等问题，功率、通信效果、传输距离得不到保障，这对防雷器性能提出了极高的要求。所以有必要对此加以进一步研究改进。

因此，本实用技术方案基于上述设计提出更加优良的结构来避免上述提及的技术方案的缺点问题，针对以往一些类似的防雷保护器的整体结构和内部电路作出适当的调整，满足国际标准对机械性能和电学性能的较高要求。从下述的技术方案的介绍和实施例中可以一一实现。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种通信用防雷保护器结构及其装置，该设计用于电源防雷器、网络信号防雷器两部分集成的浪涌保护器中；主要用于保护敏感的以太网供电电路及网络监控设备等网络终端，使其免受雷电感应过电压、电源干扰、静电放电等所造成的损坏。

本实用新型的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一个稳定的以太网网络终端要求防雷器既要满足安全防护浪涌及防过电压的能力，又要满足通信系统高速传输性能要求，而采用多重壳体的设计，可以使此类产品能更好地实现产品的功能要求。

一种通信用防雷保护器结构及其装置，包括一个外壳、屏蔽盖、绝缘层，一PCB板组件，还具有一个导轨安装支架；防雷保护器电源与网络综合多级保护电路，采用对地隔离及等电位电路设计。其特征在于：PCB板组件外部至少两层以上保护结构，绝缘层及屏蔽层嵌入在外壳体内，导轨安装支架安装于外壳侧面，支架两侧开有安装槽，外壳及导轨卡接于支架两侧。

进一步地，防雷保护器电源与网络综合多级保护电路，采用对地隔离及等电位电路设计，多组瞬态抑制二极管阵列，多组三极陶瓷气体放电管两端电极分别连到相邻对信号线对上，气体放电管中间电极连接到共同地上，相邻对瞬态抑制二极管阵列之间一一对应连接信号线对上；当浪涌发生时，气体放电管实现了共模浪涌的对地放电，瞬态抑制二极管阵列实现各组信号线对间的浪涌电压、电流抑制，信号线对之间的等电位连接，实现差模浪涌的抑制；电路既能用于大通流的防雷保护，也可以有效地阻止保护地频繁对信号参考地影响，又能在雷击发生时，实现系统的等电位连接，从而保证系统的安全运行。

本实用新型结构的应用，其突出效果表现为：

1、外部壳体采用绝缘材料，同时内部又增加绝缘层，整体具有安全绝缘的电气性能，可以使产品在使用中即美观又安全；

2、核心部件选用内部采用具有良好的EMC功能的金属壳体，既可以抵御外部电磁干扰和内部由于防雷器工作时产生的电磁脉冲对周边信号线路的影响，又增强了产品的强度；

3、采用电源+网络综合多级保护电路，对地隔离及等电位电路设计，可以有效地阻止保护地频繁对信号参考地影响，又能在雷击发生时，实现系统的等电位连接，从而保证系统的安全运行；

4、采用低残压电路，通流容量大,插损小、传输性能优越、无漏流；可以使产品达到好的防护水平，保证终端设备免受过电压损坏；

5、由于组装结构经合理改善，该产品设计了具有可拆卸的DIN35导轨卡，能有效实现快速安装、节约成本，安全可靠性，耐压性能增强，效果显著。

以下结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型分解状态的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施方式一电路原理图；

图4是本实用新型实施方式二电路原理图。

图中各附图标记的含义为：

1－上外壳、2－上屏蔽盖、3－上绝缘层、4－PCB板组件、5－下绝缘层、6－下屏蔽盖、7－下外壳、8－导轨安装支架。

具体实施方式

如图1和图2所示，是本实用新型提出的一种通信用防雷保护器结构及其装置，包括一个上外壳1、上屏蔽盖2、上绝缘层3，一PCB板组件4，还具有一个下绝缘层5、下屏蔽盖6、下外壳7，还可有一个导轨安装支架8；防雷保护器电源与网络综合多级保护电路，采用对地隔离及等电位电路设计。其特征在于：PCB板组件4外部至少两层以上保护结构，绝缘层及屏蔽层嵌入在外壳体内，导轨安装支架8安装于外壳侧面，支架两侧开有安装槽，外壳及导轨卡接于支架两侧。本结构设计稳固、抗扰能力强、安装方便，成本下降。

进一步地，该防雷器壳体采用多重壳体设计，上下外壳体采用绝缘材料，经过高温注塑处理成型为外壳体。由于此类材料具有造型多样性，耐冲击，具有良好韧性和塑性，不易断裂和变形；同时又具有安全绝缘的电气性能，满足产品既美观又安全可靠要求。

进一步地，为了使防雷器内部具有良好的EMC特性及ESD功能，因而在上下外壳体的内壁上增加一金属屏蔽盖，该金属屏蔽盖分为上下两部分，与上下外壳体一一对应配置，上外壳1四周边沿分布扣接的筋勒和倒扣孔，下外壳8四周与之对应的分布沿台和倒扣。紧贴外壳的屏蔽盖的上屏蔽盖2中部有一凸起槽型，便于两头放置网线座及相关元器件，纵向两头设有两只安装脚，安装脚中心处设有安装孔。横向两侧也各有两只垂直于壳体水平面的安装脚，且各安装脚上设置倒扣。与之配套连接的下屏蔽盖7纵向两头有限位脚，横向两侧边设置多对卡扣孔，该结构具有良好屏蔽性能和成型强度，既可以抵御外部电磁干扰和内部由于防雷器工作时产生的电磁脉冲对周边信号线路的影响，同时由于金属材料具有很好的电学性能，在其本体上不易聚集电荷，从而不会对电路板及电子元件造成破坏，保证了产品在运输中具有良好地挤压碰撞性能；另外金属内壳由于不像外壳那样对视觉上的高的要求，所以在选材、加工和外观处理上也经济很多。

更进一步地，在所述的屏蔽盖与PCB板组件4之间还有一绝缘层，所述的绝缘层分为上下两盖，由两块槽型的PE聚酯薄膜组合而成，放置于屏蔽盖的内侧，以保证屏蔽盖与PCB板组件4良好地绝缘，本品设计增加绝缘层可提高介电性能力；此层可设计为耐热阻燃层。

再进一步地，如图3、图4所示，防雷保护器电源与网络综合多级保护电路，采用对地隔离及等电位电路设计，多组瞬态抑制二极管阵列，多组三极陶瓷气体放电管两端电极分别连到相邻对信号线对上，气体放电管中间电极连接到共同地上，相邻对瞬态抑制二极管阵列之间一一对应连接信号线对上；当浪涌发生时，气体放电管实现了共模浪涌的对地放电，同时瞬态抑制二极管阵列实现各组信号线对间的浪涌电压、电流抑制，信号线对之间的等电位连接，实现差模浪涌的抑制；本电路既能用于大通流的防雷保护，也可以有效地阻止保护地频繁对信号参考地影响，实现系统的等电位连接，从而保证系统的安全运行。无浪涌高压时，所有二极管及放电管呈现为高阻态，满足网络信号传输的要求以及信号的高速传输。

作为本技术方案的进一步改进，在防雷器共模浪涌的对地放电中还可以变换成另一方式，相邻瞬态抑制二极管阵列之间连接；连接在任意两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极再与一半导体放电管串联在一起，形成对地放电通路。

由于外壳采用造型多样性的绝缘塑料壳体，方便地实现产品的导轨式安装，在外壳的其中一侧面设计了具有可多次拆卸的导轨安装支架6，从而方便了用户进行阵列式紧密的轨道安装和单独应用。

根据上述各层的功能，在产品组装时，先将上下绝缘层分别安装于上下屏蔽盖内，然后，用装好绝缘层的下屏蔽盖7上的安装脚穿过PCB组件4焊接面上的安装孔与PCB板组件4组装，之后再将安装脚穿过装好绝缘层的上屏蔽盖2上的安装孔，与上屏蔽盖2进行对扣组装，安装到位后，将安装脚旋转一定的角度或采用钎焊的方式将屏蔽盖可靠地与PCB组件4固定在一起；最后，将上述组装好的组件安装于上下外壳内完成组装。本实用新型防雷器适用于通信领域、服务器、终端PC网卡电涌保护，POE供电的网络摄像机、网络交换机等设备中。

综上，上述技术方案仅是应用范例之一，对基于本实用新型相似的其他改进方案的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本方案权利保护范围之内。

Claims

1.一种通信用防雷保护器结构及其装置，包括一个外壳、屏蔽盖、绝缘层，一PCB板组件，还具有一个导轨安装支架；防雷保护器电源与网络综合多级保护电路，采用对地隔离及等电位电路设计，其特征在于：PCB板组件外部至少两层以上保护结构，绝缘层及屏蔽层嵌入在外壳体内，导轨安装支架安装于外壳侧面，支架两侧开有安装槽，外壳及导轨卡接于支架两侧。

2.根据权利要求1所述的一种通信用防雷保护器结构及其装置，其特征在于：该防雷器壳体采用多重壳体设计，上下外壳体采用绝缘材料，经过高温注塑处理成型为外壳体。

3.根据权利要求1所述的一种通信用防雷保护器结构及其装置，其特征在于：在上下外壳体的内壁上增加一金属屏蔽盖，该金属屏蔽盖分为上下两部分，与上下外壳体一一对应配置，上外壳四周边沿分布扣接的筋勒和倒扣孔，下外壳四周与之对应的分布沿台和倒扣。

4.根据权利要求1所述的一种通信用防雷保护器结构及其装置，其特征在于：在所述的屏蔽盖与PCB板组件之间还有一绝缘层，所述的绝缘层分为上下两盖，由两块槽型的PE聚酯薄膜组合而成，放置于屏蔽盖的内侧，此层可设计为耐热阻燃层。

5.根据权利要求1所述的一种通信用防雷保护器结构及其装置，其特征在于：在外壳的其中一侧面设计了具有可多次拆卸的导轨安装支架。

6.根据权利要求1所述的一种通信用防雷保护器结构及其装置，其特征在于：防雷保护器电源与网络综合多级保护电路，采用对地隔离及等电位电路设计，多组瞬态抑制二极管阵列，多组三极陶瓷气体放电管两端电极分别连到相邻对信号线对上，气体放电管中间电极连接到共同地上，相邻对瞬态抑制二极管阵列之间一一对应连接信号线对上。

7.根据权利要求1所述的一种通信用防雷保护器结构及其装置，其特征在于：在防雷器共模浪涌的对地放电的另一方式，相邻瞬态抑制二极管阵列之间连接；连接在任意两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极再与一半导体放电管串联在一起，形成对地放电通路。