CN203151086U - 防雷保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种防雷保护电路，本防雷保护电路包括双向数据信号输入端、有线电视信号输入端、交流电源输入端、用于对有线电视信号防雷保护的第一保护电路、用于对交流电源防雷保护的第二保护电路、用于混合双向数据信号和有线电视信号的混合器、用于对混合输出信号防雷保护的第三保护电路和混合信号输出端通过设置第一保护电路对有线电视信号进行防雷保护，第二保护电路对交流电源防雷保护，第三保护电路对混合输出信号进行防雷保护，从而达到EOC同轴宽带接入设备的对外接口完全防雷保护的作用。

Description

防雷保护电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种防雷保护电路。

背景技术

利用EOC（Ethernet Over Coax，以太数据通过同轴电缆传输）技术进行有线电视网络宽带、双向化改造，可以有效发挥有线电视网频带宽、成本低及易普及的优势，有利于有线电视网络建设成为千家万户的多媒体信息平台。同时，也可满足社会各界和广大居民的多方面需求，推进三网融合。

随着下一代广播电视网建设和三网融合的不断推进，各运营商陆续开始进行基于EOC的接入技术试验和部署。EOC同轴宽带接入网局端设备要求支持60V交流电供电，因此，交流电需要防雷保护。同时，连接局端的信号口的高频段的单向有线电视CATV（Community Antenna Television，有线电视）接口也需要防雷保护。另外，连接最终用户端的信号、电源混合接口也是需要有防雷保护的。防雷是广电运营商招标时对设备供应商提的必要的可靠性要求之一。如何对EOC同轴宽带接入设备的交流电源口和CATV接口进行防雷保护，目前业界几乎还没有相关的专利或者通用的解决方法。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种EOC同轴宽带接入设备进行防雷保护的防雷保护电路。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种防雷保护电路，包括双向数据信号输入端、有线电视信号输入端、交流电源输入端、用于对有线电视信号防雷保护的第一保护电路、用于对交流电源防雷保护的第二保护电路、用于混合双向数据信号和有线电视信号的混合器、用于对混合输出信号防雷保护的第三保护电路和混合信号输出端；其中，

所述双向数据信号输入端与所述混合器的第一输入端连接；所述有线电视信号输入端经所述第一保护电路与所述混合器的第二输入端连接；所述交流电源输入端经所述第二保护电路与所述混合器的电源输入端连接；所述混合器的第一输出端和第二输出端分别与所述第三保护电路的第一输入端和第二输入端连接；所述第三保护电路的输出端与所述混合信号输出端连接。

优选地，所述第一保护电路包括用于将雷击浪涌信号进行初级泄放的第一一级防护单元、用于隔离残余能量的第一协调单元；其中，

所述第一一级防护单元的一端作为所述第一保护电路的输入端与所述有线电视信号输入端连接，另一端接地；所述第一协调单元的一端与所述有线电视信号输入端连接且与所述第一一级防护单元的一端连接，另一端作为所述第一保护电路的输出端与所述混合器的第二输入端连接。

优选地，所述第二保护电路包括用于将雷击浪涌信号进行初级泄放的第二一级防护单元、用于过滤高频能量的第二协调单元、用于进一步泄放雷击浪涌信号的第一二级防护单元；其中，

所述第二一级防护单元的一端作为第二保护电路的输入端与所述交流电源输入端连接，另一端接地；所述第二协调单元的一端与所述第二一级防护单元的一端连接且与所述交流电源输入端连接，另一端作为所述第二保护电路的输出端与所述混合器的电源输入端连接；所述第一二级防护单元的一端与所述第二协调单元的一端连接且与所述混合器的电源输入端连接，另一端接地。

优选地，所述第三保护电路包括用于将雷击浪涌信号进行初级泄放的第三一级防护单元、用于过滤高频能量的第三协调单元、用于隔离残余能量的第四协调单元、用于进一步泄放雷击浪涌信号的第二二级防护单元；其中，

所述第二二级防护单元的一端作为所述第三保护电路的第二输入端与所述混合器的第二输出端连接，另一端接地；所述第四协调单元的一端作为所述第三保护电路的第一输入端与所述混合器的第一输出端连接，另一端与所述混合信号输出端连接；所述第三协调单元连接于所述第四协调单元与所述混合信号输出端之间的节点上，另一端与所述第二二级防护单元的一端连接且与所述混合器的第二输出端连接；所述第三一级防护单元的一端与所述第三协调单元的一端连接且与所述第四协调单元的一端连接，另一端接地。

优选地，所述第一一级防护单元包括第一压敏电阻与第一气体放电管，所述第一气体放电管的一端与所述有线电视信号输入端连接，另一端经所述第一压敏电阻接地；所述第二一级防护单元包括第二压敏电阻与第二气体放电管，所述第二气体放电管的一端与所述交流电源输入端连接，另一端经所述第二压敏电阻接地；所述第三一级防护单元包括第三压敏电阻与第三气体放电管，所述第三气体放电管的一端与所述混合信号输出端连接，另一端经所述第三压敏电阻接地。

优选地，所述第一二级防护单元包括第四压敏电阻，所述第四压敏电阻的一端与所述第二协调单元的一端连接，另一端接地；所述第二二级防护单元包括第五压敏电阻，所述第五压敏电阻的一端与所述混合器的第二输出端连接且与所述第三协调单元的一端连接，另一端接地。

优选地，所述第一协调单元包括第一电容，该第一电容的一端与所述有线电视信号输入端连接，另一端与所述混合器的第二输入端连接；所述第二协调单元包括第一电感，该第一电感的一端与所述交流电源输入端连接，另一端与所述混合器的电源输入端连接。

优选地，所述第三协调单元包括第二电容，该第二电容的一端与所述混合器的第一输出端连接，另一端与所述混合信号输出端连接；所述第四协调单元包括第二电感，该第二电感的一端与所述混合器的第二输出端连接，另一端与所述混合信号输出端连接。

优选地，所述混合器还包括用于将所述交流电源输出的电源输出端。

本实用新型通过设置第一保护电路对有线电视信号进行防雷保护，第二保护电路对交流电源防雷保护，第三保护电路对混合输出信号进行防雷保护，从而达到EOC同轴宽带接入设备的对外接口完全防雷保护的作用。

附图说明

图1为本实用新型防雷保护电路较佳实施例的结构示意图；

图2为本实用新型防雷保护电路中第一保护电路的结构示意图；

图3为本实用新型防雷保护电路中第二保护电路的结构示意图；

图4为本实用新型防雷保护电路中第三保护电路的结构示意图；

图5为本实用新型防雷保护电路较佳实施例的电路图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例就本实用新型的技术方案做进一步的说明。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。

参照图1，图1为本实用新型防雷保护电路较佳实施例的结构示意图；图2为本实用新型防雷保护电路中第一保护电路的结构示意图；图3为本实用新型防雷保护电路中第二保护电路的结构示意图；图4为本实用新型防雷保护电路中第三保护电路的结构示意图；图5为本实用新型防雷保护电路较佳实施例的电路图。

本实施例中，一种防雷保护电路，包括双向数据信号输入端10、有线电视信号输入端20、交流电源输入端30、用于对有线电视信号防雷保护的第一保护电路40、用于对交流电源防雷保护的第二保护电路50、用于混合双向数据信号和有线电视信号的混合器60、用于对混合输出信号防雷保护的第三保护电路70和混合信号输出端80；其中，

双向数据信号输入端10与混合器60的第一输入端连接；有线电视信号输入端20经第一保护电路40与混合器60的第二输入端连接；交流电源输入端30经第二保护电路50与混合器60的电源输入端连接；混合器60的第一输出端和第二输出端分别与第三保护电路70的第一输入端和第二输入端连接；第三保护电路70的输出端与混合信号输出端80连接。

EOC同轴宽带接入设备对外接口包括本地60V交流电源输入端30，连接局端的有线电视信号输入端20，和连接用户端的混合信号输出端80。接入设备的内部接口为双向数据输入输出口，连接设备的业务线卡。本实施例中，混合器60是用于混合高频段的有线电视信号和低频段的数据电源，内部由双工器、电感、隔直电容等组成。本实施例中，混合器60还设有一接地端，用于与地连接，以提供一个雷击泻放通道。

本实用新型通过设置第一保护电路40对有线电视信号进行防雷保护，第二保护电路50对交流电源防雷保护，第三保护电路70对混合输出信号进行防雷保护，从而达到EOC同轴宽带接入设备的对外接口完全防雷保护的作用。

进一步地，第一保护电路40包括用于将雷击浪涌信号进行初级泄放的第一一级防护单元42、用于隔离残余能量的第一协调单元41；其中，

第一一级防护单元42的一端作为第一保护电路40的输入端与有线电视信号输入端20连接，另一端接地；第一协调单元41的一端与有线电视信号输入端20连接且与第一一级防护单元42的一端连接，另一端作为第一保护电路40的输出端与混合器60的第二输入端连接。第一一级防护单元42，对雷击浪涌信号作初级的泻放到系统地平面，泻放大部分能量，主要的防护作用。第一协调单元41包括第一电容C1，该第一电容C1的一端与有线电视信号输入端20连接，另一端与混合器60的第二输入端连接；本实施例中，第一一级防护单元42具体包括第一压敏电阻M1与第一气体放电管G1，第一气体放电管G1的一端与有线电视信号输入端20连接，另一端经第一压敏电阻M1接地。对于第一电容C1的选择，因为有线电视信号为高频信号，所以要选电容值小的，以满足信号传输要求。电容值耐压要高于保护雷击信号过保护气体放电管后的残余电压，起到隔离作用，保护后级电路。

进一步地，第二保护电路50包括用于将雷击浪涌信号进行初级泄放的第二一级防护单元51、用于过滤高频能量的第二协调单元52、用于进一步泄放雷击浪涌信号的第一二级防护单元53；其中，

第二一级防护单元51的一端作为第二保护电路50的输入端与交流电源输入端30连接，另一端接地；第二协调单元52的一端与第二一级防护单元51的一端连接且与交流电源输入端30连接，另一端作为第二保护电路50的输出端与混合器60的电源输入端连接；第一二级防护单元53的一端与第二协调单元52的一端连接且与混合器60的电源输入端连接，另一端接地。

具体地，第二一级防护单元51包括第二压敏电阻M2与第二气体放电管G2，第二气体放电管G2的一端与交流电源输入端30连接，另一端经第二压敏电阻M2接地。第一二级防护单元53包括第四压敏电阻，第四压敏电阻的一端与第二协调单元52的一端连接，另一端接地。第二协调单元52包括第一电感L1，该第一电感L1的一端与交流电源输入端30连接，另一端与混合器60的电源输入端连接。第二一级防护单元51对雷击浪涌信号作初级的泻放到系统地平面，泻放大部分能量，起主要的防护作用。第二协调单元52用于连接第二一级防护单元51和第一二级防护单元53，通常在电源线上用滤波电感，过滤高频能量。第一二级防护单元53用于进一步泻放次级的雷击浪涌信号。

进一步地，第三保护电路70包括用于将雷击浪涌信号进行初级泄放的第三一级防护单元71、用于过滤高频能量的第三协调单元72、用于隔离残余能量的第四协调单元73、用于进一步泄放雷击浪涌信号的第二二级防护单元74；其中，

第二二级防护单元74的一端作为第三保护电路70的第二输入端与混合器60的第二输出端连接，另一端接地；第四协调单元73的一端作为第三保护电路70的第一输入端与混合器60的第一输出端连接，另一端与混合信号输出端80连接；第三协调单元72连接于第四协调单元73与混合信号输出端80之间的节点上，另一端与第二二级防护单元74的一端连接且与混合器60的第二输出端连接；第三一级防护单元71的一端与第三协调单元72的一端连接且与第四协调单元73的一端连接，另一端接地。

第三一级防护单元71包括第三压敏电阻M3与第三气体放电管G3，第三气体放电管G3的一端与混合信号输出端80连接，另一端经第三压敏电阻M3接地。

第二二级防护单元74包括第五压敏电阻M5，第五压敏电阻M5的一端与混合器60的第二输出端连接且与第三协调单元72的一端连接，另一端接地。第三协调单元72包括第二电容C2，该第二电容C2的一端与混合器60的第一输出端连接，另一端与混合信号输出端80连接；第四协调单元73包括第二电感L2，该第二电感L2的一端与混合器60的第二输出端连接，另一端与混合信号输出端80连接。

进一步地，混合器60还包括用于将交流电源输出的电源输出端90。具体地，混合器60内的电源插片把受保护的60V交流电源通过电源输出端90同时送给EOC同轴宽带接入设备的电源模块。通过电源模块再转成低压二次电源给系统上其他电路使用。

本实施例中，在元器件的选用方面，G1、G2和G3均为EPCOS的M51-A230X。M1、M2是EPCOS的S14K60，M3选EPCOS的S14K130，M4是EPCOS的S14K130，M5是EPCOS的S14K60。M51-A230X可以承受8/20us波形5KA雷击浪涌10次，10KA雷击浪涌1次。当信号在1MHz时容值小于1pF，所以对高速CATV模拟信号的影响是很小的。S14K60和S14K130均可承受8/20us波形4.5KA雷击浪涌。C1为0.01uF/1000V耐高压陶瓷电容，C2为0.01uF/1000V陶瓷电容；L1的电感值为10uH电感，L2的电感值为10uH。

利用本实施例提出的防雷保护电路，使EOC同轴宽带接入设备测试通过了浪涌抗扰实验：±6kV（线地），波形为1.2/50us，内阻为2Ω；±6kV（线地），波形10/700us，内阻为40Ω。同时，本EOC同轴宽带接入设备测试也通过了雷电冲击电流抗扰：3KA，波形为8/20us。

本实用新型提出防雷保护电路，通过设置二级防护单元进一步泻放雷击浪涌能量，进一步提高了EOC同轴宽带接入设备的可靠性。此外，协调单元根据实际应用的不同，可选择电感、电容、瓷珠或变压器，从而提高了EOC同轴宽带接入设备设计的灵活性。同时，本防雷保护电路结构简单、易于实现。另外，需要备的元器件的品种少，从而节省了产品成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种防雷保护电路，其特征在于，包括双向数据信号输入端、有线电视信号输入端、交流电源输入端、用于对有线电视信号防雷保护的第一保护电路、用于对交流电源防雷保护的第二保护电路、用于混合双向数据信号和有线电视信号的混合器、用于对混合输出信号防雷保护的第三保护电路和混合信号输出端；其中，

所述双向数据信号输入端与所述混合器的第一输入端连接；所述有线电视信号输入端经所述第一保护电路与所述混合器的第二输入端连接；所述交流电源输入端经所述第二保护电路与所述混合器的电源输入端连接；所述混合器的第一输出端和第二输出端分别与所述第三保护电路的第一输入端和第二输入端连接；所述第三保护电路的输出端与所述混合信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的防雷保护电路，其特征在于，所述第一保护电路包括用于将雷击浪涌信号进行初级泄放的第一一级防护单元、用于隔离残余能量的第一协调单元；其中，

所述第一一级防护单元的一端作为所述第一保护电路的输入端与所述有线电视信号输入端连接，另一端接地；所述第一协调单元的一端与所述有线电视信号输入端连接且与所述第一一级防护单元的一端连接，另一端作为所述第一保护电路的输出端与所述混合器的第二输入端连接。

3.根据权利要求2所述的防雷保护电路，其特征在于，所述第二保护电路包括用于将雷击浪涌信号进行初级泄放的第二一级防护单元、用于过滤高频能量的第二协调单元、用于进一步泄放雷击浪涌信号的第一二级防护单元；其中，

所述第二一级防护单元的一端作为第二保护电路的输入端与所述交流电源输入端连接，另一端接地；所述第二协调单元的一端与所述第二一级防护单元的一端连接且与所述交流电源输入端连接，另一端作为所述第二保护电路的输出端与所述混合器的电源输入端连接；所述第一二级防护单元的一端与所述第二协调单元的一端连接且与所述混合器的电源输入端连接，另一端接地。

4.根据权利要求3所述的防雷保护电路，其特征在于，所述第三保护电路包括用于将雷击浪涌信号进行初级泄放的第三一级防护单元、用于过滤高频能量的第三协调单元、用于隔离残余能量的第四协调单元、用于进一步泄放雷击浪涌信号的第二二级防护单元；其中，

所述第二二级防护单元的一端作为所述第三保护电路的第二输入端与所述混合器的第二输出端连接，另一端接地；所述第四协调单元的一端作为所述第三保护电路的第一输入端与所述混合器的第一输出端连接，另一端与所述混合信号输出端连接；所述第三协调单元连接于所述第四协调单元与所述混合信号输出端之间的节点上，另一端与所述第二二级防护单元的一端连接且与所述混合器的第二输出端连接；所述第三一级防护单元的一端与所述第三协调单元的一端连接且与所述第四协调单元的一端连接，另一端接地。

5.根据权利要求4所述的防雷保护电路，其特征在于，所述第一一级防护单元包括第一压敏电阻与第一气体放电管，所述第一气体放电管的一端与所述有线电视信号输入端连接，另一端经所述第一压敏电阻接地；所述第二一级防护单元包括第二压敏电阻与第二气体放电管，所述第二气体放电管的一端与所述交流电源输入端连接，另一端经所述第二压敏电阻接地；所述第三一级防护单元包括第三压敏电阻与第三气体放电管，所述第三气体放电管的一端与所述混合信号输出端连接，另一端经所述第三压敏电阻接地。

6.根据权利要求5所述的防雷保护电路，其特征在于，所述第一二级防护单元包括第四压敏电阻，所述第四压敏电阻的一端与所述第二协调单元的一端连接，另一端接地；所述第二二级防护单元包括第五压敏电阻，所述第五压敏电阻的一端与所述混合器的第二输出端连接且与所述第三协调单元的一端连接，另一端接地。

7.根据权利要求6所述的防雷保护电路，其特征在于，所述第一协调单元包括第一电容，该第一电容的一端与所述有线电视信号输入端连接，另一端与所述混合器的第二输入端连接；所述第二协调单元包括第一电感，该第一电感的一端与所述交流电源输入端连接，另一端与所述混合器的电源输入端连接。

8.根据权利要求7所述的防雷保护电路，其特征在于，所述第三协调单元包括第二电容，该第二电容的一端与所述混合器的第一输出端连接，另一端与所述混合信号输出端连接；所述第四协调单元包括第二电感，该第二电感的一端与所述混合器的第二输出端连接，另一端与所述混合信号输出端连接。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的防雷保护电路，其特征在于，所述混合器还包括用于将所述交流电源输出的电源输出端。

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