CN203261026U - 带poe功能的百兆网防雷器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带POE功能的百兆网防雷器，包括设于信号输入端和输出端的RJ45座J1、J2，设于J1、J2之间的信号保护电路，以及电源保护电路，信号保护电路和电源保护电路均采用多级保护，选用最新高速保护元器件，本实用新型具有元件电容低，反应速度快，输出残压低等优点。

Description

带POE功能的百兆网防雷器

技术领域

本实用新型涉及紧急保护电路装置，尤其涉及一种带POE功能的百兆网防雷器。

背景技术

随着互联网科技的迅速发展，互联网已成为人们生活和工作不可缺少的工具。但是自然界的雷电发生时，会在电源和通讯线路中引起感应的电流浪涌，毁坏设备。其原因在于一方面是因为电子设备内部结构高度集成化，例如超大规模集成电路(VLSI)芯片，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电如感应雷或操作过电压浪涌的承受能力下降；另一方面是由于信号来源路径增多，系统比以前更容易遭受雷电波的侵入，并且浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备中。

POE是指在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术，POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。现有的带POE功能的防雷器电路结构都相差无几，有些的只是在保护电路第二级并联一个TVS管，虽然能起到防雷的作用，可是TVS管的结电容是非常大，会影响信号的正常传输，若操作人员不小心把电源正负极接反，马上就会烧毁后端保护设备。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种带POE功能的百兆网防雷器，该百兆网防雷器的结电容较低，不影响网络传输速率，并且能够保护后端设备不被烧毁。

本实用新型提出的带POE功能的百兆网防雷器，包括设于信号输入端和输出端的RJ45座J1、J2，设于J1、J2之间的信号保护电路，以及电源保护电路，所述信号保护电路包括陶瓷气体放电管G1、G2、G3、G4，自恢复保险丝P1、P2、P3、P4，以及静电保护阵列，G1、G2、G3、G4的输入端分别接J1各脚，输出端拼接接地，P1、P2、P3、P4一端接各信号输入端，另一端分别接静电保护阵列的输入端，静电保护阵列的输出端分别接J2各脚；所述电源保护电路包括压敏电阻M1、M2、M3、M4、M5，共模电感L1、L2，自恢复保险丝P5、P6和陶瓷气体放电管G5，M3、M4的一端分别接电源两输入端，另一端通过G5接地，L1、P5和L2、P6分别串联在两电源线上，M1、M2的一端分别接电源两输出端，另一端拼接接地，M5的两端分别接电源两输出端。

J1、J2分别设有脚1至8，在一实施例中，G1、P1接J1脚1，G2、P2接J1脚2，G3、P3接J1脚3，G4、P4接J1脚6，静电保护阵列输出端分别接J2的脚1、脚2、脚3、脚6。J1的脚4、脚5接电源输入端的正极，J1的脚7、脚8接电源输入端的负极，J2的脚4、脚5接电源输出端的正极，J2的脚7、脚8接电源输出端的负极。

本实用新型与其他网络防雷器相比，采用了超低电容设计，信号电路串联ESD静电保护阵列，可避免电子设备中的敏感电路收到ESD的影响，且线间容值降到最低，丝毫不影响百兆网的高速数据传输。此外，本实用新型的电源保护线路采用过流过压双重保护，依次串联了共模电感与自恢复保险丝，当电源线接反时会立即断开线路，呈高阻状态，正确接线时呈导通状态，以保护后端设备。本实用新型将外接机壳地线与工作地隔开，完全避免了接地串扰的影响，使后端设备运行更加安全、稳定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型一实施例的电路图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一实施例提出的带POE功能的百兆网防雷器，包括设于信号输入端和输出端的RJ45座J1、J2，设于J1、J2之间的信号保护电路，以及电源保护电路。J1、J2分别设有脚1至8 。

信号保护电路包括陶瓷气体放电管G1、G2、G3、G4，自恢复保险丝P1、P2、P3、P4，以及静电保护阵列，具体的电路结构如下：G1、G2、G3、G4的输入端分别接J1各脚，输出端拼接接地，P1、P2、P3、P4一端接各信号输入端，另一端分别接静电保护阵列的输入端，静电保护阵列的输出端分别接J2各脚，其中，G1、P1接J1脚1，G2、P2接J1脚2，G3、P3接J1脚3，G4、P4接J1脚6，静电保护阵列输出端分别接J2的脚1、脚2、脚3、脚6。陶瓷气体放电管（GDT）是一种开关型元器件，主要功能是吸收泄放浪涌，在信号保护电路中，四个GDT分别对地进行共模保护，当感应雷从RJ45座冲击而来，GDT内部放电间隙立即发生电击穿现象，此时相当于一良导体，浪涌电压在50ns时间内即被迅速短路至接近零电压，浪涌电流被迅速导入地，从而实现了对后级电路的保护作用，但是还会剩余一部分残余。而自恢复保险丝(PTC)是一种开关型元器件，主要功能是起过流保护、延时、缓冲作用，它串联在信号线上，可以起到一定的缓冲作用，最后流经至静电保护保护阵列，再通过RJ45座J2输出至后端设备。静电保护阵列是一种限压型元器件，主要功能是起钳位电压的作用，且容值在5pf以内。若静电保护阵列受到反向大浪涌冲击，它能以1ps的速度将其两极间的阻抗由高变低，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电位钳位于预定值，有效地保护后端设备中的元器件免受浪涌脉冲的损害，从而对信号线路起到了防雷的作用。

电源保护电路包括压敏电阻M1、M2、M3、M4、M5，共模电感L1、L2，自恢复保险丝P5、P6和陶瓷气体放电管G5，M3、M4的一端分别接电源两输入端，另一端通过G5接地，L1、P5和L2、P6分别串联在两电源线上，M1、M2的一端分别接电源两输出端，另一端拼接接地，M5的两端分别接电源两输出端。共模电感主要功能是起延时、缓冲的作用，压敏电阻（MOV）是一种限压型元器件，主要功能是起钳位电压的作用。大功率M3和M4分别对地进行共模保护，当感应雷从电源端口冲击来时，MOV在几ns内将浪涌经过G5泄放到外接大地，且可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现了对后级电路的保护。由于M1、M2、M3采用小功率的MOV，当浪涌冲击时，小功率MOV承受不了大浪涌的冲击，所以L1和L2在这里起到了缓冲、延时的作用。在正常状态下，线路上流经P5、P6的电流很小，P5、P6呈低阻状态，当线路发生短路或过载时，流经P5、P6的大电流使其温度升高，呈高阻状态，工作电流迅速迅速减小，其微小的电流使P5、P6一直处于保护状态，当断电和故障排除后，其温度下降，P5、P6恢复正常状态，又呈低阻状态，从而对电路进行限制和保护，无需人工更换。后端的M1、M2分别对地进行共模保护，M3为并联在两电源线之间，进行差模保护，主要就是吸收泄放前级剩余的残压，使残压降到更低，将电压钳位到安全范围内，更好的保护后端设备。

在本实施例中，J1的脚4、脚5接电源输入端的正极，J1的脚7、脚8接电源输入端的负极，J2的脚4、脚5接电源输出端的正极，J2的脚7、脚8接电源输出端的负极，在供电系统中通过J1、J2的空闲脚与电源正负极连接，从而提供直流电压48V的供电。

本实用新型采用ESD静电保护阵列设计电路，具有极低电容，对数据信号完整性的影响十分小，该器件还可提供更低的触发电压和更低的钳位电压，进而改善对敏感电子元件的保护，以免后端的网络设备受到雷击浪涌的伤害。本实用新型采用过流过压双重保护，当发生过流、短路和过压任何一种情况时，PTC都能迅速动作，切断电源，保护了后端设备。

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 (3)

1. 一种带POE功能的百兆网防雷器，包括设于信号输入端和输出端的RJ45座J1、J2，设于J1、J2之间的信号保护电路，以及电源保护电路，其特征在于，所述信号保护电路包括陶瓷气体放电管G1、G2、G3、G4，自恢复保险丝P1、P2、P3、P4，以及静电保护阵列，G1、G2、G3、G4的输入端分别接J1各脚，输出端拼接接地，P1、P2、P3、P4一端接各信号输入端，另一端分别接静电保护阵列的输入端，静电保护阵列的输出端分别接J2各脚；

所述电源保护电路包括压敏电阻M1、M2、M3、M4、M5，共模电感L1、L2，自恢复保险丝P5、P6和陶瓷气体放电管G5，M3、M4的一端分别接电源两输入端，另一端通过G5接地， L1、P5和L2、P6分别串联在两电源线上，M1、M2的一端分别接电源两输出端，另一端拼接接地，M5的两端分别接电源两输出端。

2.如权利要求1所述的带POE功能的百兆网防雷器，其特征在于，所述J1、J2分别设有脚1至8，其中，G1、P1接J1脚1，G2、P2接J1脚2，G3、P3接J1脚3，G4、P4接J1脚6，静电保护阵列输出端分别接J2的脚1、脚2、脚3、脚6。

3.如权利要求2所述的带POE功能的百兆网防雷器，其特征在于，J1的脚4、脚5接电源输入端的正极，J1的脚7、脚8接电源输入端的负极，J2的脚4、脚5接电源输出端的正极，J2的脚7、脚8接电源输出端的负极。