CN203775026U - 电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及高功率电磁脉冲防护技术领域，具体公开了一种电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器，包括依次连接的电路输入端子、第一铁氧体磁环、大流通组合器件、快速响应组合器件、滤波器、第二铁氧体磁环和电路输出端子，大流通组合器件为连接在N线和PE线之间的气体放电管，气体放电管与电路输入端子之间的线路穿过第一铁氧体磁环，快速响应组合器件为连接在L1线与N线之间的第一瞬态抑制二极管、连接在L2线与N线之间的第二瞬态抑制二极管以及连接在L3线与N线之间的第三瞬态抑制二极管，滤波器为EMI电源滤波器，滤波器与电路输出端子之间的线路穿过第二铁氧体磁环。本实用新型实现了对电源线路有效地高功率擦电磁脉冲防护。
Description
技术领域
本实用新型涉及高功率电磁脉冲防护技术领域，尤其涉及一种电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器。
背景技术
电磁脉冲是一种瞬变电磁现象。国际电工委员会关于高功率瞬态的规定是，将入射电场超过100V/m的电磁环境称为高功率电磁环境，其峰值功率超过了100MW，其产生的电磁波为强电磁脉冲。典型的高功率电磁脉冲包括：核爆炸电磁脉冲，非核电磁脉冲，主要包括雷电电磁脉冲、高功率微波武器、超宽带、静电放电脉冲以及大功率电子、电气开关的动作产生的电磁脉冲等。无论哪一种电磁脉冲，从时域波形看，一般具有陡峭的前沿，宽度较窄；从频域看，则覆盖了较宽的频带。其传播途径和规律、对信息装备的损坏机理以及防护途径和手段都是基本相同的，相互之间是可以借鉴的。
电源线路的波阻抗Z为一常量，其大小决定于单位长度导线的电感和电容，它是一个具有阻抗的量纲，故称之为波阻抗，电力电缆的波阻抗为10～50Ω。高功率电磁脉冲上升沿非常陡峭（一般不大于10ns），其电场强度最大可达50KV／m，若电力电缆的波阻抗为10～50Ω计算，依据其电场变化，电源线路脉冲电流峰值将大于10KA。
目前，现有的电源滤波器只能对电磁干扰有一定的衰减作用，而对于外部冲击来的上升沿极其陡峭的高功率电磁脉冲是无法防护的，这主要是因为此类滤波器的内部主要构成器件电容的耐冲击性有关，现有的电源滤波器其内部电容的耐冲击斜率一般为500V/μs、800V/μs、1000V/μs或者更高一点的，但是其耐冲击斜率单位均为μs级，而对于上升沿极其陡峭的高功率电磁脉冲（波形上升沿时间特性是ns级），此类电源滤波器就无法对高功率电磁脉冲进行有效的防护或衰减。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器，以克服现有技术中的电源滤波器无法对高功率电磁脉冲进行有效防护或衰减的问题。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器，包括依次连接的电路输入端子、第一铁氧体磁环、大流通组合器件、快速响应组合器件、滤波器、第二铁氧体磁环和电路输出端子；
所述大流通组合器件为连接在N线和PE线之间的气体放电管，所述气体放电管与所述电路输入端子之间的L1线、L2线、L3线、N线和PE线穿过所述第一铁氧体磁环；
所述快速响应组合器件为连接在L1线与N线之间的第一瞬态抑制二极管、连接在L2线与N线之间的第二瞬态抑制二极管以及连接在L3线与N线之间的第三瞬态抑制二极管；
所述滤波器为EMI电源滤波器，所述滤波器与所述电路输出端子之间的L1线、L2线、L3线、N线和PE线穿过所述第二铁氧体磁环。
优选地，所述第一铁氧体磁环和第二铁氧体磁环的材料均为软磁铁氧体。
优选地，所述第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管和第三瞬态抑制二极管均为具有pn级响应时间的瞬态抑制二极管。
（三）有益效果
本实用新型的电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器相当于一个对电源线路进行高功率电磁脉冲防护的防护电路。防护电路输入端的第一铁氧体磁环能够在防护电路遭受高功率电磁脉冲冲击时，对高功率电磁脉冲冲击的电磁波进行部分吸收；防护电路中的大流通组合器件能够在防护电路遭受高功率电磁脉冲冲击时，对防护电路进行有效泻放；防护电路中的快速响应组合器件能够在防护电路遭受高功率电磁脉冲冲击时，快速启动将高功率电磁脉冲迅速钳位下来，并传输给前端的大通流组合器件进行对地泻放；防护电路中的滤波器能够对前段泻放和吸收后的高功率电磁脉冲再次进行滤波去除杂波，保证了电源线路正常工作；防护电路输出端的第二铁氧体磁环能够对经过吸收、泻放和去杂波后的残余高功率电磁脉冲再次进行吸收，更加有效的增加了防护效能。这种电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器实现了对电源线路有效地高功率擦电磁脉冲防护，各项参数指标均满足信息传输的要求，保证了防护后的残余电流满足相应的技术指标要求。
附图说明
图1本实用新型实施例的电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器的防护电路示意图。
图中，101：第一瞬态抑制二极管；102：第二瞬态抑制二极管；103；第三瞬态抑制二极管104：气体放电管；105：滤波器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，本实施例的电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器为一个对电源线路进行高功率电磁脉冲防护的防护电路，所述防护电路包括：依次连接的电路输入端子、第一铁氧体磁环、大流通组合器件、快速响应组合器件、滤波器105、第二铁氧体磁环和电路输出端子。所述电路输入端子与所述输出端子（图1中未标出，应设在图1中电路的输入和输出处）之间通过L1线、L2线、L3线、N线和PE线连接，其中，L1线、L2线和L3线为三相火线，N线为零线，PE线为地线，大流通组合器件、快速响应组合器件、滤波器105和第二铁氧体磁环均连接在所述电路输入端子与所述电路输出端子之间。
所述大流通组合器件为连接在N线和PE线之间的气体放电管104，气体放电管104与所述电路输入端子之间的L1线、L2线、L3线、N线和PE线穿过所述第一铁氧体磁环（图1中未标出），所述第一铁氧体磁环的材料为通用的软磁铁氧体。
所述快速响应组合器件为连接在L1线与N线之间的第一瞬态抑制二极管101、连接在L2线与N线之间的第二瞬态抑制二极管102以及连接在L3线与N线之间的第三瞬态抑制二极管103，第一瞬态抑制二极管101、第二瞬态抑制二极管102和第三瞬态抑制二极管103均为具有pn级响应时间的瞬态二极管。
所述滤波器105为常规的EMI电源滤波器，或LC滤波组合，滤波器105与所述电路输出端子之间的L1线、L2线、L3线、N线和PE线穿过所述第二铁氧体磁环（图1中为标出），所述第二铁氧体磁环的材料为通用的软磁铁氧体。
本实施例的电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器相当于一个对电源线路进行高功率电磁脉冲防护的防护电路。防护电路输入端的第一铁氧体磁环能够在防护电路遭受高功率电磁脉冲冲击时，对高功率电磁脉冲冲击的电磁波进行部分吸收；防护电路中的大流通组合器件，即气体放电管104，能够在防护电路遭受高功率电磁脉冲冲击时，对防护电路进行有效泻放；防护电路中的快速响应组合器件，即即第一瞬态抑制二极管101、第二瞬态抑制二极管102和第三瞬态抑制二极管103，能够在防护电路遭受高功率电磁脉冲冲击时，快速启动将高功率电磁脉冲迅速钳位下来，实现了分别对三相火线（L1线、L2线和L3线）与零线（N线）之间进行防护，并传输给前端的大通流组合器件（气体发电管104连接在N线与PE线之间）进行对地泻放；防护电路中的滤波器105能够对前段泻放和吸收后的高功率电磁脉冲再次进行滤波去除杂波，对剩余的电源线路干扰信号进行滤除（对于LC滤波组合，大部分干扰信号被L吸收变成磁感和热能，剩下的被电容旁路到地），保证了电源线路正常工作；防护电路输出端的第二铁氧体磁环能够对经过吸收、泻放和去杂波后的残余高功率电磁脉冲再次进行吸收，更加有效的增加了防护效能。这种电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器实现了对电源线路有效地高功率擦电磁脉冲防护，各项参数指标均满足信息传输的要求，保证了防护后的残余电流满足相应的技术指标要求。
本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (3)
1.一种电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器，其特征在于，包括依次连接的电路输入端子、第一铁氧体磁环、大流通组合器件、快速响应组合器件、滤波器、第二铁氧体磁环和电路输出端子；
所述大流通组合器件为连接在N线和PE线之间的气体放电管，所述气体放电管与所述电路输入端子之间的L1线、L2线、L3线、N线和PE线穿过所述第一铁氧体磁环；
所述快速响应组合器件为连接在L1线与N线之间的第一瞬态抑制二极管、连接在L2线与N线之间的第二瞬态抑制二极管以及连接在L3线与N线之间的第三瞬态抑制二极管；
所述滤波器为EMI电源滤波器，所述滤波器与所述电路输出端子之间的L1线、L2线、L3线、N线和PE线穿过所述第二铁氧体磁环。
2.根据权利要求1所述的电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器，其特征在于，所述第一铁氧体磁环和第二铁氧体磁环的材料均为软磁铁氧体。
3.根据权利要求1所述的电源线路高功率电磁脉冲防护滤波器，其特征在于，所述第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管和第三瞬态抑制二极管均为具有pn级响应时间的瞬态抑制二极管。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106849628A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-06-13 | 中国人民解放军61489部队 | 一种用于电源线的高功率电磁脉冲防护模块 |
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2014
- 2014-02-28 CN CN201420092288.5U patent/CN203775026U/zh not_active Expired - Lifetime
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