CN204333949U - 一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路，包括第一级防护电路、延时电路和第二级防护电路，所述第一级防护电路与延时电路连接，所述延时电路与第二级防护电路连接。本实用新型通过两级防护电路和延时电路结合，确保在第一级防护电路在出现瞬态浪涌时先导通把主能量吸收了，剩余量能才传输到第二级防护电路，有效保护第二级防护电路中的元件，大大提升防浪涌能力。本实用新型结构简单，还能有效减少接入损耗，而且采用通用化设计，能广泛应用于各种航标设备中。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路。
背景技术
根据现代防雷技术的理论，航标终端电子设备防感应雷的要求应以阻塞雷电波侵入危害设备，同时也要限制被保护设备上的雷电过压幅度。目前的航标终端电子设备对于过电压过电流的耐受能力都很弱， 而且由于许多航标终端电子设备都安装在户外。当雷击浪涌到来时，浪涌能量很容易传输到设备里面，从而导致设备的损坏，甚至带来更大的危害。而目前的一些防雷防浪涌电路虽然也能减少一定的浪涌现象，但是其效果不明显，且接入损耗较大。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能提升防浪涌能力，且能减少接入损耗的一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路，包括第一级防护电路、延时电路和第二级防护电路，所述第一级防护电路与延时电路连接，所述延时电路与第二级防护电路连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一级防护电路由第一级共模能量吸收电路和第一级差模能量吸收电路并联连接构成，所述第一级共模能量吸收电路和第一级差模能量吸收电路均与延时电路连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述第二级防护电路由第二级共模限压电路和第二级差模限压电路并联连接构成，所述第二级共模限压电路和第二级差模限压电路均与延时电路连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一级共模能量吸收电路包括第一气体放电管和第二气体放电管，所述第一级差模能量吸收电路由第三气体放电管构成，所述第一气体放电管第一端与延时电路连接，所述第一气体放电管的第二端分别与第二气体放电管的第一端和地连接，所述第二气体放电管的第二端与延时电路连接，所述第三气体放电管的第一端与第一气体放电管的第一端连接，所述第三气体放电管的第二端与第二气体放电管的第二端连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述第二级共模限压电路包括第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管，所述第二级差模限压电路由第三瞬态抑制二极管构成，所述第一瞬态抑制二极管第一端与延时电路连接，所述第一瞬态抑制二极管的第二端分别与第二瞬态抑制二极管的第一端和地连接，所述第二瞬态抑制二极管的第二端与延时电路连接，所述第三瞬态抑制二极管的第一端与第一瞬态抑制二极管的第一端连接，所述第三瞬态抑制二极管的第二端与第二瞬态抑制二极管的第二端连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述延时电路包括第一电感和第二电感，所述第一气体放电管的第一端通过第一电感与第一瞬态抑制二极管的第一端连接，所述第二气体放电管的第二端通过第二电感与第二瞬态抑制二极管的第二端连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路通过两级防护电路和延时电路结合，确保在第一级防护电路在出现瞬态浪涌时先导通把主能量吸收了，剩余量能才传输到第二级防护电路，有效保护第二级防护电路中的元件，大大提升防浪涌能力。本实用新型结构简单，还能有效减少接入损耗，而且采用通用化设计，能在各种航标设备中应用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1是本实用新型一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路的电路原理图。
具体实施方式
参考图1，本实用新型一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路，包括第一级防护电路、延时电路和第二级防护电路，所述第一级防护电路与延时电路连接，所述延时电路与第二级防护电路连接。
进一步作为优选的实施方式，所述第一级防护电路由第一级共模能量吸收电路和第一级差模能量吸收电路并联连接构成，所述第一级共模能量吸收电路和第一级差模能量吸收电路均与延时电路连接。
进一步作为优选的实施方式，所述第二级防护电路由第二级共模限压电路和第二级差模限压电路并联连接构成，所述第二级共模限压电路和第二级差模限压电路均与延时电路连接。
进一步作为优选的实施方式，所述第一级共模能量吸收电路包括第一气体放电管G1和第二气体放电管G2，所述第一级差模能量吸收电路由第三气体放电管G3构成，所述第一气体放电管G1第一端与延时电路连接，所述第一气体放电管G1的第二端分别与第二气体放电管G2的第一端和地连接，所述第二气体放电管G2的第二端与延时电路连接，所述第三气体放电管G3的第一端与第一气体放电管G1的第一端连接，所述第三气体放电管G3的第二端与第二气体放电管G2的第二端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述第二级共模限压电路包括第一瞬态抑制二极管T1和第二瞬态抑制二极管T2，所述第二级差模限压电路由第三瞬态抑制二极管T3构成，所述第一瞬态抑制二极管T1第一端与延时电路连接，所述第一瞬态抑制二极管T1的第二端分别与第二瞬态抑制二极管T2的第一端和地连接，所述第二瞬态抑制二极管T2的第二端与延时电路连接，所述第三瞬态抑制二极管T3的第一端与第一瞬态抑制二极管T1的第一端连接，所述第三瞬态抑制二极管T3的第二端与第二瞬态抑制二极管T2的第二端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述延时电路包括第一电感L1和第二电感L2，所述第一气体放电管G1的第一端通过第一电感L1与第一瞬态抑制二极管T1的第一端连接，所述第二气体放电管G2的第二端通过第二电感L2与第二瞬态抑制二极管T2的第二端连接。
本实用新型是针对航标终端上的供电电压为4V的太阳能光伏发电系统而设计，串接在太阳能电池输出线上或其它输电线上。采用二级防护，第一级防护电路为电压开关型，在电涌瞬态过压下突变为低阻抗，瞬变过压消失后，立即恢复到高阻。该级设计为主能量吸收级，主要采用气体放电管为该级浪涌吸收元件，气体放电管具有很强的浪涌吸收能力。由于太阳能板上感应到的电浪涌电压有可能是共模电压或差模电压，或两者共有，因此设计有第一级共模能量吸收电路和第一级差模能量吸收电路。
第二级为限压型，确保在浪涌过程中，电压被钳位到预定的最大钳位电压以下，这级里主要采用瞬态抑制二极管作电压限制元件，MOS管虽然通流容量比瞬态抑制二极管大，但钳位电压不能满足设计要求，在本实用新型中也只能用通流容量较小的瞬态抑制二极管。同样，第二级防护电路也设有第二级共模限压电路和第二级差模限压电路。
延时电路是二级之间的匹配电路，通过第一电感L1和第二电感L2选择一个合理的延时时间可以提升本实用新型的抗电浪涌能力。
由于瞬态抑制二极管的反应时间比气体放电管高2个数量级，因此在二级之间设计一个电流延时级，延时时间≥1μs，这样就可确保在气体放电管在出现瞬态浪涌时先导通把主能量吸收了，剩余量能才传输到第二级，从而保护瞬态抑制二极管。瞬态抑制二极管的电流容量相对比较小，一般用1KV、10焦耳能量的浪涌就可以把瞬态抑制二极管击坏。因此，延时电路的设置是本实用新型的关键和创新的技术，对提高航标设备的雷电浪涌防护电路的性能和抗电浪涌能力起了决定性的作用。
本实用新型只有较小的接入耗损，在最大工作电流3A时，耗损只有≤0.9W，最大程度减少太阳能能量的耗损。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路，其特征在于：包括第一级防护电路、延时电路和第二级防护电路，所述第一级防护电路与延时电路连接，所述延时电路与第二级防护电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路，其特征在于：所述第一级防护电路由第一级共模能量吸收电路和第一级差模能量吸收电路并联连接构成，所述第一级共模能量吸收电路和第一级差模能量吸收电路均与延时电路连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路，其特征在于：所述第二级防护电路由第二级共模限压电路和第二级差模限压电路并联连接构成，所述第二级共模限压电路和第二级差模限压电路均与延时电路连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路，其特征在于：所述第一级共模能量吸收电路包括第一气体放电管（G1）和第二气体放电管（G2），所述第一级差模能量吸收电路由第三气体放电管（G3）构成，所述第一气体放电管（G1）第一端与延时电路连接，所述第一气体放电管（G1）的第二端分别与第二气体放电管（G2）的第一端和地连接，所述第二气体放电管（G2）的第二端与延时电路连接，所述第三气体放电管（G3）的第一端与第一气体放电管（G1）的第一端连接，所述第三气体放电管（G3）的第二端与第二气体放电管（G2）的第二端连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路，其特征在于：所述第二级共模限压电路包括第一瞬态抑制二极管（T1）和第二瞬态抑制二极管（T2），所述第二级差模限压电路由第三瞬态抑制二极管（T3）构成，所述第一瞬态抑制二极管（T1）第一端与延时电路连接，所述第一瞬态抑制二极管（T1）的第二端分别与第二瞬态抑制二极管（T2）的第一端和地连接，所述第二瞬态抑制二极管（T2）的第二端与延时电路连接，所述第三瞬态抑制二极管（T3）的第一端与第一瞬态抑制二极管（T1）的第一端连接，所述第三瞬态抑制二极管（T3）的第二端与第二瞬态抑制二极管（T2）的第二端连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于航标设备的雷电浪涌防护电路，其特征在于：所述延时电路包括第一电感（L1）和第二电感（L2），所述第一气体放电管（G1）的第一端通过第一电感（L1）与第一瞬态抑制二极管（T1）的第一端连接，所述第二气体放电管（G2）的第二端通过第二电感（L2）与第二瞬态抑制二极管（T2）的第二端连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN105562923A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-05-11 | 珠海灵科自动化科技有限公司 | 一种用于超声波焊接机的防雷装置 |
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