CN205407247U - 一种防雷电路和电源设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种防雷电路，包括：气体放电管，所述气体放电管的第一端作为所述防雷电路的第一端；第一端与所述气体放电管的第二端相连的并联支路，所述并联支路的第二端作为所述防雷电路的第二端；所述并联支路包括：相互并联的压敏电阻、电容和第一电阻。防雷电路的触发电压为所述气体放电管的击穿电压，气体放电管击穿后不会有过高的残压，在压敏电阻触发之前，气体放电管和电容及电阻消耗了部分的浪涌能量，因此有效的保护了后级电路，同时，压敏电阻也可以在宽松的范围内选值，不会有电网波动误触发压敏电阻的问题。

Description

一种防雷电路和电源设备

技术领域

本实用新型涉电子技术领域，具体涉及一种防雷电路和电源设备。

背景技术

目前，对于大多数的电源产品来说，为了防止因遭受雷击而对电源产品造成的损坏，其都要满足一定等级的防雷要求，如LED驱动器。这就需要对这些电源产品设置防雷电路，所述防雷电路一方面要达到防雷的要求，另一方面还需要确保其在电网电压正常波动的范围内不动作。

常用的防雷电路如图1所示，在电源产品的输入端之间连接压敏电阻Rv。当电源产品遭受雷击时，当其输入电压超过压敏电阻Rv的阈值后，所述压敏电阻Rv被触发，吸收能量。但是，当压敏电阻Rv被触发后，所述压敏电阻Rv上会存在很高的残压，会导致电源产品的输入端之间的电压嵌位在压敏电阻Rv的残压上，致使后级电路中的元器件仍然需要承受较高的输入电压，因此压敏电阻Rv对后级设备的保护性很差。而如果选取较低阈值的压敏电阻Rv，虽然可以使压敏电阻Rv触发后的残压有效降低，但是这样设置容易导致在电网正常波动时误触发所述压敏电阻Rv，而导致压敏电阻Rv过热而损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种防雷电路和电源设备，以防止压敏电阻Rv被触发后的残压对后级电路造成损坏。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种防雷电路，包括：

气体放电管，所述气体放电管的第一端作为所述防雷电路的第一端；

第一端与所述气体放电管的第二端相连的并联支路，所述并联支路的第二端作为所述防雷电路的第二端；

所述并联支路包括：

相互并联的压敏电阻、电容和第一电阻。

优选的，上述防雷电路中，所述气体放电管的击穿电压阈值大于电网电压。

一种电源设备，应用有上述任意一项公开的防雷电路。

优选的，上述电源设备包括：

AC-DC转换电路，所述AC-DC转换电路的输入端连接交流电源；

所述防雷电路，连接在所述交流电源与所述AC-DC转换电路之间，其两端与AC-DC转换电路的两个输入端相连。

优选的，上述电源设备包括：

与交流电源相连的整流电路；

DC-DC转换电路，所述DC-DC转换电路的输入端与所述整流电路的输出端相连；

所述防雷电路的两端与所述整流电路的两个输出端一一对应相连。

优选的，上述电源设备为LED驱动器或变频器。

基于上述技术方案，本实用新型提供的防雷电路的触发电压为所述气体放电管的击穿电压，气体放电管击穿后不会有过高的残压，在压敏电阻触发之前，气体放电管和电容及电阻消耗了部分的浪涌能量，因此有效的保护了后级电路，同时，压敏电阻也可以在宽松的范围内选值，不会有电网波动误触发压敏电阻的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中公开的一种防雷电路的示意图；

图2为本申请实施例公开的一种防雷电路的结构示意图；

图3为本申请实施例公开的一种电源设备的结构示意图；

图4为本申请另一实施例公开的一种电源设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对于上述问题，本申请公开了一种防雷电路，以使得应用该防雷电路的电源设备满足防雷要求并保证压敏电阻Rv的可靠性。

该防雷电路的技术方案包括串联的气体放电管G1和压敏电阻Rv时，该防雷电路的防雷触发电压为所述气体放电管G1的击穿电压和所述压敏电阻Rv的压敏电阻值之和，即当所述防雷电路的输入电压达到防雷触发电压时，所述气体放电管G1导通，所述压敏电阻Rv被触发，所述压敏电阻Rv吸收因雷击产生的浪涌电压的能量。该防雷电路的压敏电阻可以选取较低的压敏电压值，这样可以在防雷电路触发后，使后级电路不致遭受过高的残压，而且防雷电路的触发电压也较高，为压敏电压值与气体放电管的击穿电压值之和，不会有防雷电路在电网电压正常波动时误动作的问题。

但是，申请人经对上述电路进行研究发现，上述防雷电路的方案，触发电压很高(为所述气体放电管G1的击穿电压和所述压敏电阻Rv的压敏电阻值之和)，后级电路在防雷电路动作之前，需要承受较高的电压且吸收较高的能量。尤其是，当后级电路中没有大容量的储能元件时，后级电路没有能力吸收较高的雷击能量，这种防雷电路不能对后级电路有效保护，还会在雷击时使后级电路造成损坏。

因此，参见图2，本申请上述实施例公开了另一种防雷电路的设置方式，以降低防雷电路的触发电压，参见图3，本申请公开的防雷电路具体可以包括：

气体放电管G1，所述气体放电管G1的第一端作为所述防雷电路的第一端；

第一端与所述气体放电管G1的第二端相连的并联支路100，所述并联支路100的第二端作为所述防雷电路的第二端；

所述并联支路100包括：

相互并联的压敏电阻Rv、电容C1和第一电阻R1；

其中，所述电容C1的作用是当输入电压Vin达到气体放电管G1的击穿电压时，所述气体放电管G1被击穿后，所述电容C1为所述气体放电管G1提供击穿后的电流通路，所述第一电阻R1作为所述电容C1的泄放电阻。

本实施例公开的防雷电路的工作原理如下：

当输入电压Vin未达到气体放电管的击穿电压时，由于第一电阻R1两端等电位，因此所述气体放电管G1的两端的电压为输入电压Vin。因此当受雷击影响导致电网电压突然增高时，只要防雷电路两端的电压Vin达到气体放电管G1的触发电压时，所述气体放电管G1就会被击穿，此时，电流流过气体放电管G1，并对电容C1充电，随着电网电压Vin不断升高，所述电容C1两端的电压也不断升高，在该过程中，电流流过所述气体放电管G1和电容C1，所述气体放电管G1和电容C1消耗了部分浪涌能量。随着输入电压Vin继续升高，当电容C1两端的电压升高到所述压敏电阻Rv的触发电压时，所述压敏电阻Rv被触发，此时电流流过所述气体放电管G1和压敏电阻Rv，且大部分的电压加在所述压敏电阻Rv两端，浪涌能量被所述压敏电阻Rv吸收，因此雷击过程中流入后级电路中的能量很少。

由上述方案可见，上述实施例公开的防雷电路的触发电压为所述气体放电管G1的击穿电压，气体放电管G1击穿后不会有过高的残压，在压敏电阻Rv触发之前，气体放电管G1和电容C1及第一电阻R1已经消耗了部分的浪涌能量，因此有效的保护了后级电路。

可以理解的是，用户可以依据自身需求选择合适大小的气体放电管G1和压敏电阻Rv，优选的，在设计电路时，为了防止由于所述气体放电管G1的击穿电压阈值设置的较低，而导致电网电压正常波动时所述防雷电路误动作，本申请上述实施例中的所述气体放电管G1的击穿电压阈值大于电网电压。上述设计使得所述气体放电管G1的击穿电压高于电网电压，也即防雷电路的触发电压高于电网电压，从而保证了电网电压波动时所述防雷电路不会产生误动作。所述压敏电阻Rv的值可以根据需要选取，以使后级电路不致遭受过高的残压。

综上，参见本申请图2公开的技术方案，本申请的防雷电路的浪涌电压达到所述气体放电管G1的击穿电压后，所述防雷电路就会动作，电流流过气体放电管G1和电容C1，分散了一部分浪涌能量，当电容C1电压达到压敏电阻Rv的阈值时，所述压敏电阻Rv被触发，电流流过压敏电阻Rv，能量被所述压敏电阻Rv吸收，因此，雷击过程中流到后级电路的能量很少，对后级电路进行了保护。

可以理解的是，针对于上述防雷电路，本申请还公开了一种应用上述防雷电路的电源设备，所述电源设备可以为LED驱动器、变频器等与电网相连用于将电网电源转化为负载设备所需的电流的电源设备，所述电源设备可以应用有本申请上述任意一项实施例公开的所述LED防雷电路。

在设计所述电源设备时，用户可以依据自身需求将所述防雷电路设置于所述电源设备中电源电路的适当位置处，以对电源电路中易因高压损坏的电路进行保护。参见图3，当所述电源电路包含AC-DC转换电路200时，本申请的防雷电路连接于AC-DC转换电路200的输入端。具体地：

所述AC-DC转换电路200用于将由交流电源采集得到的交流电转换为直流电。在设计所述电源设备时，可以将本申请上述实施例公开的所述防雷电路设置于AC-DC转换电路200和交流电源之间，其两端与AC-DC转换电路的两个输入端相连，即，所述防雷电路的第一端与所述AC-DC转换电路200的第一输入端相连，所述防雷电路的第二端与所述AC-DC转换电路200的第二输入端相连，此时，所述防雷电路的第一端作为所述电源设备的第一输入端，所述防雷电路的第二端作为所述电源设备的第二输入端。

参见图4，本申请的防雷电路连接在整流电路210和DC-DC转换电路300之间。所述整流电路210直接与交流电源相连，由于所述整流电路210通常由二极管组成，其不易因过压而损坏，因此，在本申请实施例公开的电源设备中，所述防雷电路也可以设置在所述整流电路210可直接设置于所述整流电路的输出端，所述防雷电路的两端与所述整流电路210的两个输出端一一对应相连，即所述防雷电路的第一端与所述整流电路210的第一输出端相连，所述防雷电路的第二端与所述整流电路210的第二输出端相连。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种防雷电路，其特征在于，包括：

气体放电管，所述气体放电管的第一端作为所述防雷电路的第一端；

第一端与所述气体放电管的第二端相连的并联支路，所述并联支路的第二端作为所述防雷电路的第二端；

所述并联支路包括：

相互并联的压敏电阻、电容和第一电阻。

2.根据权利要求1所述的防雷电路，其特征在于，所述气体放电管的击穿电压阈值大于电网电压。

3.一种电源设备，其特征在于，应用有权利要求1-2任意一项公开的防雷电路。

4.根据权利要求3所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备包括：

AC-DC转换电路，所述AC-DC转换电路的输入端连接交流电源；

所述防雷电路，连接在所述交流电源与所述AC-DC转换电路之间，其两端与AC-DC转换电路的两个输入端相连。

5.根据权利要求3所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备包括：

与交流电源相连的整流电路；

DC-DC转换电路，所述DC-DC转换电路的输入端与所述整流电路的输出端相连；

所述防雷电路的两端与所述整流电路的两个输出端一一对应相连。

6.根据权利要求3所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备为LED驱动器或变频器。