CN206401886U - 自毁防雷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自毁防雷装置，包括自复位保护开关、过压敏感电路、功率快速转换电路、和吸收负载电路；所述自复位保护开关与电源并联，所述自复位保护开关一端连接L线，另一端连接N线；所述过压敏感电路一端连接L线，另一端连接N线；所述功率快速转换电路一端连接L线，另一端连接N线；所述吸收负载电路一端连接功率快速转换电路的正极，另一端连接功率快速转换电路的负极。本实用新型提供的自毁防雷装置，通过功率快速转换电路对电压/电流的转换，吸收负载电路对能量的吸收和消耗，实现防雷并保护设备，可有效防止雷电对设备的损害，防护性能好，多重防护，结构简单，成本低廉，方便安装，维护方便。

Description

自毁防雷装置

技术领域

本实用新型属于防雷装置技术领域，具体涉及一种自毁防雷装置。

背景技术

雷电是自然界经常发生的一种物理现象，通常是指带电的云层对大地的放电现象，如果电子设备遭到雷击，其内部的电路中会产生瞬态的过电压或过电流，轻则影响电子设备的性能，重则会对电子设备造成不可恢复性的损坏。

在信息时代的今天，各种电器设备，尤其是电脑网络和通讯设备越来越精密，其工作环境的要求也越来越高，而雷电以及大型电气设备的瞬间过电压会越来越频繁的通过电源、天线、无线电信号收发设备等线路侵入室内电气设备和网络设备，造成设备或元器件损坏，人员伤亡，传输或储存的数据受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪、系统停顿，数据传输中断，局域网乃至广域网遭到破坏。

每年因雷电会造成大量的财产损失，尤其是精密的电子设备，毫秒级的高压就会立即造成设备的损坏。为了减少雷电自然灾害，人们发明了避雷针、防雷器等一系列防雷产品，通过这些防雷产品将雷电产生的瞬时高压，引入大地，实现对能量的泄放，从而保护设备。

现有设备的防雷均是基于将雷电通过设备，引入大地的方式实现对设备的保护，接地不良或无合格接地装置，防雷装置就彻底失效。而制作一个合格接地桩，成本较高，甚至一些特殊场合根本无法制作合格地线。

CN201420054617.7公开一种防雷装置，用于电脑和通讯设备防止雷电侵入，所述防雷装置包括第一级防雷电路、电流隔离网络电路及第二级防雷电路，电流经所述第一级防雷电路雷电泄放后，残存电流再经过所述电流隔离网络电路隔离后，由所述第二级防雷电路雷电泄放，所述第一级防雷电路包括气体放电管，所述电流隔离网路电路设有电流隔离器，所述第二级防雷电路设有超低电容瞬态二极管，所述电流隔离器的输入端与所述气体放电管的输出端相连接，所述电流隔离器的输出端与所述第二级防雷电路的输入端相连接。该装置采取将过压进行隔离的方式，降低电压，但在避免雷电过高带来的破坏方面具有一定的局限性，对没有地线和对设备停电不敏感的场所使用具有一定的局限性。

CN 201520769925.2公开一种交流电不接地防雷结构，防雷结构为在相线上串接有一个以上的雷电流耦合器，每个雷电流耦合器的初级输出口和雷电流耦合器次级的输入同名端之间串接有一个以上的热耗散元件，雷电流耦合器的次级输入异名端与初级输入端连接到一起或雷电流耦合器的次级输入异名端与弱地线连接。该装置容易受被保护电路功率大小的影响，保护电路成本相对较高，出现故障后供电电路受到影响，具有一定的局限性。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种自毁防雷装置，能消耗掉电路中的能量同时切断电源，实现对后端设备的保护。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：自毁防雷装置，包括自复位保护开关、过压敏感电路、功率快速转换电路、和吸收负载电路；所述自复位保护开关与电源并联，所述自复位保护开关一端连接L线，另一端连接N线；所述过压敏感电路一端连接L线，另一端连接N线；所述功率快速转换电路一端连接L线，另一端连接N线；所述吸收负载电路一端连接功率快速转换电路的正极，另一端连接功率快速转换电路的负极。

进一步地，为了解决相应的技术问题，本实用新型提供一种自毁防雷装置，所述吸收负载电路与状态指示电路并联。

进一步地，为了解决相应的技术问题，本实用新型提供一种自毁防雷装置，所述自复位保护开关为手动复位开关或自动复位开关。

进一步地，为了解决相应的技术问题，本实用新型提供一种自毁防雷装置，所述过压敏感电路包括并联的瞬态二极管和压敏电阻。

进一步地，为了解决相应的技术问题，本实用新型提供一种自毁防雷装置，所述功率快速转换电路为全桥整流电路，还包括其他电源变换电路。

进一步地，为了解决相应的技术问题，本实用新型提供一种自毁防雷装置，所述吸收负载电路包括并联的吸收电容和电阻，还包括其它功率负载消耗器件。

进一步地，为了解决相应的技术问题，本实用新型提供一种自毁防雷装置，所述状态指示电路包括串联的限流电阻和发光二极管，还包括其它声光报警指示器件。

在正常状态下，本实用新型的设备通过电源通电，过压敏感电路和功率快速转换电路通电，过压敏感电路根据设备的需求选用对应的电压级别，正常状态下通电但不工作；功率快速转换电路将交流电源整成直流电，给吸收负载电路和状态指示电路通电。若功率转换电路损坏，则状态指示电路无电压输入，发光二极管不发光，说明保护电路损坏，提醒用户更换。

当雷击等产生瞬时高压时，过压敏感电路的区间耐压值大于输入电压，小于功率快速转换电路电流，而且功率快速转换电路对电流比较敏感，一旦电流超出，立即短路损坏。若过压敏感电路的电压处于范围内，通过功率快速转换电路后，吸收负载电路将高压产生的能量进行吸收和消耗。

瞬时高压产生时，超过过压敏感电路的耐压值，过压敏感电路接通，功率快速转换电路短路和通过吸收负载电路吸收部分能量，短路时产生巨大瞬时电路，自复位保护开关立即切断电源，切断电源后，后续雷电产生的高压不会进入后续需要保护的设备。这一过程实现双重保护。

功率快速转换电路本身具有一定的耐压范围，超过耐压范围，功率转换电路被破坏，当雷击产生瞬时高压超过功率快速转换电路本身的耐压值，功率快速转换电路损坏，短路时产生巨大瞬时电路，自复位保护开关立即切断电源，切断电源后，后续雷电产生的高压不会进入后续需要保护的设备。这一过程实现雷电产生的能力将功率快速转换电路损坏，从而能量减弱，使得后端设备得到保护。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种不需要接地的自毁防雷装置，可用于没有地线，对设备停电不敏感的场所。

当小能量的雷击浪涌产生时，吸收负载电路可以实现自动吸收和消耗小能量；当大能量雷击浪涌产生时，过压敏感电路自毁或快速转换电路自毁同时消耗电路中的能量，自复位保护开关切断电源，从而实现对后端设备的保护。

本实用新型通过自动复位开关的自动切断，保护后续设备的安全；

通过过压敏感电路，将电压钳位在一个固定的电压范围；

通过功率快速转换电路，为后续负载电路提供电源，在较大脉冲电源通过时直接损坏，产生较大的短路电路，使保护开关脱扣，切断电源；

所述吸收负载电路将能量吸收和消耗；

所述状态指示电路指示装置电路的好坏。

本实用新型的自毁防雷装置，可有效防止雷电对设备的损害，防护性能好，多重防护，结构简单，成本低廉，方便安装，维护方便。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型不受下述实施例的限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种自毁防雷装置，包括自复位保护开关1、过压敏感电路2、功率快速转换电路3、和吸收负载电路4；所述自复位保护开关1与电源并联，所述自复位保护开关1一端连接L线，另一端连接N线；所述过压敏感电路2一端连接L线，另一端连接N线；所述功率快速转换电路3一端连接L线，另一端连接N线；所述吸收负载电路4一端连接功率快速转换电路3的正极，另一端连接功率快速转换电路3的负极。通过自动复位开关1的自动切断，保护后续设备的安全；通过过压敏感电路2，将电压钳位在一个固定的电压范围；通过功率快速转换电路3，为后续负载电路提供电源，在较大脉冲电源通过时直接损坏，产生较大的短路电路，使自复位保护开关1脱扣，切断电源；所述吸收负载电路4将能量吸收和消耗。

所述吸收负载电路4与状态指示电路5并联；所述状态指示电路5指示装置电路的好坏。所述状态指示电路5包括串联的限流电阻R1和发光二极管D1。状态指示电路5指示自毁防雷装置的器件是否存在问题，当保护电路的核心器件，例如功率快速转换电路3损坏时，状态指示电路5无电源输入，发光二极管D1不能发光，说明整个保护电路损坏，提醒用户更换。

为了解决相应的技术问题，本实用新型提供一种自毁防雷装置，所述自复位保护开关1为手动复位开关或自动复位开关。当后端负载电路发生过流、过载情况时，自复位保护开关1自动切断与电源的连接，以免故障扩大化，经过一段时间的延后保护后，开关自动复位，再次为设备接通电源。若采用的为手动复位开关，需要使用者手动复位，不能实现自动复位接通电源。

为了解决相应的技术问题，本实用新型提供一种自毁防雷装置，所述过压敏感电路2包括并联的瞬态二极管TVS1和压敏电阻MOV1。本实用新型的过压敏感电路2泛指对电压比较敏感的器件，若电压超过器件本身设定的耐压值，器件将瞬态抑制二极管TVS1或压敏电阻MOVW两端的电压钳位到一个相对固定的电压值。

功率快速转换电路3能将交流电变换成直流电，对瞬时的过压比较敏感，超过一定范围值的瞬时脉冲电源，将直接损坏该电路。本实用新型的功率快速转换电路3为全桥整流电路。其一方面为后续负载电路提供电源，另一方面选择耐压值低于被保护电路中器件的峰值电源。当较大的脉冲电压通过时，功率快速转换电路3直接被损坏，同时产生比较大的短路电流，使得自复位保护开关1脱扣，实现设备的电源被切断。

为了解决相应的技术问题，本实用新型提供一种自毁防雷装置，吸收负载电路4主要是由功率消耗器件组成的，本实施例中所述吸收负载电路4包括并联的吸收电容C1和电阻R2。当加载在吸收负载电路4上的电压越高时，其消耗的功率就越大。正常状态下，吸收负载电路4消耗功率很小，甚至可以忽略不计。若大的雷击浪涌脉冲电压产生时，吸收负载电路4两端的电压升高，其中的吸收电容C1吸收一部分能量并存储，电阻R2通过发热并消耗能量。在极端的情况下，当电压远远超过电容耐压值时吸收电容C1自爆而损坏；当能量特别大时，电阻R2会熔断，从而将能量泄放。

在正常状态下，本实用新型的设备通过电源通电，过压敏感电路2和功率快速转换电路3通电，过压敏感电路2根据设备的需求选用对应的电压级别，正常状态下通电但不工作；功率快速转换电路3将交流电源整成直流电，给吸收负载电路4和状态指示电路5通电。若功率转换电路3损坏，则状态指示电路5无电压输入，发光二极管D1不发光，说明保护电路损坏，提醒用户更换。

当雷击等产生瞬时高压时，过压敏感电路2的区间耐压值大于输入电压，小于功率快速转换电路电流，而且功率快速转换电路3对电流比较敏感，一旦电流超出，立即短路损坏。若过压敏感电路2的电压处于范围内，通过功率快速转换电路3后，吸收负载电路4将高压产生的能量进行吸收和消耗。

瞬时高压产生时，超过过压敏感电路2的耐压值，过压敏感电路2接通，功率快速转换电路3短路和通过吸收负载电路4吸收部分能量，短路时产生巨大瞬时电路，自复位保护开关1立即切断电源，切断电源后，后续雷电产生的高压不会进入后续需要保护的设备。这一过程实现双重保护。

功率快速转换电路3本身具有一定的耐压范围，超过耐压范围，功率转换电路3被破坏，当雷击产生瞬时高压超过功率快速转换电路3本身的耐压值，功率快速转换电路3损坏，短路时产生巨大瞬时电路，自复位保护开关1立即切断电源，切断电源后，后续雷电产生的高压不会进入后续需要保护的设备。这一过程实现雷电产生的能力将功率快速转换电路3损坏，从而能量减弱，使得后端设备得到保护。

本实用新型提供一种不需要接地的自毁防雷装置，可用于没有地线，对设备停电不敏感的场所。

当小能量的雷击浪涌产生时，吸收负载电路4可以实现自动吸收和消耗小能量；当大能量雷击浪涌产生时，过压敏感电路2自毁或功率快速转换电路3自毁同时消耗电路中的能量，自复位保护开关1切断电源，从而实现对后端设备的保护；在极大能量雷击浪涌产生时，自毁防雷装置的整个电路会全部炸掉，产生较大的过载电路将自复位保护开关1脱扣，实现彻底保护，雷电过后自动或手动复位并供电。

本实用新型的自毁防雷装置，通过功率快速转换电路3对电压/电流的转换，吸收负载电路4对能量的吸收和消耗，实现防雷并保护设备，可有效防止雷电对设备的损害，防护性能好，多重防护，结构简单，成本低廉，方便安装，维护方便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.自毁防雷装置，其特征在于，包括自复位保护开关、过压敏感电路、功率快速转换电路、和吸收负载电路；所述自复位保护开关与电源并联，所述自复位保护开关一端连接L线，另一端连接N线；所述过压敏感电路一端连接L线，另一端连接N线；所述功率快速转换电路一端连接L线，另一端连接N线；所述吸收负载电路一端连接功率快速转换电路的正极，另一端连接功率快速转换电路的负极。

2.根据权利要求1所述的自毁防雷装置，其特征在于，所述吸收负载电路与状态指示电路并联。

3.根据权利要求1所述的自毁防雷装置，其特征在于，所述自复位保护开关为手动复位开关或自动复位开关。

4.根据权利要求1所述的自毁防雷装置，其特征在于，所述过压敏感电路包括并联的瞬态二极管和压敏电阻。

5.根据权利要求1所述的自毁防雷装置，其特征在于，所述功率快速转换电路为全桥整流电路。

6.根据权利要求1所述的自毁防雷装置，其特征在于，所述吸收负载电路包括并联的吸收电容和电阻。

7.根据权利要求2所述的自毁防雷装置，其特征在于，所述状态指示电路包括串联的限流电阻和发光二极管。