CN2681423Y

CN2681423Y - 防雷装置

Info

Publication number: CN2681423Y
Application number: CN 200320127969
Authority: CN
Inventors: 熊膺
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2013-12-17

Abstract

本实用新型公开一种防雷装置，用于直流电源输入口电路防雷，所述直流电源输入口电路接有直流馈电线和直流回流线，所述直流回流线与地之间接有过电压防护器件以泄放过电流，所述防雷装置由多级防雷电路组成，包括：由压敏电阻组成的前级防雷电路，所述压敏电阻接在所述直流馈电线和所述直流回流线之间；由压敏电阻或瞬态抑制二极管或其组合组成的后级防雷电路，所述压敏电阻或瞬态抑制二极管或其组合接在所述直流馈电线和所述直流回流线之间。本实用新型由于前级防雷电路采用压敏电阻，具有通流容量大的优点，而后级防雷电路采用压敏电阻以及TVS(瞬态抑制二极管)等器件，进一步降低防雷装置的输出残压，有效解决了现有技术输出残压高的问题。

Description

防雷装置

技术领域

本实用新型涉及防雷装置，尤指应用于直流电源输入口的防雷装置。

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。因此，在进行电子设备设计时，必须采用防雷设计技术，以降低雷电对电子设备的影响。

通常，雷击过电压通过连接电子设备的电缆进入设备内部，这些电缆包括交流电源线、直流电源线以及用户电话线等。其中对由直流电源线进入设备的防雷设计，现有技术通过在直流馈电线与直流回流线(RTN)之间加压敏电阻这类通流容量大的器件，并在RTN与地PE之间接气体放电管泄放电流以实现防雷保护。图1所示为现有技术直流电源输入口防雷电路示意图，在所述防雷电路中，直流馈电线和RTN之间接有压敏电阻VR1用于防止过电压，RTN与地PE之间接有放电管G1以泄放RTN与地之间的过电流，另外在直流电源输入主回路还接有保险管F1用于电流过载保护。

现有技术存在下面缺点：

由于直流馈电线和RTN之间只接有由压敏电阻组成的一级防雷电路，压敏电阻虽然可以将雷击时产生的过电压钳位到较低的水平，但由于只有一级防雷电路，防雷效果仍不够理想，并且该防雷电路输出残压很高，接在这个防雷电路后的被保护的直流电源输入口电路往往由于不能承受住较高的残压而发生损坏。

实用新型内容

为了解决现有技术防雷电路输出残压高，以致被保护的直流电源输入口电路不能承受所述较高的残压而损坏的问题，本实用新型提供一种防雷装置，可以降低防雷电路输出残压，防雷效果较好。

本实用新型提供的防雷装置，主要用于直流电源输入口电路防雷，所述直流电源输入口电路接有直流馈电线和直流回流线，所述直流回流线与地之间接有过电压防护器件以泄放过电流，所述防雷装置由多级防雷电路组成，包括：

由压敏电阻组成的前级防雷电路，所述压敏电阻接在所述直流馈电线和所述直流回流线之间；

由压敏电阻或瞬态抑制二极管或其组合组成的后级防雷电路，所述压敏电阻或瞬态抑制二极管或其组合接在所述直流馈电线和所述直流回流线之间。

优化的，所述前级防雷电路和后级防雷电路之间接有退耦元件，所述退耦元件可为电感也可为导线。

最好，所述退耦元件接在前级防雷电路与后级防雷电路相连的直流馈电线上或直流馈电线和直流回流线上都接。

最好，所述后级防雷电路由一个压敏电阻和一个瞬态抑制二极管并联组成，或由一个压敏电阻或瞬态抑制二极管单独组成。

最好，所述后级防雷电路为二级电路，第一级电路由压敏电阻组成，第二级电路由瞬态抑制二极管组成，所述第一级电路与第二级电路间接有所述退耦元件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

采用多级防雷电路，前级防雷电路采用压敏电阻作为防雷元件，具有通流容量大的优点，并可根据实际情况灵活调整前级防雷电路使用的压敏电阻数量，较实用，而后级防雷电路采用压敏电阻以及TVS(瞬态抑制二极管)等器件作为防雷保护器件，并在前级防雷电路和后级防雷电路之间以电感或导线作为退耦元件以使前级防雷电路通过大部分过电流，并进一步降低防雷装置的输出残压，防雷保护效果较好，有效解决了现有技术输出残压高的问题。

同时，由于可以导线作为前级防雷电路和后级防雷电路之间的退耦元件，本实用新型进一步具有灵活设置防雷电路的优点，实用性较高，可广泛用于直流电源输入口防雷的场合。

附图说明

图1是现有技术直流电源输入口防雷电路示意图；

图2是本实用新型防雷装置第一实施例的组成示意图；

图3是图2中所述后级防雷电路的第一实施例的组成示意图；

图4是图2中所述后级防雷电路的第二实施例的组成示意图；

图5-图6是图2中所述后级防雷电路的其他具体实施例的组成示意图；

图7是本实用新型防雷装置以导线作退耦元件的第二实施例的构成示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

图2是本实用新型防雷装置第一实施例的组成示意图。

如图2所示，本实施例的直流电源输入口电路防雷装置由多级防雷电路组成，所述直流电源输入口电路接有直流馈电线和直流回流线(RTN)。与现有技术类似的，所述RTN与地PE之间接有过压保护器件1以泄放过电流，如气体放电管等。具体实施时，为了增加防雷电路的寿命，可采用两个并联的气体放电管以使效果更佳。具体的，本实施例所述多级防雷电路包括前级防雷电路2和后级防雷电路3，所述前级防雷电路2接在电路最前面，旁路通过直流线引入的大部分的过电流，接在其后面的后级防雷电路3则进一步旁路过电流，并降低残压。

具体实施时，所述前级防雷电路2可采用压敏电阻，并将所述压敏电阻接在所述直流馈电线和所述RTN之间。

为了使电路的通流容量更大，所述前级防雷电路2最好由多个压敏电阻并联组成，如2个，这样电路中使用的器件既可保持合理的数量，效果也较佳。所述压敏电阻的作用主要是旁路直流馈电线和RTN之间大部分的过电流，使流到后级电路的电流降到一定幅值以下，同时还能将直流馈电线和RTN之间的过电压幅值钳位到一个较低的水平，有利于后级防雷电路3进一步降低防雷装置的输出残压。

另外从安全性方面考虑，为了防止电路中过流对防雷器件的损坏，可在所述前级防雷电路中接过载保护器件，如在所述压敏电阻前串接一个如保险管类的过载保护器件，这样防雷装置的使用寿命将更长。

另外，所述后级防雷电路3可采用单个压敏电阻或瞬态抑制二极管或其组合组成，并将所述压敏电阻或瞬态抑制二极管或其组合接在所述直流馈电线和所述RTN之间。

本实施例中，所述后级防雷电路3作用是进一步旁路直流馈电线和RTN之间的过电流，同时将直流馈电线和RTN之间的过电压幅值限制到非常低的水平，使整个防雷电路能够有效的保护后级直流电源输入口电路。

另外，为了限制流到后级防雷电路3的过电流，在所述前级防雷电路2和后级防雷电路3之间还接有退耦元件，所述退耦元件可以只串接在前级防雷电路2和后级防雷电路3之间的直流馈电线上，也可以前级防雷电路2和后级防雷电路3之间的直流馈电线和RTN上都串接。具体的，本实施例中所述退耦元件是电感L1，当雷击过电流到来时，所述电感L1加上后级防雷电路3的总阻抗要比前级防雷电路2大很多，因此，可以保证流到后级防雷电路3的过电流保持在较低的过电流量级。

下面详细说明后级防雷电路3的组成。

图3-图6是图2中所述后级防雷电路3的具体实施例的组成示意图。

图3是所述后级防雷电路3第一实施例的构成示意图，如图3所示，本实施例所述后级防雷电路3由压敏电阻VR和瞬态抑制二极管TVS并联组成，在所述后级防雷电路3中还接有过载保护器件用于电路的过流保护，具体实施时，采用保险管作为过载保护器件，可以在后级防雷电路3接一个保险管，即将压敏电阻和瞬态抑制二极管并接在串接一个保险管，也可以在所述并联的压敏电阻支路和瞬态抑制二极管支路各串接一个保险管，前者用一个保险管实现整个后级防雷电路3的保护器件的过流保护，后者则可以实现每个保护器件都有单独的过流保护，可以提高电路的安全性，其作用大致相同，但后者所用器件较多，可根据具体情况采用不同的实施方式。

图4是所述后级防雷电路3第二实施例的构成示意图，如图4所示，所述后级防雷电路3由两级电路组成，在两级电路之间接有电感L2作为退耦元件，与上述退耦原理类似，所述电感L2可只接在直流电源馈电线上，其中第一级电路由压敏电阻VR组成，其作用与前述压敏电阻作用一样，主要是利用压敏电阻器件的特性，进一步旁路直流馈电线和RTN之间的过电流，第二级电路由瞬态抑制二极管TVS组成，所述瞬态抑制二极管TVS除了具有旁路直流馈电线和RTN之间的过电流的作用外，它还具有输出残压低的特点，因此，所述防雷装置也具有通流容量大，输出残压低的优点。

另外，为了防止过电流对器件的损坏，在第一级电路和第二级电路中都接有过载保护器件用于过流保护，这样每个防雷保护器件都有单独的过流保护，可以进一步提高电路的安全性。

图5和图6是所述后级防雷电路3的其他实施例的构成示意图，如图5所示，所述后级防雷电路3由压敏电阻单独组成，其作用与前述压敏电阻的作用相同，压敏电阻将承担后级防雷电路3的全部过电流，相关电路的作用没有改变，防雷电路输出残压会相对升高一点，但可节省防雷电路的元器件数量。

如图6所示所述后级防雷电路的另一实施例，所述后级防雷电路3由瞬态抑制二极管单独组成，其作用与前述实施例所述瞬态抑制二极管作用相同，瞬态抑制二极管将承担后级防雷电路的全部过电流，相关电路的作用没有改变，但采用此电路可节省防雷电路的元器件数量。

实际情况下，如果设备内部没有足够的空间以使前、后级防雷电路和退耦电感都设计在同一个电路板上，这时可以将前级防雷电路2和后级防雷电路3放置在不同的电路模块中，它们之间用导线进行退耦，可以达到同样的防雷效果。

图7是本实用新型防雷装置以导线作退耦元件的第二实施例构成示意图。

如图7所示，在RTN与地PE间接有两个并联的气体放电管G2、G3，用于泄放RTN与地之间的过电流，另外，本实施例中前级防雷电路2由两个压敏电阻VR1和VR2并联再串接一个保险管F2组成，压敏电阻VR1和VR2用于旁路过电流，保险管F2用于器件过载保护，防止器件由于过电流而损坏。

与前述图3所示后级防雷电路3组成相同的，所述后级防雷电路3由一个压敏电阻VR3和一个瞬态抑制二极管TVS1并联再串接一个保险管F3组成，这样的组成可进一步旁路直流馈电线和RTN之间的过电流，并使防雷电路输出残压较低，但本实施例二与实施例一不同的是前级防雷电路2和后级防雷电路3之间以导线4作为退耦元件。由于导线4较长，采用导线4作为退耦元件具有灵活设置防雷装置的优点，例如：将前级防雷电路2放在配电柜中，而将后级防雷电路3放在通信设备内，或者将前级防雷电路2放在设备的配电框中，而将后级防雷电路3放在单板上。

上述以多个实施例对本实用新型进行说明，不难看出，由于本实用新型通过设置多级防雷电路，并采用多级防雷电路之间以电感或导线用于退耦，可起到前级防雷电路2通过大部分的过电流，后级防雷电路3输出残压低的作用，可有效提高直流电源输入口的防雷效果，具有通流容量大，输出残压低的优点，可广泛用于需要直流电源输入口防雷的场合，具有较强的实用性。

以上所述，仅为本实用新型的可行实施例而已，非因此即局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效变化，均理同包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims

1、一种防雷装置，用于直流电源输入口电路防雷，所述直流电源输入口电路接有直流馈电线和直流回流线，所述直流回流线与地之间接有过电压防护器件以泄放过电流，其特征在于，所述防雷装置由多级防雷电路组成，包括：

2、根据权利要求1所述防雷装置，其特征在于，所述前级防雷电路和后级防雷电路之间接有退耦元件。

3、根据权利要求2所述防雷装置，其特征在于，所述退耦元件接在前级防雷电路与后级防雷电路相连的直流馈电线上或直流馈电线和直流回流线上都接。

4、根据权利要求3所述防雷装置，其特征在于，所述退耦元件为电感或导线。

5、根据权利要求4所述防雷装置，其特征在于，所述后级防雷电路由一个压敏电阻和一个瞬态抑制二极管并联组成。

6、根据权利要求4所述防雷装置，其特征在于，所述后级防雷电路由一个瞬态抑制二极管或一个压敏电阻单独组成。

7、根据权利要求4所述防雷装置，其特征在于，所述后级防雷电路为二级电路，第一级电路由压敏电阻组成，第二级电路由瞬态抑制二极管组成，所述第一级电路与第二级电路间接有所述退耦元件。

8、根据权利要求1-7任意一项所述防雷装置，其特征在于，所述前级防雷电路和/或后级防雷电路中接有过载保护器件。

9、根据权利要求8所述防雷装置，其特征在于，所述过载保护器件为保险管。