專利名稱：以太網(wǎng)端口的防雷方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防雷裝置，特別是一種以太網(wǎng)端口的防雷方法及其裝置。
帶有防雷功能的以太網(wǎng)端口，可以抗雷擊、防靜電，支持更加惡劣的組網(wǎng)環(huán)境，有效提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和其它電氣設(shè)備的安全行，因此在企業(yè)網(wǎng)及寬帶組網(wǎng)應(yīng)用當(dāng)中，越來越受到重視。
當(dāng)前，市場(chǎng)上還沒有其它有效的以太網(wǎng)端口防雷手段。具體組網(wǎng)中，以太網(wǎng)設(shè)備對(duì)雷擊、高壓靜電等自然災(zāi)害，只能采用深埋等施工手段作一定程度的防范。這種方式的缺點(diǎn)是1、安全性差。采用深埋網(wǎng)線的方式，一般只能保護(hù)上行口或其它重要以太網(wǎng)用戶接口，其它接口的網(wǎng)線還是露天，因此雷擊和靜電的危險(xiǎn)仍然存在。
2、成本高。一般施工手段，都存在人力、物力成本居高不下的情況，而且往往還延長(zhǎng)施工工期。
本發(fā)明的方法是在差分線對(duì)的差分線之間提供瞬時(shí)高壓的電流泄放通路；差分線間因雷電、高壓靜電而產(chǎn)生的高電壓由所述瞬時(shí)高壓的電流泄放通路將其釋放。
根據(jù)上述方法所述電流泄放通路采是指空氣放電管或瞬時(shí)電壓消除(TVS)管。
所述電流泄放通路是指相互并聯(lián)的空氣放電管和瞬時(shí)電壓消除(TVS)管。
所述的電流泄放通路設(shè)置在以太網(wǎng)端口外或設(shè)置在以太網(wǎng)端口后級(jí)。
本發(fā)明的防雷裝置包括接收差分線對(duì)、發(fā)送差分線對(duì)和瞬時(shí)高壓的電流泄放電路；所述瞬時(shí)高壓的電流泄放電路分別連接于所述的接收差分線對(duì)和發(fā)送差分線對(duì)的兩差分線之間。
根據(jù)上述的防雷裝置所述瞬時(shí)高壓的電流泄放電路為一瞬時(shí)電壓消除(TVS)管或?yàn)橐豢諝夥烹姽堋?br> 所述瞬時(shí)高壓的電流泄放通路包括空氣放電管、一瞬時(shí)電壓消除(TVS)管，所述瞬時(shí)電壓消除(TVS)管和空氣放電管并聯(lián)于差分線之間。
所述空氣放電管和瞬時(shí)電壓消除(TVS)管之間的差分線上串接有大功率電阻。
所述差分線對(duì)兩端分別電連接一插頭或插槽，以方便與其它設(shè)備連接。
本發(fā)明的效果1、安全性高在以太網(wǎng)設(shè)備上采用內(nèi)置或外部防雷模塊設(shè)計(jì)，可以可靠降低設(shè)備雷擊損害概率。同時(shí)還可以有效避免其它電氣設(shè)備造成的高壓危險(xiǎn)，以及避免對(duì)其它電氣設(shè)備造成高壓危險(xiǎn)。
2、成本低采用本發(fā)明，可減少挖溝等工程施工量，降低組網(wǎng)成本。
3、組網(wǎng)靈活采用本發(fā)明，以太網(wǎng)設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際需求選配防雷模塊或電路，適應(yīng)復(fù)雜的組網(wǎng)環(huán)境。此外也便于網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)。
圖2為本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)的電路原理圖，圖3為本發(fā)明又一結(jié)構(gòu)的電路原理圖。
圖4為本發(fā)明的防雷裝置在以太網(wǎng)設(shè)備外部的組網(wǎng)圖；圖5為本發(fā)明的防雷裝置在以太網(wǎng)設(shè)備內(nèi)部的組網(wǎng)圖。
參考

圖1，差分線rx+、rx-和差分線tx+、tx-之間分別連接電壓鉗位型瞬態(tài)抑制二極管(Transient Voltage Suppressor，簡(jiǎn)稱TVS管)VD1和VD2。TVS管VD1和VD2集成在一個(gè)管內(nèi)，其型號(hào)為SLVU2_8.4。差分線對(duì)的兩對(duì)連接插座或插頭，以方便與其它設(shè)備連接。TVS管是一種限壓保護(hù)器件，是利用器件的非線性特性將過電壓鉗位到一個(gè)較低的電壓值實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。當(dāng)差分線之間因雷電等產(chǎn)生瞬間高壓時(shí)，TVS管對(duì)高壓進(jìn)行嵌位，該結(jié)構(gòu)對(duì)10/100BASE-T以太網(wǎng)端口進(jìn)行單級(jí)保護(hù)。
參考圖2，圖示結(jié)構(gòu)則是用空氣放電管作為高電壓釋放通路，空氣放電管的型號(hào)為3r097cxa_2?？諝夥烹姽苁且环N開關(guān)型保護(hù)器件，工作原理是氣體放電。當(dāng)兩極間電壓足夠大時(shí)，極間間隙將放電擊穿，由原來的絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電狀態(tài)，類似短路。導(dǎo)電狀態(tài)下兩極間維持的電壓很低，一般在20～50V，因此可以起到保護(hù)后級(jí)電路的效果。該結(jié)構(gòu)主要釋放靜電等引起的高電壓。
參考圖3，圖示結(jié)構(gòu)采用電壓鉗位型瞬態(tài)抑制二極管(Transient VoltageSuppressor，簡(jiǎn)稱TVS管)和空氣放電管作為瞬時(shí)高壓的電流泄放通路和電壓嵌位電路，對(duì)10/100BASE-T以太網(wǎng)端口進(jìn)行兩級(jí)保護(hù)。差分線rx+、rx-和差分線tx+、tx-之間分別連接空氣放電管G1和G2、TVS管VD1和VD2。TVS管的型號(hào)為SLVU2_8.4，空氣放電管的型號(hào)為3r097cxa_2。TVS管和空氣放電管之間采用2W的大功率壓敏電阻R1、R2、R3和R4連接。
壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值。
當(dāng)差分間產(chǎn)生高壓時(shí)，空氣放電管兩極間電壓足夠大，極間間隙將放電擊穿，由原來的絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電狀態(tài)，類似短路。導(dǎo)電狀態(tài)下兩極間維持的電壓很低，一般在20～50V。壓敏電阻和TVS管將過電壓鉗位到一個(gè)較低的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。
圖4是防雷模塊放在以太網(wǎng)設(shè)備外部的組網(wǎng)圖。整個(gè)防雷模塊連接在以太網(wǎng)端口外，即網(wǎng)口連接器RJ45與用戶設(shè)備PC之間，做成單獨(dú)的防雷裝置。
圖5是防雷模塊設(shè)置在端口后級(jí)，即網(wǎng)口連接器RJ45和網(wǎng)口變壓器之間，成為以太網(wǎng)設(shè)備的一部分。
本實(shí)施例防雷裝置主要保護(hù)10/100BASE-T以太網(wǎng)口的收、發(fā)差分線對(duì)。采用發(fā)明所述的方法或裝置，以太網(wǎng)設(shè)備端口最大可以抵抗10KA的瞬時(shí)電流，同時(shí)電路穩(wěn)定可靠，完全可滿足以太網(wǎng)設(shè)備的組網(wǎng)需要。
權(quán)利要求
1.一種以太網(wǎng)端口的防雷方法，其特征在于在差分線對(duì)的差分線之間提供瞬時(shí)高壓的電流泄放通路；差分線間因雷電、高壓靜電而產(chǎn)生的高電壓由所述瞬時(shí)高壓的電流泄放通路將其釋放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述電流泄放通路是指空氣放電管或電壓鉗位型瞬態(tài)抑制二極管(TVS)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述電流泄放通路是指連接在前級(jí)差分線間的空氣放電管，以及連接在后級(jí)差分線間的電壓鉗位型瞬態(tài)抑制二極管(TVS)和壓敏電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于所述的電流泄放通路設(shè)置在以太網(wǎng)端口外。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于所述的電流泄放通路設(shè)置在以太網(wǎng)端口后級(jí)，成為以太網(wǎng)設(shè)備的一部分。
6.一種以太網(wǎng)端口的防雷裝置，其特征在于包括接收差分線對(duì)、發(fā)送差分線對(duì)和瞬時(shí)高壓的電流泄放電路。所述瞬時(shí)高壓的電流泄放電路分別連接于所述的接收差分線對(duì)和發(fā)送差分線對(duì)的兩差分線之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防雷裝置，其特征在于所述瞬時(shí)高壓的電流泄放電路為電壓鉗位型瞬態(tài)抑制二極管(TVS)或?yàn)榭諝夥烹姽堋?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防雷裝置，其特征在于所述瞬時(shí)高壓的電流泄放通路包括空氣放電管、電壓鉗位型瞬態(tài)抑制二極管(TVS)，所述空氣放電管連接在差分線對(duì)的前級(jí)差分線之間，所述電壓鉗位型瞬態(tài)抑制二極管(TVS)連接于后級(jí)差分線之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防雷裝置，其特征在于所述空氣放電管和電壓鉗位型瞬態(tài)抑制二極管(TVS)之間的差分線上串接有大功率壓敏電阻。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一所述的防雷裝置，其特征在于所述差分線對(duì)兩端分別電連接一插頭或插槽，以方便與其它設(shè)備連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了以太網(wǎng)端口的防雷方法及其裝置，其中方法為在差分線對(duì)的差分線之間提供瞬時(shí)高壓的電流泄放通路，電流泄放電路由氣體放電管提供，位于保護(hù)電路最前級(jí)；差分線間因雷電、高壓靜電而產(chǎn)生的高電壓由所述瞬時(shí)高壓的電流泄放通路將其釋放；差分電路后級(jí)采用壓敏電阻和TVS管進(jìn)行電壓嵌位；通過空氣放電管后的殘壓被壓敏電阻和TVS管鉗位到一個(gè)較低的電壓值，實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。防雷裝置包括接收差分線對(duì)、發(fā)送差分線對(duì)和瞬時(shí)高壓的電流泄放電路；所述瞬時(shí)高壓的電流泄放電路分別連接于所述的接收差分線對(duì)和發(fā)送差分線對(duì)的兩差分線之間。本發(fā)明主要用于以太網(wǎng)防雷，具有安全性高、成本低和組網(wǎng)靈活的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H9/04GK1472859SQ0212538
公開日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2002年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月30日
發(fā)明者沈明, 黃自亮, 黃建義, 羅新會(huì), 沈 明 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司