專利名稱：防雷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及防雷裝置，尤指應(yīng)用于直流電源輸入口的防雷裝置。
背景技術(shù)：
雷電是自然界經(jīng)常發(fā)生的一種物理現(xiàn)象，通常是指帶電的云層對(duì)大地的放電現(xiàn)象，如果電子設(shè)備遭到雷擊，其內(nèi)部的電路中會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)的過電壓或過電流，輕則影響電子設(shè)備的性能，重則會(huì)對(duì)電子設(shè)備造成不可恢復(fù)性的損壞。因此，在進(jìn)行電子設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，必須采用防雷設(shè)計(jì)技術(shù)，以降低雷電對(duì)電子設(shè)備的影響。
通常，雷擊過電壓通過連接電子設(shè)備的電纜進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，這些電纜包括交流電源線、直流電源線以及用戶電話線等。其中對(duì)由直流電源線進(jìn)入設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)，現(xiàn)有技術(shù)通過在直流饋電線與直流回流線(RTN)之間加壓敏電阻這類通流容量大的器件，并在RTN與地PE之間接氣體放電管泄放電流以實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)。圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)直流電源輸入口防雷電路示意圖，在所述防雷電路中，直流饋電線和RTN之間接有壓敏電阻VR1用于防止過電壓，RTN與地PE之間接有放電管G1以泄放RTN與地之間的過電流，另外在直流電源輸入主回路還接有保險(xiǎn)管F1用于電流過載保護(hù)。
現(xiàn)有技術(shù)存在下面缺點(diǎn)由于直流饋電線和RTN之間只接有由壓敏電阻組成的一級(jí)防雷電路，壓敏電阻雖然可以將雷擊時(shí)產(chǎn)生的過電壓鉗位到較低的水平，但由于只有一級(jí)防雷電路，防雷效果仍不夠理想，并且該防雷電路輸出殘壓很高，接在這個(gè)防雷電路后的被保護(hù)的直流電源輸入口電路往往由于不能承受住較高的殘壓而發(fā)生損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)防雷電路輸出殘壓高，以致被保護(hù)的直流電源輸入口電路不能承受所述較高的殘壓而損壞的問題，本實(shí)用新型提供一種防雷裝置，可以降低防雷電路輸出殘壓，防雷效果較好。
本實(shí)用新型提供的防雷裝置，主要用于直流電源輸入口電路防雷，所述直流電源輸入口電路接有直流饋電線和直流回流線，所述直流回流線與地之間接有過電壓防護(hù)器件以泄放過電流，所述防雷裝置由多級(jí)防雷電路組成，包括由壓敏電阻組成的前級(jí)防雷電路，所述壓敏電阻接在所述直流饋電線和所述直流回流線之間；由壓敏電阻或瞬態(tài)抑制二極管或其組合組成的后級(jí)防雷電路，所述壓敏電阻或瞬態(tài)抑制二極管或其組合接在所述直流饋電線和所述直流回流線之間。
優(yōu)化的，所述前級(jí)防雷電路和后級(jí)防雷電路之間接有退耦元件，所述退耦元件可為電感也可為導(dǎo)線。
最好，所述退耦元件接在前級(jí)防雷電路與后級(jí)防雷電路相連的直流饋電線上或直流饋電線和直流回流線上都接。
最好，所述后級(jí)防雷電路由一個(gè)壓敏電阻和一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)組成，或由一個(gè)壓敏電阻或瞬態(tài)抑制二極管單獨(dú)組成。
最好，所述后級(jí)防雷電路為二級(jí)電路，第一級(jí)電路由壓敏電阻組成，第二級(jí)電路由瞬態(tài)抑制二極管組成，所述第一級(jí)電路與第二級(jí)電路間接有所述退耦元件。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)采用多級(jí)防雷電路，前級(jí)防雷電路采用壓敏電阻作為防雷元件，具有通流容量大的優(yōu)點(diǎn)，并可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整前級(jí)防雷電路使用的壓敏電阻數(shù)量，較實(shí)用，而后級(jí)防雷電路采用壓敏電阻以及TVS(瞬態(tài)抑制二極管)等器件作為防雷保護(hù)器件，并在前級(jí)防雷電路和后級(jí)防雷電路之間以電感或?qū)Ь€作為退耦元件以使前級(jí)防雷電路通過大部分過電流，并進(jìn)一步降低防雷裝置的輸出殘壓，防雷保護(hù)效果較好，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)輸出殘壓高的問題。
同時(shí)，由于可以導(dǎo)線作為前級(jí)防雷電路和后級(jí)防雷電路之間的退耦元件，本實(shí)用新型進(jìn)一步具有靈活設(shè)置防雷電路的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)用性較高，可廣泛用于直流電源輸入口防雷的場(chǎng)合。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)直流電源輸入口防雷電路示意圖；圖2是本實(shí)用新型防雷裝置第一實(shí)施例的組成示意圖；圖3是圖2中所述后級(jí)防雷電路的第一實(shí)施例的組成示意圖；圖4是圖2中所述后級(jí)防雷電路的第二實(shí)施例的組成示意圖；圖5-圖6是圖2中所述后級(jí)防雷電路的其他具體實(shí)施例的組成示意圖；圖7是本實(shí)用新型防雷裝置以導(dǎo)線作退耦元件的第二實(shí)施例的構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
圖2是本實(shí)用新型防雷裝置第一實(shí)施例的組成示意圖。
如圖2所示，本實(shí)施例的直流電源輸入口電路防雷裝置由多級(jí)防雷電路組成，所述直流電源輸入口電路接有直流饋電線和直流回流線(RTN)。與現(xiàn)有技術(shù)類似的，所述RTN與地PE之間接有過壓保護(hù)器件1以泄放過電流，如氣體放電管等。具體實(shí)施時(shí)，為了增加防雷電路的壽命，可采用兩個(gè)并聯(lián)的氣體放電管以使效果更佳。具體的，本實(shí)施例所述多級(jí)防雷電路包括前級(jí)防雷電路2和后級(jí)防雷電路3，所述前級(jí)防雷電路2接在電路最前面，旁路通過直流線引入的大部分的過電流，接在其后面的后級(jí)防雷電路3則進(jìn)一步旁路過電流，并降低殘壓。
具體實(shí)施時(shí)，所述前級(jí)防雷電路2可采用壓敏電阻，并將所述壓敏電阻接在所述直流饋電線和所述RTN之間。
為了使電路的通流容量更大，所述前級(jí)防雷電路2最好由多個(gè)壓敏電阻并聯(lián)組成，如2個(gè)，這樣電路中使用的器件既可保持合理的數(shù)量，效果也較佳。所述壓敏電阻的作用主要是旁路直流饋電線和RTN之間大部分的過電流，使流到后級(jí)電路的電流降到一定幅值以下，同時(shí)還能將直流饋電線和RTN之間的過電壓幅值鉗位到一個(gè)較低的水平，有利于后級(jí)防雷電路3進(jìn)一步降低防雷裝置的輸出殘壓。
另外從安全性方面考慮，為了防止電路中過流對(duì)防雷器件的損壞，可在所述前級(jí)防雷電路中接過載保護(hù)器件，如在所述壓敏電阻前串接一個(gè)如保險(xiǎn)管類的過載保護(hù)器件，這樣防雷裝置的使用壽命將更長。
另外，所述后級(jí)防雷電路3可采用單個(gè)壓敏電阻或瞬態(tài)抑制二極管或其組合組成，并將所述壓敏電阻或瞬態(tài)抑制二極管或其組合接在所述直流饋電線和所述RTN之間。
本實(shí)施例中，所述后級(jí)防雷電路3作用是進(jìn)一步旁路直流饋電線和RTN之間的過電流，同時(shí)將直流饋電線和RTN之間的過電壓幅值限制到非常低的水平，使整個(gè)防雷電路能夠有效的保護(hù)后級(jí)直流電源輸入口電路。
另外，為了限制流到后級(jí)防雷電路3的過電流，在所述前級(jí)防雷電路2和后級(jí)防雷電路3之間還接有退耦元件，所述退耦元件可以只串接在前級(jí)防雷電路2和后級(jí)防雷電路3之間的直流饋電線上，也可以前級(jí)防雷電路2和后級(jí)防雷電路3之間的直流饋電線和RTN上都串接。具體的，本實(shí)施例中所述退耦元件是電感L1，當(dāng)雷擊過電流到來時(shí)，所述電感L1加上后級(jí)防雷電路3的總阻抗要比前級(jí)防雷電路2大很多，因此，可以保證流到后級(jí)防雷電路3的過電流保持在較低的過電流量級(jí)。
下面詳細(xì)說明后級(jí)防雷電路3的組成。
圖3-圖6是圖2中所述后級(jí)防雷電路3的具體實(shí)施例的組成示意圖。
圖3是所述后級(jí)防雷電路3第一實(shí)施例的構(gòu)成示意圖，如圖3所示，本實(shí)施例所述后級(jí)防雷電路3由壓敏電阻VR和瞬態(tài)抑制二極管TVS并聯(lián)組成，在所述后級(jí)防雷電路3中還接有過載保護(hù)器件用于電路的過流保護(hù)，具體實(shí)施時(shí)，采用保險(xiǎn)管作為過載保護(hù)器件，可以在后級(jí)防雷電路3接一個(gè)保險(xiǎn)管，即將壓敏電阻和瞬態(tài)抑制二極管并接在串接一個(gè)保險(xiǎn)管，也可以在所述并聯(lián)的壓敏電阻支路和瞬態(tài)抑制二極管支路各串接一個(gè)保險(xiǎn)管，前者用一個(gè)保險(xiǎn)管實(shí)現(xiàn)整個(gè)后級(jí)防雷電路3的保護(hù)器件的過流保護(hù)，后者則可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)保護(hù)器件都有單獨(dú)的過流保護(hù)，可以提高電路的安全性，其作用大致相同，但后者所用器件較多，可根據(jù)具體情況采用不同的實(shí)施方式。
圖4是所述后級(jí)防雷電路3第二實(shí)施例的構(gòu)成示意圖，如圖4所示，所述后級(jí)防雷電路3由兩級(jí)電路組成，在兩級(jí)電路之間接有電感L2作為退耦元件，與上述退耦原理類似，所述電感L2可只接在直流電源饋電線上，其中第一級(jí)電路由壓敏電阻VR組成，其作用與前述壓敏電阻作用一樣，主要是利用壓敏電阻器件的特性，進(jìn)一步旁路直流饋電線和RTN之間的過電流，第二級(jí)電路由瞬態(tài)抑制二極管TVS組成，所述瞬態(tài)抑制二極管TVS除了具有旁路直流饋電線和RTN之間的過電流的作用外，它還具有輸出殘壓低的特點(diǎn)，因此，所述防雷裝置也具有通流容量大，輸出殘壓低的優(yōu)點(diǎn)。
另外，為了防止過電流對(duì)器件的損壞，在第一級(jí)電路和第二級(jí)電路中都接有過載保護(hù)器件用于過流保護(hù)，這樣每個(gè)防雷保護(hù)器件都有單獨(dú)的過流保護(hù)，可以進(jìn)一步提高電路的安全性。
圖5和圖6是所述后級(jí)防雷電路3的其他實(shí)施例的構(gòu)成示意圖，如圖5所示，所述后級(jí)防雷電路3由壓敏電阻單獨(dú)組成，其作用與前述壓敏電阻的作用相同，壓敏電阻將承擔(dān)后級(jí)防雷電路3的全部過電流，相關(guān)電路的作用沒有改變，防雷電路輸出殘壓會(huì)相對(duì)升高一點(diǎn)，但可節(jié)省防雷電路的元器件數(shù)量。
如圖6所示所述后級(jí)防雷電路的另一實(shí)施例，所述后級(jí)防雷電路3由瞬態(tài)抑制二極管單獨(dú)組成，其作用與前述實(shí)施例所述瞬態(tài)抑制二極管作用相同，瞬態(tài)抑制二極管將承擔(dān)后級(jí)防雷電路的全部過電流，相關(guān)電路的作用沒有改變，但采用此電路可節(jié)省防雷電路的元器件數(shù)量。
實(shí)際情況下，如果設(shè)備內(nèi)部沒有足夠的空間以使前、后級(jí)防雷電路和退耦電感都設(shè)計(jì)在同一個(gè)電路板上，這時(shí)可以將前級(jí)防雷電路2和后級(jí)防雷電路3放置在不同的電路模塊中，它們之間用導(dǎo)線進(jìn)行退耦，可以達(dá)到同樣的防雷效果。
圖7是本實(shí)用新型防雷裝置以導(dǎo)線作退耦元件的第二實(shí)施例構(gòu)成示意圖。
如圖7所示，在RTN與地PE間接有兩個(gè)并聯(lián)的氣體放電管G2、G3，用于泄放RTN與地之間的過電流，另外，本實(shí)施例中前級(jí)防雷電路2由兩個(gè)壓敏電阻VR1和VR2并聯(lián)再串接一個(gè)保險(xiǎn)管F2組成，壓敏電阻VR1和VR2用于旁路過電流，保險(xiǎn)管F2用于器件過載保護(hù)，防止器件由于過電流而損壞。
與前述圖3所示后級(jí)防雷電路3組成相同的，所述后級(jí)防雷電路3由一個(gè)壓敏電阻VR3和一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管TVS1并聯(lián)再串接一個(gè)保險(xiǎn)管F3組成，這樣的組成可進(jìn)一步旁路直流饋電線和RTN之間的過電流，并使防雷電路輸出殘壓較低，但本實(shí)施例二與實(shí)施例一不同的是前級(jí)防雷電路2和后級(jí)防雷電路3之間以導(dǎo)線4作為退耦元件。由于導(dǎo)線4較長，采用導(dǎo)線4作為退耦元件具有靈活設(shè)置防雷裝置的優(yōu)點(diǎn)，例如將前級(jí)防雷電路2放在配電柜中，而將后級(jí)防雷電路3放在通信設(shè)備內(nèi)，或者將前級(jí)防雷電路2放在設(shè)備的配電框中，而將后級(jí)防雷電路3放在單板上。
上述以多個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明，不難看出，由于本實(shí)用新型通過設(shè)置多級(jí)防雷電路，并采用多級(jí)防雷電路之間以電感或?qū)Ь€用于退耦，可起到前級(jí)防雷電路2通過大部分的過電流，后級(jí)防雷電路3輸出殘壓低的作用，可有效提高直流電源輸入口的防雷效果，具有通流容量大，輸出殘壓低的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于需要直流電源輸入口防雷的場(chǎng)合，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的可行實(shí)施例而已，非因此即局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所為的等效變化，均理同包含于本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種防雷裝置，用于直流電源輸入口電路防雷，所述直流電源輸入口電路接有直流饋電線和直流回流線，所述直流回流線與地之間接有過電壓防護(hù)器件以泄放過電流，其特征在于，所述防雷裝置由多級(jí)防雷電路組成，包括由壓敏電阻組成的前級(jí)防雷電路，所述壓敏電阻接在所述直流饋電線和所述直流回流線之間；由壓敏電阻或瞬態(tài)抑制二極管或其組合組成的后級(jí)防雷電路，所述壓敏電阻或瞬態(tài)抑制二極管或其組合接在所述直流饋電線和所述直流回流線之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述防雷裝置，其特征在于，所述前級(jí)防雷電路和后級(jí)防雷電路之間接有退耦元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述防雷裝置，其特征在于，所述退耦元件接在前級(jí)防雷電路與后級(jí)防雷電路相連的直流饋電線上或直流饋電線和直流回流線上都接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述防雷裝置，其特征在于，所述退耦元件為電感或?qū)Ь€。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述防雷裝置，其特征在于，所述后級(jí)防雷電路由一個(gè)壓敏電阻和一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述防雷裝置，其特征在于，所述后級(jí)防雷電路由一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管或一個(gè)壓敏電阻單獨(dú)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述防雷裝置，其特征在于，所述后級(jí)防雷電路為二級(jí)電路，第一級(jí)電路由壓敏電阻組成，第二級(jí)電路由瞬態(tài)抑制二極管組成，所述第一級(jí)電路與第二級(jí)電路間接有所述退耦元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述防雷裝置，其特征在于，所述前級(jí)防雷電路和/或后級(jí)防雷電路中接有過載保護(hù)器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述防雷裝置，其特征在于，所述過載保護(hù)器件為保險(xiǎn)管。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種防雷裝置，用于直流電源輸入口電路防雷，所述直流電源輸入口電路接有直流饋電線和直流回流線，所述直流回流線與地之間接有過電壓防護(hù)器件以泄放過電流，所述防雷裝置由多級(jí)防雷電路組成，包括由壓敏電阻組成的前級(jí)防雷電路，所述壓敏電阻接在所述直流饋電線和所述直流回流線之間；由壓敏電阻或瞬態(tài)抑制二極管或其組合組成的后級(jí)防雷電路，所述壓敏電阻或瞬態(tài)抑制二極管或其組合接在所述直流饋電線和所述直流回流線之間。本實(shí)用新型由于前級(jí)防雷電路采用壓敏電阻，具有通流容量大的優(yōu)點(diǎn)，而后級(jí)防雷電路采用壓敏電阻以及TVS(瞬態(tài)抑制二極管)等器件，進(jìn)一步降低防雷裝置的輸出殘壓，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)輸出殘壓高的問題。
文檔編號(hào)H02H9/04GK2681423SQ200320127969
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日
發(fā)明者熊膺 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司