專利名稱：一種信號線路用浪涌保護電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及緊急保護電路，尤其涉及一種信號線路用浪涌保護電路。
背景技術：
公開號為102025141A的中國專利申請文件中公開了一種防浪涌保護電路，如圖1所示，該防浪涌保護電路的一級保護電路中使用氣體放電管泄放浪涌，壓敏電阻與該氣體放電管串聯解決氣體放電管的續(xù)流問題，但是氣體放電管本身的響應速度較慢，浪涌電流會在一級保護電路響應前先流入二級保護電路，出現較大的殘壓尖峰，如圖2所示，一、二級保護電路的配合產生縫隙，大大降低了保護強度。壓敏電阻器具有通流容量大、限制電壓低、響應速度快等優(yōu)點，從而被廣泛地在電子電路中作為過電壓保護元件使用，但壓敏陶瓷具有介電效應，致使壓敏電阻的固有電容量較高，因此壓敏電阻只適合于在電源回路等低頻電路中使用。而在信號線 路上，壓敏電阻器的固有電容將對高頻信號產生損失，影響整個電路的工作，所以需要開發(fā)用于信號線路且不對信號正常傳輸產生影響的浪涌保護電路。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種信號線路用的浪涌保護電路，解決了上述現有技術中存在的一級保護電路響應慢，殘壓尖峰過大，一、二級保護電路配合欠佳，降低保護效果的問題，以及保護電路對信號線路傳輸的信號產生損耗的問題。具體技術方案如下
一種信號線路用浪涌保護電路，包括一級保護電路、二級保護電路及電阻元件，一級保護電路和二級保護電路與被保護電路并聯，電阻元件串聯于一級保護電路和二級保護電路之間，所述的一級保護電路，包括壓敏電阻和二極管或壓敏電阻和磁珠，其中所述的壓敏電阻與二極管或磁珠串聯。優(yōu)選地,所述的二級保護電路包括電容量小的壓敏電阻，電容量為O. 5pF-100pF之間。優(yōu)選地，所述的一級保護電路中的壓敏電阻的擊穿電壓與被保護線路的工作電壓值U相匹配，為1.5U-2. 8U，優(yōu)選1.8U。優(yōu)選地，所述一級保護電路中的二極管為整流二極管、開關二極管、肖特基二極管中的一種。優(yōu)選地，所述一級保護電路中的磁珠在所述的信號線路所傳輸的信號頻率下阻抗值在30Ω-500Ω之間，該阻抗值的選擇要保證大于被保護電路的阻抗值。優(yōu)選地，所述的串聯于一級保護電路和二級保護電路之間的電阻為金屬繞線電阻或者碳膜電阻，阻值在I Ω-50 Ω之間。本發(fā)明的一級保護電路包括壓敏電阻和二極管或者壓敏電阻和磁珠，其中壓敏電阻與二極管或者磁珠串聯，響應速度快，一旦出現浪涌電流，壓敏電阻便立即響應，由高阻狀態(tài)立即變?yōu)榈妥?，有效地吸收浪涌，避免出現高的殘壓尖峰。在該一級保護電路中，壓敏電阻與二極管串聯起到良好的降低電容的作用，增加了阻抗，避免了信號線路正常工作時信號的損失；而壓敏電阻與磁珠串聯，增大了阻抗，也達到避免信號損耗，影響正常傳輸的效果。(降低了電容，根據公式Z=l/(2IIfC)，電容量小了，阻抗就增加了。與磁珠串聯Z=2nfL,阻抗值是與工作線路的頻率相關的，因前面提到磁珠的選型要求是在所傳輸信號頻率下有較大的阻抗，因此串聯磁珠，整個保護回路的阻抗是增加的。)
串聯于一級保護電路和二級保護電路之間的電阻，起到抑制浪涌從一級保護電路流向二級保護電路的作用，該電阻的阻值較小，對信號的正常傳輸不產生影響；而選用金屬繞線電阻或者碳膜電阻，該兩種電阻的功率較大，可以保證在大電流下，電阻不被破壞。本發(fā)明的二級保護電路包括電容量小的貼片式壓敏電阻，電容量為O. 5pF-100pF之間，由于電容量小，對信號的傳輸影響較小，且使用該壓敏電阻進一步降低了箝位電壓，提高了保護水平。


圖1是公開號為102025141A的中國專利申請文件中提供的防浪涌保護電路圖； 圖2是公開號為102025141A的中國專利申請文件中提供的防浪涌保護電路的一級保
護電路中壓敏電阻與氣體放電管串聯在8/20 μ s沖擊電流29A下的殘壓波形 圖3是本發(fā)明實施例1的浪涌保護電路 圖4是本發(fā)明實施例2的浪涌保護電路 圖5是本發(fā)明實施例3的浪涌保護電路的一級保護電路中壓敏電阻與二極管串聯在8/20 μ s沖擊電流29Α下的殘壓波形圖。
具體實施例方式下面對照附圖并 結合優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明作進一步說明。實施例1
如圖3所示，本實施例提供的信號線路用浪涌保護電路如下
一種信號線路用浪涌保護電路，包括一級保護電路1、二級保護電路2及電阻元件3。其中，一級保護電路I和二級保護電路2與被保護電路并聯；電阻元件3串聯于一級保護電路I和二級保護電路2之間，可以限制一級保護電路I中的浪涌電流過多的流入到二級保護電路2中，從而形成良好配合的一、二級保護電路。上述一級保護電路1，包括壓敏電阻Rvl和二極管D，壓敏電阻Rvl與二極管D串聯，降低了一級保護電路I的電容量，增加了阻抗，避免了在信號線路正常工作時信號的損失。所述的壓敏電阻Rvl的電壓值根據被保護的信號線路的工作電壓U來選擇，為1.5U-2. 8U，優(yōu)選1. 8U。若信號線路的工作電壓為5V，則壓敏電阻Rvl的電壓值為7. 5V-14V,優(yōu)選9V。所述二級管D為整流二極管、開關二極管、肖特基二極管中的一種，二極管D的選取原則為二極管有著較強的耐受浪涌電流沖擊能力。上述二級保護電路2，包括電容量小的貼片式壓敏電阻Rv2，其電容量在被保護的信號線路傳輸的信號頻率下為O. 5pF-100pF。由于電容量小,對信號的傳輸影響較小，且Rv2起到了進一步降低箝位電壓，提高保護水平的作用。上述電阻元件3為金屬繞線電阻、碳膜電阻中的一種，其阻值為I Ω至50 Ω之間，可以限制浪涌電流由一級保護電路I向二級保護電路2流入。
以本實施例來說明本發(fā)明的工作原理如下
在信號線路正常工作的情況下，一級保護電路I與二級保護電路2在電路中呈高阻狀態(tài)，不影響信號的傳輸，電阻元件3由于電阻值較小，對信號傳輸的影響也小。當信號線路上出現浪涌電流時，一級保護電路I與二級保護電路2快速響應對線路中的浪涌電流進行泄放，但由于電阻元件3串聯在一級保護電路I與二級保護電路2之間，抑制了浪涌電流從一級保護電路I向二級保護電路2的流入，使得大部分浪涌電流在一級保護電路中I進行泄放，使得被保護電路得到更有效的保護。實施例2
如圖4所示，本實施例提供的信號線路用浪涌保護電路如下
與實施例1中提供的保護電路相比，本實施例提供的信號線路用浪涌保護電路將二極管D改用磁珠L。一種信號線路用浪涌保護電路，包括一級保護電路4、二級保護電路2及電阻元件
3。其中，一級保護電路4和二級保護電路2與被保護電路并聯；電阻元件3串聯于一級保護電路4和二級保護電路2之間，可以限制一級保護電路4中的浪涌電流過多的流入到二級保護電路2中，從而形成良好配合的一、二級保護電路。上述一級保護電路4，包括壓敏電阻Rvl和磁珠L，壓敏電阻Rvl與磁珠L串聯，增加了一級保護電路4的阻抗，避免了在信號線路正常工作時信號的損失。所述的壓敏電阻Rvl的電壓值根據被保護的信號線路的工作電壓來選擇，若信號線路的工作電壓為5V，則壓敏電阻Rvl的電壓值為7. 5V-14V，優(yōu)選9V。上述二級保護電路2，包括電容量小的貼片式壓敏電阻Rv2，其電容量在被保護的信號線路傳輸的信號頻率 下為O. 5pF-100pF。由于電容量小,對信號的傳輸影響較小，且Rv2起到了進一步降低箝位電壓，提高保護水平的作用。上述電阻元件3為金屬繞線電阻、碳膜電阻中的一種，其阻值為I Ω至50 Ω之間，可以限制浪涌電流由一級保護電路4向二級保護電路2流入。以本實施例來說明本發(fā)明的工作原理如下
在信號線路正常工作的情況下，一級保護電路4與二級保護電路2在電路中呈高阻狀態(tài)，不影響信號的傳輸，電阻元件3由于電阻值較小，對信號傳輸的影響也小。當信號線路上出現浪涌電流時，一級保護電路4與二級保護電路2快速響應對線路中的浪涌電流進行泄放，但由于電阻元件3串聯在一級保護電路4與二級保護電路2之間，抑制了浪涌電流從一級保護電路4向二級保護電路2的流入，使得大部分浪涌電流在一級保護電路中4進行泄放，使得被保護電路得到更有效的保護。實施例3
本實施例的電路結構與實施例1相同，如圖3所示，本實施例中，一級保護電路I的壓敏電阻Rvl的直流工作電壓9V，擊穿電壓為14V，二極管D采用整流二極管，在8/20μ s波形，29Α沖擊電流下，經過一級保護電路I泄放后的電流變化曲線S2及電壓變化曲線S2如圖5所示，其泄放后的殘壓峰值為16. 56V ;將上述一級保護電路I中的二極管D換成直流擊穿電壓為270V的氣體放電管而其余參數條件不變的情況下，波形圖如圖2所示，其所產生的殘壓峰值為277. 8V?？梢姡谝患壉Ｗo電路中采用二極管與壓敏電阻串聯能有效吸收浪涌，大大降低殘壓峰值，高效保護電路。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種信號線路用浪涌保護電路，包括一級保護電路、二級保護電路，一級保護電路和二級保護電路與被保護電路并聯，其特征在于還包括電阻元件，所述電阻元件串聯于一級保護電路和二級保護電路之間；所述的一級保護電路，包括壓敏電阻和二極管或壓敏電阻和磁珠，其中所述的壓敏電阻與二極管或磁珠串聯。
2.如權利要求1所述的信號線路用浪涌保護電路，其特征在于所述的二級保護電路包括電容量為0. 5pF-100pF之間的壓敏電阻。
3.如權利要求1所述的信號線路用浪涌保護電路，其特征在于所述的一級保護電路中的壓敏電阻的擊穿電壓與被保護電路的工作電壓值U相匹配，為1. 5U-2. 8U。
4.如權利要求3所述的信號線路用浪涌保護電路，其特征在于所述的一級保護電路中壓敏電阻的擊穿電壓為1.8U。
5.如權利要求1所述的信號線路用浪涌保護電路，其特征在于所述一級保護電路中的二極管為整流二極管、開關二極管、肖特基二極管中的一種。
6.如權利要求1所述的信號線路用浪涌保護電路，其特征在于所述一級保護電路中的磁珠在所述的信號線路所傳輸的信號頻率下，阻抗值大于被保護電路的阻抗值。
7.如權利要求1或6所述的信號線路用浪涌保護電路，其特征在于所述一級保護電路中的磁珠在所述的信號線路所傳輸的信號頻率下，阻抗值在30 Q-500 Q之間。
8.如權利要求1至5中任一項所述的信號線路用浪涌保護電路，其特征在于所述的串聯于一級保護電路和二級保護電路之間的電阻為金屬繞線電阻或者碳膜電阻，阻值在I Q -50 Q 之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信號線路用浪涌保護電路，包括一級保護電路、二級保護電路及電阻元件，一級保護電路和二級保護電路與被保護電路并聯，阻值較小的電阻元件串聯于一級保護電路和二級保護電路之間。一級保護電路包括壓敏電阻和二極管或壓敏電阻和磁珠，壓敏電阻與二極管或磁珠串聯；二級保護電路包括電容量小的壓敏電阻。線路正常工作狀態(tài)下，一級和二級保護電路處于高阻態(tài)，對信號傳輸影響小，當出現浪涌尖峰時，一級保護電路快速響應，呈低阻態(tài)，對浪涌進行泄放，電阻元件進一步抑制浪涌電流，減少流入二級保護電路的浪涌，二級保護電路中的壓敏電阻進一步降低鉗位電壓，提高了保護水平。
文檔編號H02H9/04GK103050959SQ20131000209
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權日2013年1月5日
發(fā)明者毛海波, 馮志剛, 賈廣平, 杜士雄 申請人:深圳順絡電子股份有限公司