高速公路卡口專(zhuān)用防雷器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防雷器，具體是一種具有多種不同數(shù)據(jù)接口的高速公路卡口專(zhuān)用防雷器，包含RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、RS-232接口、RS-485接口、Wiegand維根接口、BNC接口的雷電防護(hù)專(zhuān)用防雷器。
【背景技術(shù)】
[0002]高速公路卡口遍布全國(guó)各地，高速公路穿洲過(guò)省，地理環(huán)境復(fù)雜，高速公路卡口的各種弱電設(shè)備，極容易受到雷電的傷害，隨著氣象環(huán)境條件的惡化，弱電設(shè)備對(duì)雷電防護(hù)等級(jí)要求越來(lái)越高，市面上有著各種不同端口的防雷器，但對(duì)象領(lǐng)域可能都不相同，要實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路卡口整套強(qiáng)弱電的防護(hù)，需在各個(gè)設(shè)備上安裝多個(gè)防雷模塊，顯然安裝不方便并且占用地方，維護(hù)成本較高；重要的是:這些產(chǎn)品并沒(méi)有根據(jù)高速公路卡口弱電設(shè)備實(shí)際使用的惡劣環(huán)境條件進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，抗沖擊電壓較低，防護(hù)效果不太理想，防雷產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺乏針對(duì)性，防雷等級(jí)也較低，整體成本也較高，高速公路卡口防雷設(shè)備市場(chǎng)急需要一種針對(duì)性防雷產(chǎn)品，具有全面的防護(hù)能力，安裝及維護(hù)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，適合高速公路卡口野外惡劣環(huán)境下使用，本發(fā)明能夠較好的滿足這些需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種同時(shí)具有電源、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、RS-232接口、RS-485接口、Wiegand維根接口、視頻采集卡及抓拍攝像機(jī)BNC接口的專(zhuān)用防雷器，其能有效保護(hù)高速公路卡口的各個(gè)設(shè)備免受雷電影響。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具有電源、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、RS-232接口、RS-485接口、Wiegand維根接口、視頻采集卡及抓拍攝像機(jī)BNC接口、無(wú)線讀卡器Wiegand維根接口，上述各個(gè)接口及電路統(tǒng)一集中在一個(gè)防雷電路里，整合在一張電路板上電路結(jié)構(gòu)圖4。
[0005]DC220V市電電源線入口分別串接保險(xiǎn)絲FUSEl及FUSE2，兩電源線之間并接雙向高速大容量的硅二極管Dl組成第一級(jí)浪涌保護(hù)，零線N串接單向高速大容量的硅二極管D3進(jìn)行接地，浪涌瞬時(shí)高壓的電流經(jīng)地極泄放，金屬氧化物壓敏電阻MOVl與M0V2之間串接三極陶瓷放電管⑶Tl組成第二級(jí)浪涌保護(hù)，⑶Tl串接單向高速大容量的硅二極管D4接地，將殘壓降低，金屬氧化物壓敏電阻M0V3與M0V4之間串接三極陶瓷放電管GDT2組成第三級(jí)浪涌保護(hù)，GDT2串接單向高速大容量的硅二極管D5接地，將殘壓再進(jìn)一步降低；火線L串接單向高速大容量的硅二極管D6進(jìn)行接地，消除其他感生高頻串?dāng)_信號(hào)，出口處兩電源線之間并接雙向高速大容量的硅二極管D2組成第四級(jí)浪涌保護(hù)，將電壓限制在合理水平。
[0006]DC24V電源線之間輸入端口并接雙向高速大容量的硅二極管D7組成第一級(jí)浪涌防護(hù)，GDT3采用陶瓷放電管形成第二級(jí)浪涌防護(hù)，目的就是要將比較大的浪涌信號(hào)進(jìn)行有效降低；采用三極陶瓷放電管GDT4形成第三級(jí)浪涌防護(hù)，將殘壓進(jìn)一步降低，Dll實(shí)行第四級(jí)浪涌防護(hù)，目的是將電壓控制在理想范圍，采用PTCl及PTC2進(jìn)行第五級(jí)防護(hù)，防止意外短路保護(hù)，正、負(fù)極線之間以及三極管GDT4分別采用單向高速大容量的硅二極管串聯(lián)D8、D9、DlO進(jìn)行接地，泄放浪涌電流，消除其他感生高頻串?dāng)_信號(hào)，保證電源的純凈度。
[0007]DC12V電源線之間輸入端口并接雙向高速大容量的硅二極管D12組成第一級(jí)浪涌防護(hù)；其特征在于，DC12V電源線之間輸入端口 DGT5采用陶瓷放電管形成第二級(jí)浪涌防護(hù)；其特征在于，DC12V電源線之間輸入端口采用三極陶瓷放電管⑶T6形成第三級(jí)浪涌防護(hù)；其特征在于，輸出端口采用D16進(jìn)行第四級(jí)防護(hù)，其特征在于，輸出端口采用PTC3及PTC4進(jìn)行第五級(jí)防護(hù)；其特征在于，正負(fù)極電源線以及三極放電管GDT6分別采用單向高速大容量的硅二極管串聯(lián)D13、D14、D15進(jìn)行接地。
[0008]RJ45網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送端口 ΤΧ+、ΤΧ_信號(hào)線之間并接陶瓷放電管⑶Τ7組成第一級(jí)差模電路形式浪涌防護(hù)，發(fā)送端口 TX+、TX-信號(hào)線之間并接三極陶瓷放電管⑶Τ8組成共模電路形式第二級(jí)浪涌防護(hù)，并且GDT8串接高速單向硅二極管D17接地，使得進(jìn)入的浪涌電流強(qiáng)度能夠有效的衰減；采用玻璃放電管GPPTVS1進(jìn)行第三級(jí)防護(hù)，將浪涌電流限制在一個(gè)較低的水平，熱敏電阻PTC5、PTC6進(jìn)行第四級(jí)浪涌保護(hù)；玻璃放電管GPPTVSI與⑶T8之間有電阻Rl、R2耦合，熱敏電阻PTC5、PTC6耦合TVS陣列I進(jìn)行第五級(jí)防護(hù)，TVS陣列I采用單向高速大容量的硅二極管D19串聯(lián)接地，避免泄放電流倒流。RX+、RX-信號(hào)線之間并接陶瓷放電管⑶T9組成第一級(jí)浪涌防護(hù)，發(fā)送端口 RX+、RX-信號(hào)線之間并接三極陶瓷放電管⑶TlO組成第二級(jí)浪涌防護(hù)，并且⑶TlO串接高速單向硅二極管D18接地，使得進(jìn)入的浪涌電流強(qiáng)度能夠有效的衰減；采用玻璃放電管GPPTVS2進(jìn)行第三級(jí)防護(hù)，將浪涌電流限制在一個(gè)較低的水平，熱敏電阻PTC7、PTC8進(jìn)行第四級(jí)浪涌保護(hù)；玻璃放電管GPPTVS2與⑶TlO之間有電阻R3、R4耦合，熱敏電阻PTC7、PTC8耦合TVS陣列I進(jìn)行第五級(jí)防護(hù)，TVS陣列I采用單向高速大容量的硅二極管D19串聯(lián)接地，避免泄放電流倒流。
[0009]RS-232接口收發(fā)輸入端口 TXD、RXD、GND之間分并接陶瓷放電管⑶T11、⑶T12、⑶T13組成差模電路形式第一級(jí)浪涌防護(hù)，收發(fā)輸入端信號(hào)線TXD、RXD、GND信號(hào)線分別串接高速單向硅二極管D20、D21、D23、D24依次分別組成單向接地陣列，消除其他感生串?dāng)_信號(hào)；TXD與RXD，RXD與GND之間分別并接三極陶瓷放電管⑶T14、⑶T15組成第三級(jí)浪涌防護(hù)，將浪涌瞬時(shí)高壓的電流經(jīng)地極以及回路泄放，共模與差模電路形式均連接有浪涌瞬時(shí)高壓的電流泄放電路；OTT14、⑶T15分別串接高速單向硅二極管D22、D25接地，防止排放電流倒流；收發(fā)輸入端分別并接GPP玻璃放電管GPPTVS3、GPPTVS4，進(jìn)行第四級(jí)防護(hù)，將浪涌電流控制在一個(gè)較低的范圍，收發(fā)輸入端分別串接PTC熱敏電阻PTC9、PTC10、PTC11、進(jìn)行第五級(jí)浪涌保護(hù)并與TVS陣列2耦合進(jìn)行第六級(jí)防護(hù)，TVS陣列2采用單向高速大容量的硅二極管D26串聯(lián)接地，防止排放電流倒流。
[0010]RS-485接口不同信號(hào)線之間陶瓷放電管⑶T16、⑶T17采用共模與差模電路形式，分別組成第一級(jí)及第二級(jí)浪涌防護(hù)，浪涌瞬時(shí)高壓的電流經(jīng)地極以及回路泄放，D27與D28共模組成電路形式組成三級(jí)浪涌電流泄放電路，⑶T17采用單向高速大容量的硅二極管串聯(lián)D29接地，防止排泄電流回流；GPP玻璃放電管GPPTVS5進(jìn)行第三級(jí)浪涌防護(hù)，將電流控制在較低的水平；信號(hào)線分別串接采用PTC熱敏電阻PTC12、PTC13進(jìn)行第四級(jí)浪涌防保護(hù)，同時(shí)耦合TVS陣列3組成第五級(jí)防護(hù)，接地采用單向高速大容量的硅二極管D30串聯(lián)接地，防止排放電流倒流。
[0011]Wiegand維根接口不同信號(hào)線之間陶瓷放電管⑶T18、⑶T19采用共模與差模電路形式，分別組成第一級(jí)及第二級(jí)浪涌防護(hù)，浪涌瞬時(shí)高壓的電流經(jīng)地極以及回路泄放，D31與D32共模組成電路形式組成三級(jí)浪涌電流泄放電路，⑶T19采用單向高速大容量的硅二極管串聯(lián)D33接地，防止排泄電流回流；GPP玻璃放電管GPPTVS6進(jìn)行第三級(jí)浪涌防護(hù)，將電流控制在較低的水平；信號(hào)線分別串接采用PTC熱敏電阻PTC14、PTC15進(jìn)行第四級(jí)浪涌防保護(hù)，同時(shí)耦合TTS陣列4組成第五級(jí)防護(hù)，接地采用單向高速大容量的硅二極管D34串聯(lián)接地，防止排放電流倒流。
[0012]攝像機(jī)BNC接口不同信號(hào)線之間陶瓷放電管⑶T20、⑶T21采用共模與差模電路形式，分別組成第一級(jí)及第二級(jí)浪涌防護(hù)，浪涌瞬時(shí)高壓的電流經(jīng)地極以及回路泄放，D35與D36共模組成電路形式組成三級(jí)浪涌電流泄放電路，⑶T21采用單向高速大容量的硅二極管串聯(lián)接地，防止排泄電流回流；GPP玻璃放電管GPPTVS7進(jìn)行第三級(jí)浪涌防護(hù)，將電流控制在較低的水平；信號(hào)線分別串接采用PTC熱敏電阻PTC16、PTC17進(jìn)行第四級(jí)浪涌防保護(hù)，同時(shí)耦合TTS陣列5組成第五級(jí)防護(hù)，接地采用單向高速大容量的硅二極管D38串聯(lián)接地，防止排放電流倒流。
[0013]防雷器電路的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、RS-232接口、RS-485接口、Wiegand維根接口、抓拍攝像機(jī)BNC接口視頻采集卡BNC接口的接地首先與等電位體連接，再與單向高速大容量的硅二極管D39串聯(lián)接地，使電源接地與信號(hào)接地進(jìn)行隔離，電源電路直接接地，防止排放電流倒流及其他感生信號(hào)產(chǎn)生干擾，電路圖3。