具有過壓過流保護的防雷器的製作方法
2023-07-25 02:42:56
專利名稱：具有過壓過流保護的防雷器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防雷器，尤其是涉及一種具有過壓、過流雙保護的防雷器。
背景技術：
在工業控制系統中，信號通訊線路(如RS232/422/485協議以及令牌環和電流環) 需要加置防雷器，由防雷器對工業網絡信號中的電湧進行有效抑制，能夠最大限度降低工業控制網絡中浪湧所帶來的信號中斷，防止設備損壞。如圖1所示，為現有一種防雷器的電路結構示意圖。該防雷器包括一個三極氣體放電管GDTl分別與信號線及地線串聯；用來洩放大電流；分別串接在兩條信號線上的電阻 Rl和電阻R2 ；連接在兩條信號線之間的瞬態抑制二極體TVS1，以及分別連接在兩條信號線與地線之間的瞬態抑制二極體TVSl和TVS3。該防雷器具有如下缺點目前的三極氣體放電管GDTl自身的兩個氣室的防護能力由於生產工藝的原因是不相等的，無法均衡地分配能量，並且每條被保護信號線的防護能量是不確定的，極容易導致每條線路上的電流洩放能力不相同的，使兩條信號線的其中一條的被保護能力比很弱，無法抵禦較大電湧能量的衝擊而使後端設備的損壞。另外，在三極氣體放電管⑶Tl和瞬態抑制二極體TVSl之間串聯普通固定電阻Rl和R2起到耦合作用， 協助瞬態抑制二極體TVSl與三極氣體放電管GDTl達到動作一致性；但是，普通電阻的阻值是固定的，當通過持續的過電流時，電阻Rl和電阻R2本身的限流能力不會隨著過電流時間的持續而增加，所以固定電阻的限流保護能力很有限，不能對有充分遏制線路上的過電流， 無法充分保護後端設備的安全。圖如2所示，為現有另一種防雷器的電路結構示意圖。與圖1相比，分別將電阻Rl 和電阻R2替換成電感Ll和電感L2，利用電流流經電感線圈中的時間延遲，協助瞬態抑制二極體TVSl與三極氣體放電管⑶Tl達到動作一致性。該防雷器具有如下缺點一方面，該防雷器也因為三極氣體放電管GDTl自身的兩個氣室的防護能力不均等，存在兩條信號線的保護能力有差別；另一方面，防雷器只具有過壓保護，而不具有過流保護因為電感器件自身不具有能量吸收的作用，電感Ll和電感L2 對線路中出現的過電流能量的吸收作用很小，通過電感Ll和電感L2之後電流大小基本上沒有改變，所以不能起到對過電流的防護。
實用新型內容本實用新型提出一種具有過壓、過流雙保護的防雷器，能夠有效抑制持續過電流， 還具有過流過壓雙重保護。本實用新型採用如下技術方案實現一種具有過壓過流保護的防雷器，包括串接在兩條信號線之間的瞬態抑制二極體TVSl ；兩個分別串接在兩條信號線和與地線之間的兩極氣體放電管GDTl和GDT2;兩個串接在兩條信號線的輸入端與輸出端之間的可變電阻 PTCl 禾口 PTC2。[0009]在一個優選實施例中，防雷器還包括分別串接在兩條信號線與地線之間的兩個瞬態抑制二極體TVS2和TVS3。與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型採用了兩隻同型號相等量級的兩極氣體放電管GDTl和GDT2，分別與兩條信號線對地連接，能夠從本質上解決了現有防雷器中採用一隻三極氣體放電管對每條信號線保護等級不均衡的缺點，使得每條信號線的防護量級相等，從而更好地起到平衡線間電位，提高每條信號線的保護水平。另外，兩個可變電阻PTCl和PTC2除了協助瞬態抑制二極體TVS1、兩極氣體放電管GDTl和GDT2達到動作一致性的功能外，還能夠有效抑制持續過電流對設備的損害，起到過流過壓雙重保護的功效。本實用新型提出的防雷器具有結構簡單、實現成本低的優點。
圖1是現有一種防雷器的電路結構示意圖；圖2是現有另一種防雷器的電路結構示意圖；圖3是本實用新型防雷器的電路結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型提出的防雷器，是針對工業控制系統信號通訊線路的防護，保護電路的安全，維持設備的正常工作狀態。如圖3所示，本實用新型提出的防雷器包括兩條信號線，其一端分別為輸入端 INl和輸入端IN2，另一端分別為輸出端OUTl和輸出端0UT2 ；串接在輸入端1附與輸出端 OUTl之間的可變電阻PTC1、串接在輸入端IN2與輸出端0UT2之間的可變電阻PTC2 ；連接在輸入端mi與地之間的兩極氣體放電管GDT1、連接在輸入端IN2與地之間的兩極氣體放電管⑶T2 ；連接在輸出端OUTl與輸出端0UT2之間的瞬態抑制二極體TVSl ；在輸出端OUTl 與地線之間、輸出端0UT2與地線之間，分別連接瞬態抑制二極體TVS2和瞬態抑制二極體 TVS3。其中，上述所述的輸入輸出所指的是雷電流通過的方向，而非信號傳輸的輸入輸出所指。本實用新型採用了兩隻同型號相等量級的兩極氣體放電管GDTl和GDT2，分別與兩條信號線對地連接，能夠從本質上解決了現有防雷器中採用一隻三極氣體放電管對每條信號線保護等級不均衡的缺點，使得每條信號線的防護量級相等，從而更好地起到平衡線間電位，提高每條信號線的保護水平。另外，本實用新型使用兩個可變電阻PTCl和PTC2分別接入信號線路中。當與防雷器配合使用的設備正常工作狀態時，兩個可變電阻PTCl和PTC2的阻值很小；而當兩條信號線中存在電湧過電流時，兩個可變電阻PTCl和PTC2的阻值迅速升高，電湧能量在兩個可變電阻PTCl和PTC2的前端迅速聚集，使兩極氣體放電管⑶Tl和⑶T2更快速的被擊穿，達到導通狀態，提前放電；如果兩條信號線中存在持續過電流經過，兩個可變電阻PTCl和PTC2 則會維持高阻狀態，直至過電流消退，從而起到過流保護作用。因此，兩個可變電阻PTCl和PTC2除了協助瞬態抑制二極體TVS1、兩極氣體放電管GDTl和GDT2達到動作一致性的功能外，還能夠有效抑制持續過電流對設備的損害，起到過流過壓雙重保護的功效。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種具有過壓過流保護的防雷器，包括串接在兩條信號線之間的瞬態抑制二極體 (TVSl)；其特徵在於，防雷器還包括兩個分別串接在兩條信號線與地線之間的兩極氣體放電管(⑶Tl、⑶T2)；兩個串接在兩條信號線的輸入端與輸出端之間的可變電阻(PTC1、 PTC2)。
2.根據權利要求1所述具有過壓過流保護的防雷器，其特徵在於，防雷器還包括分別串接在兩條信號線與地線之間的兩個瞬態抑制二極體(TVS2、TVS3 )。
專利摘要本實用新型公開一種具有過壓過流保護的防雷器，包括串接在兩條信號線之間的瞬態抑制二極體(TVS1)；兩個分別串接在兩條信號線與地線之間的兩極氣體放電管(GDT1、GDT2)；兩個串接在兩條信號線的輸入端與輸出端之間的可變電阻(PTC1、PTC2)。本實用新型採用了兩隻同型號相等量級的兩極氣體放電管，使每條信號線的防護量級相等，提高每條信號線的保護水平；且兩個可變電阻能夠有效抑制持續過電流對設備的損害，起到過流過壓雙重保護的功效。另外，本實用新型提出的防雷器具有結構簡單、實現成本低的優點。
文檔編號H02H9/02GK202121317SQ20112020837
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月20日 優先權日2011年6月20日
發明者龐旭, 馬忠良 申請人:深圳市安信技術有限公司