一種隔離型雙向通信信號防雷器制造技術

本發明專利技術涉及防雷器技術領域，公開了一種隔離型雙向通信信號防雷器，包括防雷電路，有源隔離電路和供電電路；防雷電路包括第一和第二氣體放電管GDT1、GDT2，高速整流管D3、瞬態抑制二極管TVS和限流電阻R1，每個信號分別通過第一氣體放電管GDT1和瞬態抑制二極管TVS接隔離輸入端參考地GND2并通過第二氣體放電管GDT2接防雷地，限流電阻R1串聯連接在第一氣體放電管GDT1與瞬態抑制二極管TVS之間，高速整流管D3與第一氣體放電管GDT1呈星型連接；有源隔離電路包括磁耦信號收發器U1、信號收發器U2和單穩態觸發器U3。本發明專利技術通過防雷電路將數萬伏的閃電感應降低至數百伏的脈沖電壓，再通過有源隔離電路將數百伏的脈沖電壓降低至供電電源電壓，從而使產品的殘壓達到最低。

【技術實現步驟摘要】
一種隔離型雙向通信信號防雷器
本專利技術涉及防雷器
，更具體地說，特別涉及一種隔離型雙向通信信號防雷器。
技術介紹
現有的防雷技術都是通過非線性元件將各線之間的電壓差限制在一定水平之內，但由于所有元件均有一定動作時間，當閃電感應到來時防雷器各線之間仍然會形成一個具有極高電壓的脈沖電壓無法消除；最終導致產品保護失敗。因此，有必要設計一種新型結構的防雷器以解決現有技術中存在的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種可消除脈沖電壓的隔離型雙向通信信號防雷器。為了解決以上提出的問題，本專利技術采用的技術方案為：一種隔離型雙向通信信號防雷器，其包括防雷電路，與防雷電路連接的有源隔離電路以及與有源隔離電路連接的供電電路；其中，所述防雷電路包括第一和第二氣體放電管GDT1、GDT2，高速整流管D3、瞬態抑制二極管TVS和限流電阻R1，每個信號分別通過第一氣體放電管GDT1和瞬態抑制二極管TVS接隔離輸入端參考地GND2并通過第二氣體放電管GDT2接防雷地，所述限流電阻R1串聯連接在第一氣體放電管GDT1與瞬態抑制二極管TVS之間，所述高速整流管D3與第一氣體放電管GDT1呈星型連接；所述有源隔離電路包括磁耦信號收發器U1、信號收發器U2，以及連接在磁耦信號收發器U1與信號收發器U2之間的單穩態觸發器U3。根據本專利技術的一優選實施例：所述單穩態觸發器U3為兩個，均連接在磁耦信號收發器U1與信號收發器U2之間。根據本專利技術的一優選實施例：所述供電電路包括依次連接的變壓器T和直流轉換電路，所述直流轉換電路包括整流橋D1、濾波電容C3和穩壓管D2，所述變壓器輸出端與整流橋D1連接，所述濾波電容C3和穩壓管D2并聯于整流橋D1的輸出端。根據本專利技術的一優選實施例：所述直流轉換電路為兩組，其中一組直流轉換電路的輸出端與磁耦信號收發器U1、單穩態觸發器U3連接，其中另一組直流轉換電路的輸出端與信號收發器U2連接。根據本專利技術的一優選實施例：所述磁耦信號收發器U1第六引腳、第七引腳，以及信號收發器U2的第十二引腳和第十三引腳均通過一個電阻R2連接在一電阻R3的兩端。與現有技術相比，本專利技術的有益效果在于：本專利技術通過前端的防雷電路將數萬伏的閃電感應降低至數百伏的脈沖電壓，再通過有源隔離電路的磁耦收發器將數百伏的脈沖電壓降低至供電電源電壓，從而使得產品的殘壓達到最低，同時內部采用不平行布線法則，讓線間寄生電容減小，從而提高數據信號傳輸性能。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術的隔離型雙向通信信號防雷器的電路圖。圖2為本專利技術的隔離型雙向通信信號防雷器中防雷電路的電路圖。圖3為本專利技術的隔離型雙向通信信號防雷器中有源隔離電路的電路圖。圖4為本專利技術的隔離型雙向通信信號防雷器中供電電路的電路圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的優選實施例進行詳細闡述，以使本專利技術的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本專利技術的保護范圍做出更為清楚明確的界定。參閱圖1所示，本專利技術提供的一種隔離型雙向通信信號防雷器，其包括防雷電路，與防雷電路連接的有源隔離電路以及與有源隔離電路連接的供電電路。參閱圖2所示，本專利技術所述的防雷電路包括第一和第二氣體放電管GDT1、GDT2，高速整流管D3、瞬態抑制二極管TVS和限流電阻R1，每個信號分別通過第一氣體放電管GDT1和瞬態抑制二極管TVS接隔離輸入端參考地GND2并通過第二氣體放電管GDT2接防雷地，所述限流電阻R1串聯連接在第一氣體放電管GDT1與瞬態抑制二極管TVS之間，所述的高速整流管D3與第一氣體放電管GDT1呈星型連接。所述防雷電路的工作原理為：當雷電流、雷電壓通過本專利技術的防雷器時，防雷器通過泄流限壓的方式保護后續設備，先由響應速度快的瞬態抑制二極管TVS動作，導致限流電阻R1兩端有電壓，這時氣體放電管兩端的電壓為限流電阻R1和瞬態抑制二極管TVS兩端的電壓之和，配置相應的元器件，使氣體放電管達到擊穿電壓，使大電流從第一氣體放電管GDT1釋放，由瞬態抑制二極管TVS來進行限制電壓，從而保護設備，線路中的整流管設計的全橋整流，主要目的是起到降低寄生電容和導通線線連接的作用。參閱圖3所示，本專利技術中所述的有源隔離電路包括磁耦信號收發器U1、信號收發器U2，以及連接在磁耦信號收發器U1與信號收發器U2之間的單穩態觸發器U3，其中，單穩態觸發器U3為兩個，均連接在磁耦信號收發器U1與信號收發器U2之間，在磁耦信號收發器U1第六引腳、第七引腳，以及信號收發器U2的第十二引腳和第十三引腳均通過一個電阻R2連接在一電阻R3的兩端。所述有源隔離電路的工作原理為：雙向通信信號通過磁耦信號收發器U1將防雷電路部分未能消除的高壓脈沖進行隔離，磁耦信號收發器U1輸出的電壓峰值由供電電路的電源電壓所決定，并將雙向通信信號轉換為帶有控制的單向收發信號，單向收發信號再經過信號收發器U2轉換為雙向通信信號進行輸出，兩個收發器之間收與發通過兩個單穩態觸發器U3來控制，而周邊配套電路中的電阻R2用于防止收發器擊穿短路，電阻R3為終端匹配電阻，電阻R4為U1芯片PV引腳的上拉電阻，電容C1為去耦電容，電阻R5用于確定單穩態觸發器U3的A腳輸入狀態，電阻R6與電容C2組成RC電路用于調節電路的傳輸速率。參閱圖4所示，本專利技術中所述的供電電路包括依次連接的變壓器T和直流轉換電路，所述直流轉換電路包括整流橋D1、濾波電容C3和穩壓管D2，所述變壓器輸出端與整流橋D1連接，所述濾波電容C3和穩壓管D2并聯于整流橋D1的輸出端。作為優選，所述的直流轉換電路為兩組，其中一組直流轉換電路的輸出端與磁耦信號收發器U1、單穩態觸發器U3連接，其中另一組直流轉換電路的輸出端與信號收發器U2連接。所述供電電路的工作原理為：220V交流電經過變壓器T轉換為兩組相互隔離的低電壓交流電，這兩組交流電分別通過整流橋D1整流，通過濾波電容C3將浮動的電壓轉換為直流電，并通過穩壓管D2確定直流電的輸出電壓值。最終輸出兩組獨立的直流電為磁耦信號收發器U1的輸入、輸出及其他電路提供隔離直流電源。本專利技術由于通過前端的防雷電路將數萬伏的閃電感應降低至數百伏的脈沖電壓，再通過有源隔離電路的磁耦收發器將數百伏的脈沖電壓降低至供電電源電壓，從而使得產品的殘壓達到最低，同時內部采用不平行布線法則，讓線間寄生電容減小，從而提高數據信號傳輸性能。上述實施例為本專利技術較佳的實施方式，但本專利技術的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本專利技術的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種隔離型雙向通信信號防雷器，其特征在于：包括防雷電路，與防雷電路連接的有源隔離電路以及與有源隔離電路連接的供電電路；其中，所述防雷電路包括第一和第二氣體放電管GDT1、GDT2，高速整流管D3、瞬態抑制二極管TVS和限流電阻R1，每個信號分別通過第一氣體放電管GDT1和瞬態抑制二極管TVS接隔離輸入端參考地GND2并通過第二氣體放電管GDT2接防雷地，所述限流電阻R1串聯連接在第一氣體放電管GDT1與瞬態抑制二極管TVS之間，所述高速整流管D3與第一氣體放電管GDT1呈星型連接；所述有源隔離電路包括磁耦信號收發器U1、信號收發器U2，以及連接在磁耦信號收發器U1與信號收發器U2之間的單穩態觸發器U3。

【技術特征摘要】
1.一種隔離型雙向通信信號防雷器，其特征在于：包括防雷電路，與防雷電路連接的有源隔離電路以及與有源隔離電路連接的供電電路；其中，所述防雷電路包括第一和第二氣體放電管GDT1、GDT2，高速整流管D3、瞬態抑制二極管TVS和限流電阻R1，每個信號分別通過第一氣體放電管GDT1和瞬態抑制二極管TVS接隔離輸入端參考地GND2并通過第二氣體放電管GDT2接防雷地，所述限流電阻R1串聯連接在第一氣體放電管GDT1與瞬態抑制二極管TVS之間，所述高速整流管D3與第一氣體放電管GDT1呈星型連接；所述有源隔離電路包括磁耦信號收發器U1、信號收發器U2，以及連接在磁耦信號收發器U1與信號收發器U2之間的單穩態觸發器U3；所述供電電路包括依次連接的變壓器T和直流轉換電路，所述直流轉換電路包括整流橋D1、濾波電容C3和穩壓管D2，所述變壓器輸出端與整流橋D1連接，所述濾波電容C3和穩壓管D2并聯于整流橋D1的輸出端；雙向通信信...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧道陽，江洲瑋，紀華軍，張彬，
申請(專利權)人：南京寧普防雷設備制造有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32