專利名稱：一種無尖峰超低殘壓信號浪涌保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種信號浪涌保護器，尤其涉及一種無尖峰超低殘壓信號浪涌保 護器。主要應用于工業控制等領域的超低壓數據采集和控制設備的信號浪涌保護，特別是 高清攝像機等靈敏元器件的防雷保護。
背景技術：
信號浪涌保護器，也叫信號防雷器，是一種為各種電子設備、儀器儀表、通訊線路 提供安全防護的電子裝置。當電器回路或者通信線路，因為外界的干擾，突然產生尖峰電流 或者電壓時，信號浪涌保護器能在極短的時間內導通分流，從而避免浪涌對回路中其他設 備的損害。信號浪涌保護器一般至少有兩級防雷電路，通過分級泄放的方法，可將雷擊能量 逐步泄放到大地。前級防雷電路，可以對浪涌的大部分能量進行泄放；后級防雷電路，對輸 出端的殘壓進行一定的箝位，使輸出殘壓在安全的范圍內。現有技術的信號浪涌保護器，如圖1所示，在前級防雷電路5中設有放電管51， 在后級防雷電路6中設有TVS管61 ；前級防雷電路5和后級防雷電路6之間，設有退耦器 8，(電阻或電感器件)。前級防雷電路5中的放電管51，在受到浪涌沖擊時，會發生放電， 使其兩端產生較高的殘壓，即如圖2所示的電壓尖峰。對于一般電器而言，該電壓尖峰的能 量不會造成危害。但是對于非常靈敏的數字集成電路、自動控制和微處理系統中的毫伏信 號設備而言，電壓尖峰的存在，會擊毀設備內的MCU、數字集成模塊等靈敏元器件，而造成 整體設備的損壞。
實用新型內容本實用新型的目的是，提供一種無尖峰超低殘壓信號浪涌保護器，可完全解決前 級防雷電路中出現電壓尖峰的難題。本實用新型是這樣實現的，一種無尖峰超低殘壓信號浪涌保護器，由前級防雷電 路和后級防雷電路組成；所述前級防雷電路包含放電管，放電管有三個連接端，其中兩個輸 入端，分別與浪涌保護器的兩個輸入端相連；第三個連接端接地；；所述后級防雷電路包含 TVS管，TVS管的兩端分別與浪涌保護器的兩個輸出端相連；其特征在于所述前級防雷電 路和后級防雷電路之間，設有過電流防護元件。所述過電流防護元件為非極性TBU。本實用新型的有益效果是1、采用過電流防護元件TBU替代傳統的退耦器，當浪涌發生時，過電流防護元件 會在瞬間開啟，斷開電路，阻止放電器的電壓尖峰傳遞到信號浪涌保護器的輸出端；根本上 解決了電壓尖峰對靈敏元件的影響。2、由于TBU的反應速度極快，且是可恢復器件，所以它的開關時間不足以影響系 統本身的傳輸。且由于反應速度快，使后級防雷電路所承受的電流，相對傳統的防雷電路要3小得多；故后級防雷電路中，可選用電流小、電容值較低的TVS。TVS的電流小、電容值低，也 使其傳輸速率變得極高。
圖1為現有技術信號浪涌保護器電路圖；圖2為現有技術信號浪涌保護器受浪涌沖擊時，輸出端的殘壓波形；圖3為本實用新型信號浪涌保護器電路圖；圖4為本實用新型信號浪涌保護器受浪涌沖擊時，輸出端的殘壓波形。具體實施例
以下結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明本實用新型是一種無尖峰超低殘壓信號浪涌保護器，由前級防雷電路5和后級防 雷電路6組成；所述前級防雷電路5中設有放電管51，放電管51有三個連接端，其中兩個輸 入端分別與浪涌保護器的兩個輸入端1和2相連，另一個連接端接地；所述后級防雷電路6 中設有TVS管61，TVS管61的兩端分別與信號浪涌保護器的兩個輸出端3和4相連；其特 征在于所述前級防雷電路5和后級防雷電路6之間，設有過電流防護元件8。過電流防護元件8采用非極性TBU，它的特點是只要有微小的電流(大約幾百 mA)通過時，就會自動斷開，且其斷開速度小于200ns。如圖4所示，本實用新型的工作原理是由于TVS管61的啟動時間小于1ns，而放電管51的啟動時間至少要IOOns ；因此， 當浪涌出現時，后級防雷電路的電壓和電流上升，TVS管61先啟動，并將輸出的殘壓限制在 安全范圍內；同時，由于流經TBU的電流迅速增大至TBU的啟動電壓，TBU開啟，使前級防雷 電路與后級防雷電路之間的線路斷開；即浪涌負載被切斷；于是，大電流只能通過前級防 雷電路5的放電管51，對地泄放。TBU本身的耐壓可達到600V以上，故放電管51所輸出的 殘壓不足使TBU損壞；同時，由于放電管51兩端的電壓尖峰無法傳遞到輸出端3和4 ；所以 輸出端3和4之間的殘壓，只是后級防雷電路6的TVS管61兩端的極低的殘壓，不會對所 負載的靈敏電器造成損傷。當浪涌過去后，TBU兩端的電流降低，TBU自動閉合，信號浪涌保護器恢復到正常 的工作狀態。且由于整個過程時間極短，故不會對設備本身的傳輸造成影響。
權利要求1.一種無尖峰超低殘壓信號浪涌保護器，由前級防雷電路( 和后級防雷電路(6)組 成；所述前級防雷電路(5)包含放電管(51)，放電管(51)有三個連接端，其中兩個輸入端， 分別與浪涌保護器的兩個輸入端(1、幻相連；第三個連接端接地；所述后級防雷電路(6) 包含TVS管(61)，TVS管(61)的兩端分別與浪涌保護器的兩個輸出端(3、4)相連；其特征 在于所述前級防雷電路( 和后級防雷電路(6)之間，設有過電流防護元件(8)。
2.根據權利要求1所述的無尖峰超低殘壓信號浪涌保護器，其特征在于所述過電流 防護元件(8)為非極性TBU。
專利摘要本實用新型涉及一種信號浪涌保護器，尤其涉及一種無尖峰超低殘壓信號浪涌保護器。一種無尖峰超低殘壓信號浪涌保護器，由前級防雷電路和后級防雷電路組成；所述前級防雷電路包含放電管，放電管有三個連接端，其中兩個連接端，分別與浪涌保護器的兩個輸入端1和2相連；第三個連接端接地；所述后級防雷電路包含TVS管，TVS管的兩端分別與浪涌保護器的兩個輸出端和相連；其特征在于所述前級防雷電路和后級防雷電路之間，設有過電流防護元件。本實用新型能解決前級防雷電路中出現電壓尖峰的難題；且本實用新型可選用電流小、電容值較低的TVS。
文檔編號H02H3/20GK201829921SQ20102024406
公開日2011年5月11日 申請日期2010年6月29日 優先權日2010年6月29日
發明者尹群 申請人:上海聯電實業有限公司