專利名稱：新型電源防雷及浪涌保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及為電子設備提供電源的電源設備，特別涉及電源用防雷及浪涌保護器。
背景技術：
電子設備的正常工作都需要一個穩定可靠的電源，對于工作電源的要求，除能有穩定的電壓外，還要求電源在各種惡劣的環境中也能正常工作，而耐壓與防雷水平就是衡量電源產品在惡劣的環境中是否正常工作的重要指標內容。但為解決此問題，長期以來人們幾乎對所有的電源產品都是采用在電源線上并聯放電管來實現防雷的功能。而通常為了提高防雷能力，放電管的擊穿電壓就不能取得太高，一般取在500V等級。但這樣，電源本身的耐壓又很難滿足實際要求，所以，電源產品的防雷能力和絕緣耐壓不僅成了兩個相互矛盾的技術要求，而且幾乎所有電源產品都不能做到二者兼顧。
實用新型內容本實用新型的目的是為克服上述缺點，設計出一種在提供良好的防雷能力的前提下，提高裝置的絕緣耐壓水平，實行二者兼顧。本實用新型目的的技術方案是由接在交流進線和電源整流橋之間的防雷電浪涌尖峰高壓及耐壓的2級防雷保護電路實現。即由提供高耐壓的電容和供浪涌尖峰泄放的電阻串聯組成第一級防雷保護RC電路，由共模電感并聯吸收尖峰脈沖的放電管組成的第二級防雷保護并聯電路構成。所述第一級防雷保護RC串聯電路分別接在市電進線的L、N端與大地E之間。所述電容C是高耐壓電容作提高耐壓用，所述電阻R是對電壓敏感的壓敏電阻，供浪涌泄放用。所述第二級防雷保護并聯電路由共模電感及與其兩端并聯的對地的放電管并接后分別串接在市電進線L、N上。上述方案RC電路中，當電壓高于其擊穿電壓時，其電阻很小，相當于短路，當電壓低于其擊穿電壓時，其電阻無窮大，相當于開路。當雷電從電源端的L或N進入時，由于雷電為幅值很高的尖峰脈沖波，電容有一個充電的過程，即此時雷電波所產生的電壓通過電容全部加在壓敏電阻兩端，當高于其擊穿電壓時，電阻擊穿，雷電的能量釋放到大地中，從而保護電源其他部分的安全。而對于穩定的直流電壓，由于電容對于穩定的直流電壓相當于開路，所以，此時電壓都加在電容兩端，壓敏電阻兩端的電壓為零，所以，壓敏電阻不會擊穿，電源進線L、N對大地的耐壓就可以達到很高的水平。在電容-壓敏電路之后，電路中串接有電感，且在電感上并聯了對地的放電管。雷電引起的尖峰脈沖波由于上升速率很高，可以看成高頻信號。當尖峰脈沖到達電感后，由于電感中電流不能突變，故此時電感表現為一個大阻抗(大電阻)，尖峰脈沖在電感兩端形成高壓，促使放電管擊穿，將雷電能量泄放到大地。本實用新型的優點是[0010]1.能同時滿足耐壓和防雷的要求。2.動作可靠、速度快，可大大提高電源產品在雷擊時的安全性與可靠性。3.結構簡單、費用低廉，適宜大批量生產與推廣。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明
圖1是本實用新型的框圖；圖2是本實用新型的原理示意圖。附圖中RVC1、RVC2是電容-壓敏串聯電路，LFD1、LFD2是電感-放電管并聯電路。 Cl、C2為提供直流耐壓的電容，RU R2為壓敏電阻，Ll為共模電感，FDl和FD2為放電管。 L、N為交流進線的火、零線，E(Earth)為大地。
具體實施方式
參見附圖2可知，本實用新型巧妙地利用了電感、電容元件在直流和很高電壓上升率情況下的截然不同的特性來同時滿足耐壓和防雷要求，本實用新型由二級防雷保護電路構成。其原理如下Cl、C2、Rl、R2構成第一級防雷，其中Cl、C2為高耐壓電容(203/4kV), Rl、R2為 500V的壓敏電阻。L1、FD1、FD2構成第二級防雷，其中Ll是EMI用共模電感，FDU FD2為放電管。當雷電波通過L、N兩個引線進入電源內部時，電壓急劇上升，此時雷電波可以視為頻率很高的高頻信號。對于高頻信號，C1、C2相當于短路，雷電波所產生的電壓通過電容 Cl、C2加到壓敏電阻Rl、R2上，由于該電壓大于壓敏電阻的擊穿電壓，壓敏電阻擊穿，即相當于壓敏電阻短路，此時雷電波所產生的能量通過電容C1、C2以及R1、R2直接泄放到大地， 保護了電源的其他部分，這是第一級防雷。對于經過第一級防雷后剩下的頻率相對較低的雷電波，當其通過由Li、FD1、FD2所組成的第二級防雷電路時，由于電感Ll的電流不能突變，其兩端的電壓將迅速升高，當電壓高于放電管的擊穿電壓時，放電管FDl與FD2擊穿，將這一部分頻率相對較低的雷電波通過FDl與FD2再次對地短路，經過這兩級防雷處理，雷電波中的能量已被釋放到大地中，保護了電源不會被雷電所產生的巨大能量所燒毀。當通過L、N對大地施加穩定的直流電壓時，此時對C1、C2來說是施加直流電壓，從電容特性可知，此時Cl、C2相當于開路，對地電壓由電容Cl、C2承擔，當電容選擇4kV規格時則完全可以滿足耐壓4kV的要求。再來看L1、FD1、FD2在穩定直流電壓的情況下，對于直流，L相當于短路，其兩端無電壓，FDU FD2不會被擊穿。綜上所述，對于頻率較高的雷電波，經過由Cl、C2、RU R2構成的第一級防雷電路以及Li、FDU FD2構成的第二級防雷電路的處理后，雷電波的能量都被釋放到大地中。而對于直流電壓，由于電容Cl、C2在直流下相當于開路，從而讓高壓完全作用在電容上；而電感Ll則相當于短路，所以放電管被短路，放電管兩端不承擔電壓。故本實用新型完全可以同時滿足耐壓、防雷的雙重要求。
權利要求1.新型電源防雷及浪涌保護器，其特征在于由提供高耐壓電容和供浪涌尖峰泄放的電阻串聯組成的第一級防雷保護RC串聯電路及由共模電感并聯吸收尖峰脈沖的放電管組成第二級防雷保護并聯電路構成；所述第一級防雷保護RC串聯電路分別接在市電進線L、N 端與大地E之間；第二級防雷保護并聯電路由共模電感及與其兩端并聯的對地放電管并接后分別串接在市電進線L、N上。
2.根據權利要求1所述的保護器，其特征在于所述第一級防雷保護RC串聯電路中的電容C為高耐壓電容器，電阻R為對電壓敏感的壓敏電阻；所述高耐壓電容耐壓為4KV，壓敏電阻為500V。
專利摘要電源新型用防雷及浪涌保護器是在提供合格的防雷能力的前提下，提高裝置的絕緣耐壓水平，使之同時滿足防雷和耐壓兩項很難同時滿足的技術要求。本實用新型是接在交流進線和電源整流橋之間，由提供高耐壓的電容和提供浪涌尖峰泄放的電阻串聯組成第一級防雷保護RC串聯電路及和由共模電感配合吸收尖峰脈沖的放電管組成第二級防雷保護并聯電路構成。第一級防雷保護的RC串聯后分別接在市電進線的L、N端與大地E之間，其后在L、N上串接有共模電感和對地的放電管并聯的第二級防雷保護。使用本實用新型還具有動作可靠、速度快、安全性好、結構簡單、價格低廉、便于大批量生產和推廣。
文檔編號H02H9/04GK201966604SQ20112011178
公開日2011年9月7日 申請日期2011年4月15日 優先權日2011年4月15日
發明者佘春濤, 馮昕, 羅昌林, 肖進生 申請人:成都智達電力自動控制有限公司