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    最全防雷器电路及保护电路解析(二)

    编者:蒋皓@福能电源 阅读430 来源: 福华力能电源 2024/02/27 06:30:39 文章 外链 公开

    六、直流电源与信号同传

    1、110V 不接地电源与信号同传:

    电路一

    电路二

    2、+24V 负极接地电源与信号同传:

    电路一

    电路二

    七、信号电路的二级双重保护方式

    说明:

    图中所标元件型号适用于信号幅度≤6V,整流桥中所接的P0080 可以用P6KE7.5A型TVS 管代替(负端朝左)。其它信号幅度时,要更换元件型号。

    八、检测/控制电路的保护

    例如:水、电、煤气抄表系统,门禁、对讲、报警系统,这类系统一般采用低频(脉冲)信号或直流(交流)开关信号。这类系统又分为不接地系统和接地系统两大类。

    (1)不接地系统保护电路:

    说明:

    ①R1、R2 可以用普通金属氧化膜电阻(4.3~5.1Ω),也可以用冷态电阻相当的正温度系数热敏电阻(如:自恢复保险丝:LP60-010/030,LB180(U))。

    ②陶瓷气体放电管和 TVS 管的直流击穿电压根据信号电压幅度选择,见下表:

    ③电路中没有连续直流电压时,TVS 管可以用击穿电压相当的半导体过压保护器代替。当浪涌电流较小时,陶瓷气体放电管可以用击穿电压相当的玻璃放电管代替。

    (2)接地系统保护电路:

    说明:

    ①R 可以用普通金属氧化膜电阻(4.3~5.1Ω),也可以用冷态电阻相当的正温度系数热敏电阻(如:自恢复保险丝:LP60-010/030,LB180(U))。

    ②陶瓷气体放电管和 TVS 管的直流击穿电压根据信号电压幅度选择,见下表:

    ③电路中没有连续直流电压时,TVS 管可以用击穿电压相当的半导体过压保护器代替。当浪涌电流较小时,陶瓷气体放电管可以用击穿电压相当的玻璃放电管代替。

    九、单级信号防雷器

    1、只用玻璃放电管的保护电路

    说明:

    ①可用于信号频率/传输速率很高,但没有连续直流电压的场合。

    ②玻璃放电管的直流击穿电压应根据信号电压峰值,按下式选择:

    VBRmin≥1.2USpeak

    ③既可以对不接地的双线传输线进行保护,也可以在有公共接地线的传输系统中(如图中虚线所示)对需要保护的线进行独立保护。

    2、只用半导体过压保护器的保护电路

    说明:

    ①可用于信号频率/传输速率较低,且没有连续直流电压的场合。

    ②半导体过压保护器的击穿电压应根据信号峰值电压,按下式选择:

    VBR≥1.2USpeak

    ③当所用半导体过压保护器的击穿电压低于 100V 时,应在接地端串联一个击穿电压大于100V 的二端半导体过压保护器或玻璃放电管再接地,如下图所示。

    ④当传输线中有公共接地线(如图中虚线所示)时,采用“(1)不带差模保护”的电路,可以对1 线、2 线、⋯⋯分别进行保护。

    3、只用 TVS 管的保护电路

    说明:

    ①可用于信号频率/传输速率较低、线路中可能有连续直流电压、浪涌电流较小的场合。

    ②TVS 管的直流击穿电压应根据信号电压峰值,按下式选择:

    VBRmin≥1.2USpeak

    ③当接地线较长、信号易受干扰时,可在TVS1、TVS2(左图)或TVS2、TVS3(右图)之间加接击穿电压大于100V 的TVS 管或玻璃放电管再接地,如下图所示。

    ④当传输线中有公共接地线(如图中虚线所示)时,采用“(1)不带差模保护”的电路,可以对1 线、2 线、⋯⋯分别进行保护。

    4、复合保护电路

    说明:

    ①可用于信号频率/传输速率较高(≤10MHZ)的场合。整流桥若用快速恢复二极管构成,传输信号频率/速率可达20MHz 以上。

    ②当线路中有连续直流电压时,必须采用电路二。

    ③图中所标元件型号适用于信号幅度≤6V。信号幅度更大时,要更换整流桥中所接元件型号(参照“两级信号保护电路”关于TVS 管和半导体过压保护器选择的说明)。

    ④当接地线较长、信号易受干扰时,TVS1、TVS2 应选用击穿电压≥100V、且峰值脉冲功率更大的TVS 管,或采用电路三。

    十、天馈防雷器

    1、单级电路天馈防雷器

    说明:

    ①可以同时传送电源,保护效果较差,适用于天线不带放大器或虽然带放大器但耐冲击能力较强的场合。

    ②同轴腔体和两端的接头是根据系统所用接头类型、传输信号频率范围专门设计加工的。

    ③陶瓷气体放电管一般选用通流容量 20kA 的,直流击穿电压主要根据所传输的信号功率大小选取,一般50W 以下用90V 的,传输功率越大,应选用直流击穿电压越高的放电管。

    ④将放电管装入腔体后,用微波网络分析仪测试信号频率范围内的驻波系数、插入损耗应满足要求。

    ⑤在户外使用时,腔体、接头、放电管安装孔都必须设计成防水的。

    2、二级电路天馈防雷器

    说明:

    ①保护效果好,残压低,可以同时传送电源,适用于天线带放大器或不带放大器的场合。

    ②腔体和输入、输出接头是根据系统所用接头类型、传输信号频率范围专门设计加工的。

    ③陶瓷气体放电管一般选用通流容量 20kA、直流击穿电压90V 的。

    ④TVS 管一般用1.5KE 系列的,击穿电压根据所传输的直流电压或交流电压峰值选取(VBRmin≥1.2UDC 或VBRmin≥1.2Up)。

    ⑤ C 是由紫铜片构成的平板电容器,平板间加聚四氟乙烯薄膜;L1、L3 是用漆包紫铜线绕成的空心电感,L2 可用100μH 左右的铁心电感。

    ⑥将元件装入腔体后,用微波网络分析仪测试信号频率范围内的驻波系数、插入损耗应满足要求。

    ⑦在户外使用时,腔体、接头和盖板都必须设计成防水的。

    3、三级电路天馈防雷器

    说明:

    ①保护效果很好,残压低,可以同时传送电源,适用于天线带放大器或不带放大器的场合。

    ②腔体和输入、输出接头是根据系统所用接头类型、传输信号频率范围专门设计加工的。

    ③陶瓷气体放电管一般选用通流容量 20kA、直流击穿电压90V 的。

    ④压敏电阻 RV 一般选用20D100K 型的。

    ⑤TVS 管一般用1.5KE 系列的,击穿电压根据所传输的直流电压或交流电压峰值选取(VBRmin≥1.2UDC 或VBRmin≥1.2Up)。

    ⑥C 是由紫铜片构成的平板电容器,平板间加聚四氟乙烯薄膜;L1、L4 是用漆包紫铜线绕成的空心电感,L2、L3 可用100μH 左右的铁心电感。

    ⑦将元件装入腔体后,用微波网络分析仪测试信号频率范围内的驻波系数、插入损耗应满足要求。

    ⑧在户外使用时,腔体、接头和盖板都必须设计成防水的。

    十一、防静电保护器

    说明:

    ① “电路一”响应时间最短,通流量较小,适用于不能接地的设备、部件或电路;

    ② “电路二”响应时间较短,通流量可大可小,适用于不能接地的设备、部件或电路;

    ③ “电路三”响应时间很短,通流量较大,适用于可以接地的设备、部件或电路;

    ④ “电路四”响应时间较短,通流量较小,适用于可以接地的设备、部件或电路;

    ⑤ 所用器件的击穿电压(压敏电压)应低于被保护设备、部件或电路所能承受的最高电压,但要高于电路最高工作电压,通流量根据可能感应的最大静电荷量折算成的电流值选取。


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