[实用新型]一种无尖峰超低残压信号浪涌保护器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号浪涌保护器，尤其涉及一种无尖峰超低残压信号浪涌保护器。主要应用于工业控制等领域的超低压数据采集和控制设备的信号浪涌保护，特别是高清摄像机等灵敏元器件的防雷保护。 

背景技术

信号浪涌保护器，也叫信号防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电器回路或者通信线路，因为外界的干扰，突然产生尖峰电流或者电压时，信号浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。 

信号浪涌保护器一般至少有两级防雷电路，通过分级泄放的方法，可将雷击能量逐步泄放到大地。前级防雷电路，可以对浪涌的大部分能量进行泄放；后级防雷电路，对输出端的残压进行一定的箝位，使输出残压在安全的范围内。 

现有技术的信号浪涌保护器，如图1所示，在前级防雷电路5中设有放电管51，在后级防雷电路6中设有TVS管61；前级防雷电路5和后级防雷电路6之间，设有退耦器8’(电阻或电感器件)。前级防雷电路5中的放电管51，在受到浪涌冲击时，会发生放电，使其两端产生较高的残压，即如图2所示的电压尖峰。对于一般电器而言，该电压尖峰的能量不会造成危害。但是对于非常灵敏的数字集成电路、自动控制和微处理系统中的毫伏信号设备而言，电压尖峰的存在，会击毁设备内的MCU、数字集成模块等灵敏元器 件，而造成整体设备的损坏。 

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种无尖峰超低残压信号浪涌保护器，可完全解决前级防雷电路中出现电压尖峰的难题。 

本实用新型是这样实现的，一种无尖峰超低残压信号浪涌保护器，由前级防雷电路和后级防雷电路组成；所述前级防雷电路包含放电管，放电管有三个连接端，其中两个输入端，分别与浪涌保护器的两个输入端相连；第三个连接端接地；；所述后级防雷电路包含TVS管，TVS管的两端分别与浪涌保护器的两个输出端相连；其特征在于：所述前级防雷电路和后级防雷电路之间，设有过电流防护元件。 

所述过电流防护元件为非极性TBU。 

本实用新型的有益效果是： 

1、采用过电流防护元件TBU替代传统的退耦器，当浪涌发生时，过电流防护元件会在瞬间开启，断开电路，阻止放电器的电压尖峰传递到信号浪涌保护器的输出端；根本上解决了电压尖峰对灵敏元件的影响。 

2、由于TBU的反应速度极快，且是可恢复器件，所以它的开关时间不足以影响系统本身的传输。且由于反应速度快，使后级防雷电路所承受的电流，相对传统的防雷电路要小得多；故后级防雷电路中，可选用电流小、电容值较低的TVS。TVS的电流小、电容值低，也使其传输速率变得极高。 

附图说明

图1为现有技术信号浪涌保护器电路图； 

图2为现有技术信号浪涌保护器受浪涌冲击时，输出端的残压波形； 

图3为本实用新型信号浪涌保护器电路图； 

图4为本实用新型信号浪涌保护器受浪涌冲击时，输出端的残压波形。 

具体实施例

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明： 

本实用新型是一种无尖峰超低残压信号浪涌保护器，由前级防雷电路5和后级防雷电路6组成；所述前级防雷电路5中设有放电管51，放电管51有三个连接端，其中两个输入端分别与浪涌保护器的两个输入端1和2相连，另一个连接端接地；所述后级防雷电路6中设有TVS管61，TVS管61的两端分别与信号浪涌保护器的两个输出端3和4相连；其特征在于：所述前级防雷电路5和后级防雷电路6之间，设有过电流防护元件8。 

过电流防护元件8采用非极性TBU，它的特点是：只要有微小的电流(大约几百mA)通过时，就会自动断开，且其断开速度小于200ns。 

如图4所示，本实用新型的工作原理是： 

由于TVS管61的启动时间小于1ns，而放电管51的启动时间至少要100ns；因此，当浪涌出现时，后级防雷电路的电压和电流上升，TVS管61先启动，并将输出的残压限制在安全范围内；同时，由于流经TBU的电流迅速增大至TBU的启动电压，TBU开启，使前级防雷电路与后级防雷电路之间的线路断开；即浪涌负载被切断；于是，大电流只能通过前级防雷电路5的放电管51，对地泄放。TBU本身的耐压可达到600V以上，故放电管51所输出的残压不足使TBU损坏；同时，由于放电管51两端的电压尖峰无法传递到输出端3和4；所以输出端3和4之间的残压，只是后级防雷电路6的TVS管61两端的极低的残压，不会对所负载的灵敏电器造成损伤。 

当浪涌过去后，TBU两端的电流降低，TBU自动闭合，信号浪涌保护器恢复到正常的工作状态。且由于整个过程时间极短，故不会对设备本身的传输造成影响。