[实用新型]一种M20接口的信道防雷器电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及防雷器，特别是涉及一种M20接口的信道防雷器电路。

背景技术

雷电是自然界强大的脉冲火花放电过程，直击雷电流可达200KA，直击雷产生后，巨大的雷电流通过各种金属导体及时泻放到大地中去，与这些金属导体相连接的设备都有可能损坏，与这些金属不直接相连的金属导体以及各种电器设备，会通过各种耦合机制，也感应产生可观的雷电流脉冲，足以损坏设备，所以防雷问题应足以引起重视。

同时，现场信号的适时采集与信号处理使得仪表迅速发展，对于现场信号仪表的防雷问题至关重要，随着信号处理技术的增强，现场仪表内部电路越来越复杂，对浪涌电流也越来越敏感，其中M20螺纹接口是现场仪表的主要接口形式，可以旋入控制设备取代传统的电缆密封罐，又可以对现场设备终端进行浪涌保护防雷器的需求则愈加迫切。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了解决上述现状而提供的一种M20接口的信道防雷器电路。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种M20接口的信道防雷器电路，其特征在于，包括气体放电管、TVS管、高频快速恢复二极管，本实用新型还包括由四只高频快速恢复二极管构成的桥式电路，所述的TVS管连接于桥式电路的桥臂上，桥式电路用于降低TVS管的级间电容，外壳以M20螺纹接口与所配套的仪器仪表相连。

如图1防雷器与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。在浪涌电流到达时候首先TVS管来吸收浪涌，当电流增大时候气体放电管开始工作，电路中通过二级气体放电管与三级气体放电管串联来提高击穿电压，保证更大的泄放电流。实际使用中因TVS管工作电压小，所以电路的限制电压就相对减小很多，但由于TVS管的极间电容值较大，一般是在5000～10000pF范围，接到线路上会影响传输的通频带，使信号产生畸变，为此设法接成桥式串接4只高频快速恢复二极管(本电路选用BYV26C管，BYV26C管的极间电容只有10pF左右)，经插入损耗测试在串接BYV26C的通频带可达到130MHz下的插入损耗≤3dB值。接地端G与不锈钢外壳相联，外壳与外部大地相连。

与现有技术相比，本实用新型单端口封闭的设计适用于所有M20接口仪器仪表，特别是水利和排水工业中的使用M20螺纹接口的仪器仪表的过电压防护，可保护设备免受感应过电压、操作过电压和静电放电等所造成的损坏，并具有以下优点：

1、通流容量大(10KA)，反应速度快(1纳秒)；

2、采用多级保护电路，残压低；

3、结构简单、体积小，安装方便；

4、产品带宽从0～100MHZ，可以保证通讯畅通无阻。

5、插入损耗小(≤1db)。

附图说明

图1为本实用新型的内部电路示意图。

图2为本实用新型的外观示意图。

图3为本实用新型在通频带0～200MHZ的插入损耗曲线测试图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种M20接口的信道防雷器电路，包括二极气体放电管I、三极气体放电管I’、TVS管II以及快速恢复二极管D，所述的气体放电管I、I’串联，与快速恢复二极管和TVS管组成的桥式电路并联，构成两级防雷保护

本实用新型还包括由四只高频快速恢复二极管D构成的桥式电路，所述的TVS管II连接于桥式电路的桥臂上，大大降低TVS管两端的的级间电容，降低了因接入防雷器而引入的干扰，适用于水利排水中的各类仪器仪表的精度要求，所述的气体放电管I通过耦合电阻R与桥式电路连接。

工作原理：在输入输出回路上并联一气体放电管和TVS管，在浪涌电流流过时，通过串联电阻流向TVS管，因TVS管工作电压较低，而且响应时间较快，所以TVS管首先工作，吸收一部分电流；随着电流的增大，串联电阻两端(即气体放电管两端)电压越来越大，当气体放电管两端电压升高到气体放电管的启动电压时，气体放电管开始工作，因TVS管工作电压小，所以电路的限制电压就相对减小了很多，但是由于TVS级间电容值较大，一般是在5000-10000PF范围内，接到线路上会影响传输通频带，使信号发生畸变，在桥式串接4只高频快速恢复二极管后，电容只有30PF左右，这样可使产品通频带可达到200MHz下的插入损耗≤2.78dB值，见图3的插入损耗曲线测试图。