[实用新型]一种工业以太网交换机直流电源浪涌保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交换机电源浪涌保护电路，具体涉及一种工业以太网交换机直流电源浪涌保护电路。

背景技术

目前电力行业中采用的卡轨式工业以太网交换机大多采用直流电源供电，近几年，随着工业以太网交换机应用地位的逐渐提高，对交换机的可靠稳定运行的要求也越来越高，由于电力行业应用环境极为恶劣，在交换机的EMC认证中，对低压直流供电的交换机的电源端口增加了浪涌（冲击）测试等级要求，具体为共模±4.0kV，差模±2.0kV，测试波形为1.2/50(8/20)us，目前业内已有一些成熟的防护电路，但是这些防护电路设计在耐压测试实验（安规介质强度实验）时，因漏电流大测试不能通过。通常情况下会采取拆除防护器件的方式通过安规测试，这不仅不符合新的《电力工业以太网交换机技术规范》的要求，也不满足交换机现场的实际应用。

针对以上问题，本文提出了一种交换机直流电源浪涌保护设计方法，实现交换机电源端口浪涌（冲击）防护，提高了交换机在极端恶劣环境中运行的可靠性、稳定性。 

发明内容

本实用新型公开了一种工业以太网交换机直流电源浪涌保护电路，具体地说是一种应用于工业通信设备中的直流电源浪涌（冲击）保护电路。该电路的关键在于：至少包括串联在直流供电电源与下一级电路之间的浪涌抑制电路、EMI滤波电路以及大功率整流二极管，当浪涌（冲击）通过电源线引入时，绝大部分能量通过浪涌抑制电路泄放、吸收，之后，通过后面的EMI滤波电路及大功率整流二极管得到进一步的抑制，使得浪涌（冲击）的干扰在下一级电路可接受的范围内，起到了很好的防浪涌（冲击）作用，且在不拆除防护器件的情况下，也能通过介质强度试验，增强了保护电路的适用性和可靠性。

本实用新型是按以下方式实现的,一种工业以太网交换机直流电源浪涌保护电路，所述的直流电源浪涌保护电路包括串联在直流供电电源与下一级电路之间的浪涌抑制电路和EMI滤波电路，所述浪涌抑制电路包括：温度保险丝F1、压敏电阻MOV1、放电管QT1、磁芯电感L1和L2、X型电容C1、Y型电容C2和C3以及接地PE线；

所述压敏电阻MOV1的一端串联一个所述温度保险丝F1连接所述直流供电电源的正极，所述压敏电阻MOV1的另一端连接所述直流供电电源的负极，且通过所述放电管QT1连接所述接地PE线，所述磁芯电感L1连接在所述直流供电电源的正极与所述EMI滤波电路的输入正极之间，所述磁芯电感L2连接在所述直流供电电源的负极与所述EMI滤波电路的输入负极之间，所述X型电容C1跨接在所述EMI滤波电路的输入正、负极之间，所述Y型电容C2跨接在所述EMI滤波电路的输入正级与接地PE线之间，所述Y型电容C3跨接在所述EMI滤波电路的输入负级与接地PE线之间。

进一步地，所述浪涌抑制电路中的磁芯电感L1、L2以及X型电容C1、Y型电容C2和C3组成第一级LC滤波电路，抑制浪涌（冲击）中的高频成分干扰。

所述直流电源浪涌保护电路 EMI滤波电路由共模电感L3以及X型电容C6、Y型电容C4和C5组成第二级LC滤波电路，抑制内部电源电路对所述供电电源的干扰及进一步抑制浪涌（冲击）中的高频成分干扰；

更进一步地，所述浪涌抑制电路中的压敏电阻MOV1的压敏电压值≥直流供电电源输入值×2.2，放电管的动作电压≥1000V,通流量为10.0kA。

所述的X型电容C1、C6选用纹波电流大的聚酯薄膜电容，容值为1uF，耐压值为100V，所述的Y型电容C2、C3、C4、C5选用贴片的高压陶瓷电容，容值为4.7nF，耐压值为2.0kV。

进一步地，所述的直流电源浪涌保护电路还包括所述EMI滤波电路与下一级电路之间串联的大功率整流二极管D1、D2。

本实用新型的突出优点是，电路结构简单，成本低廉，实用性强。

附图说明

下图结合附图和实施方式对本实用新型的工业以太网交换机直流电源浪涌保护电路进一步说明。

图1是本实用新型的工业以太网交换机直流电源浪涌保护电路原理框图。

具体实施方式

参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。

如图1所示，为便于说明，仅示出了与本实用新型实施相关的部分，包括串联在直流供电电源与下一级电路之间的浪涌抑制电路（11），用于泄放、吸收浪涌（冲击）时的高能量干扰；串联在浪涌抑制电路（11）与大功率整流二极管D1、D2之间的EMI滤波电路（12）。