[實用新型]微機雷電防護裝置

無效

• 申請號: 00253498.3
• 申請日: 2000-12-19
• 公開（公告）號: CN2456352Y
• 公開（公告）日: 2001-10-24
• 發明（設計）人: 鐘咸生
• 申請（專利權）人: 鐘咸生
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H9/06
• 代理公司: 沈陽市專利事務所
• 代理人: 刁佩德

本實用新型涉及一種微型電子計算機用的防電磁和雷電干擾的防護裝置，特別是一種高效安全的微機雷電防護裝置。

目前，微型電子計算機已廣泛應用于國民經濟的各個部門，多數施行了聯網。這些微機的硬件主要由集成電路組成，因其耐過壓過流能力非常脆弱，接口電路芯片耐受過電壓能力僅為20V左右，故在運行中易遭到電磁干擾和雷電襲擊，其中也包括內部過電壓干擾，使微機經常發生故障，嚴重影響其效力發揮。為使微機穩定可靠的工作，使其適應于各種電磁干擾環境，必須將進入設備的電磁和雷電干擾控制在允許的范圍之內。雷電是隨機性電磁干擾源這一，國內外都在研究對其采取有效的防護措施。一般防直擊雷大多采用接地避雷針等，防感應雷則采用屏蔽隔離變壓器和其它防護器件的組合，所選用的防護器件放電管、壓敏電阻、硅穩壓二級管等和阻抗值按額定容量進行匹配，使之滿足微機正常工作，達到防護目的要求。但其防護電路受結構所限，尚不能達到滿意的防護效果。

本實用新型的目的是提供一種改進的微機雷電防護裝置，它能確保微機不受電磁和雷電干擾，穩定可靠地工作，使用安全可靠。

本實用新型的目的是這樣實現的：該裝置包括微機供電電源防護單元和接口電路防護單元，其中供電電源防護單元采用電壓轉移系數為千分之一的防雷變壓器和由金屬陶瓷三極管、壓敏電阻構成的防雷組件，接口電路防護單元采用三級防護，其以金屬陶瓷三級管為第一級防護單元，以壓敏電阻及串接在金屬陶瓷三級管與壓敏電阻之間的電感線圈組成第二級防護單元，以串接保護元件電阻的齊鈉二級管為第三級防護單元，微機的主機、終端及與其它設備之間的傳輸線均為屏蔽電纜，而且其屏蔽層采用多點接地。

本實用新型主要針對現有技術中對微機防雷不能達到滿意防護效果的問題，從電磁和雷電干擾侵入途徑入手，采用高性能的防雷變壓器及對其保護的防雷組件，提高微機供電電源的抗干擾性能，采用大功率金屬陶瓷三極管、壓敏電阻及齊鈉二極管作為多級防護器件，級間串有電感和電阻等阻抗元件組成三級防護單元，以便充分利用各防護器件的優點，進一步提高微機接口電路的防護性能。另外微機的主機、終端和其他設備之間的傳輸線，均應采用屏蔽電纜，而且其屏蔽層也應采用多點接地方式進行全屏蔽。從而保證微機穩定可靠地工作，確保設備和人身安全。

以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。

圖1是本實用新型一種具體結構示意圖。

根據附圖1詳細說明本實用新型的具體結構。該裝置包括微機1的供電電源防護單元和接口電路防護單元，以及微機的主機、終端及與其它設備之間的屏蔽電纜。其中供電電源防護單元采用電壓轉移系數為千分之一的高性能防雷變壓器2和市售定型產品用來保護防雷變壓器2的防雷組件組成。該防雷變壓器2經沖擊耐壓試驗，一次線圈對鐵芯，一、二次線圈之間為6KV，二次線圈對鐵芯為5KV，用1,2/50us正負極性各沖擊5次，間隔1分鐘，不閃絡，不擊穿，以1,2/50us波形，在一次線圈對鐵芯施加1KV電壓，在二次線圈與鐵芯間測得電壓小于1V即電壓轉移系數為千分之一。而由一只大功率金屬陶瓷三級管F1(3R-600TA)和二只(MY560V/10KA)壓敏電阻M1、M2串接組成的交流220優電源防雷組件。沖擊試驗結果表明其對防雷變壓器2的防護效果顯著，故能完成和加強對供電電源的有效防護，使之具有更高的抗干擾性能。微機輸入輸出通道的接口電路防護單元采用加強型的三級防護單元，其第一級采用金屬陶瓷三級管F2，利用它通流容量大和兩極放電時差小的特點，使兩級傳輸線上感應的過電壓幾乎同時對地放電，將雷電過壓限制到一定值。第三級采用齊鈉二級管D作防護器件，主要是利用它響應速度快，能將過電壓限制到較低的電壓值的特點，兩個二級管背對背連接，可對雙極性的過電壓均能進行箱位，以便和被保護的設備相適應。為了限制制齊鈉二級管D過流，在兩個保護級之間串有電阻R1、R2，這對保護齊鈉二級管D起很大作用，該電阻R1、R2應兼顧正常信號的傳輸與抗雷電波的要求。考慮到雷電能量較大還必須在第一、三級之間增加中間保護的第二級，該級采用壓敏電阻M3、M4分別接在每個輸入線與地線之間。一般它能對30伏以上的瞬變電壓進行箱位，并能承受較大的雷電流，其響應時間比放電管快。為了能與放電管F2配合動作，在三極管F2與壓敏電阻M3、M4之間串聯電感線圈L1、L2作為阻抗元件，一方面起延時降壓作用，同時促使三極管F2點火啟動。經高壓沖擊試驗，加強型三級防護可將侵入的雷電過電壓降到10V，由此可見，加強型三級防護可將雷電過電壓控制在接口器件耐壓水平以下，從而確保微機接口器件的安全。此外，為提高該裝置使用的安全可靠性，微機的主機和終端及與其它設備之間的傳輸線，均應采用屏蔽電纜，而且其屏蔽層采用多點接地，以達到全屏蔽，保持各點電位相等，保障設備和人身的絕對安全。屏蔽電纜接地端子E宜采用金屬石墨接地體，金屬石墨接地體施工方便，宜于檢測與特性調整，其導電性能高，電氣特性穩定，使用安全可靠，顯著提高該裝置的電磁和雷電防護效果。